Yemyeşil marul, yetiştirme tanklarındaki besin solüsyonunda gelişir ve hepsi sessizce çalışan birkaç su kalitesi sensörü tarafından kontrol edilir.
Jiangsu Eyaletindeki bir üniversite laboratuvarında, dar bantlı IoT teknolojisine dayalı bir hidroponik akıllı izleme sistemi sayesinde bir grup marul, topraksız bir şekilde hızla büyüyor. Araştırmacı Zhang Jing, sistemin besin çözeltisi parametrelerini gerçek zamanlı olarak izlemek için birden fazla su kalitesi sensörü kullandığını ve bulanık kontrol yöntemleriyle birlikte su kalitesini ürün ihtiyaçlarına göre otomatik olarak ayarladığını açıkladı.
Hidroponik teknoloji yaygınlaştıkça, bu göze çarpmayan su kalitesi sensörleri giderek daha önemli bir rol oynuyor. Profesyonel araştırma kurumlarından sıradan evlere kadar, akıllı hidroponik sistemler geleneksel tarım yöntemlerini sessizce dönüştürüyor.
01 Hidroponik Teknolojinin Mevcut Durumu
Geleneksel toprak işleme yöntemine kıyasla hidroponik, daha hızlı ürün büyümesini sağlar ve zararlı sorunlarını azaltır. Bitkiler besin solüsyonundan sürekli olarak besin emdiği için, hidroponik besin solüsyonunun su kalitesi parametrelerini zamanında ve doğru bir şekilde izlemek ve gerektiğinde besin takviyesi yapmak çok önemlidir.
Son yıllarda sensör teknolojisinin gelişmesi ve maliyetlerin düşmesiyle birlikte akıllı hidroponik sistemler araştırma kurumlarından sıradan evlere taşınmaya başladı.
Tipik bir akıllı hidroponik sistem genellikle üç ana bileşenden oluşur: sensörler, kontrolörler ve aktüatörler.
Bunlar arasında, sistemin "gözü" ve "kulağı" görevi gören çeşitli su kalitesi parametrelerini toplayan sensörler bulunur. Doğrulukları ve kararlılıkları, tüm hidroponik sistemin başarısını veya başarısızlığını doğrudan belirler.
02 Çekirdek Sensörlerin Ayrıntılı Genel Bakışı
pH Sensörleri
pH değeri, hidroponikte ürün büyümesi için çok önemlidir. Su ürünleri yetiştiriciliğinde çalışan herkesin bildiği gibi, su kütleleri için optimum pH aralığı 7,5-8,5 arasındadır.
pH su kalitesi sensörleri ölçülen maddelerdeki hidrojen iyon konsantrasyonunu algılar ve bunu ilgili kullanılabilir çıkış sinyallerine dönüştürür.
Çözeltideki H+ iyonları, sensörün elektroduyla etkileşime girerek bir voltaj sinyali üretir ve voltaj büyüklüğü, H+ konsantrasyonuyla orantılıdır. Voltaj sinyali ölçülerek, çözeltinin karşılık gelen pH değeri elde edilebilir.
Hidroponik uygulamalar için tasarlanmış özel pH sensörleri ticari olarak mevcuttur. Bunlar arasında, 0-14,00 pH ölçüm aralığı ve 0,01 pH'a kadar çözünürlük ile standart iletişim protokollerini destekleyen otomatik hidroponik pH sensörleri yer almaktadır ve bu sayede hassas izleme ve kontrol imkanı sağlanmaktadır.
Çözünmüş Oksijen Sensörleri
Çözünmüş oksijen, hidroponik bitkilerde sağlıklı kök gelişimi için önemli bir faktördür. Oksijen tüketen maddelerle kirlenmemiş su kütleleri, çözünmüş oksijeni doygunluk seviyelerinde tutar.
Çözünmüş oksijen sensörleri, suda çözünmüş oksijen miktarını ölçer.
Ölçülen çözeltideki oksijen molekülleri, sensörün seçici membranından geçerek iç katot ve anotta karşılık gelen indirgeme veya oksidasyon reaksiyonlarına girer ve aynı anda akım sinyalleri üretir. Akımın büyüklüğü, çözünmüş oksijen konsantrasyonuyla orantılıdır.
Profesyonel çözünmüş oksijen sensörleri farklı tasarımlarda mevcuttur: bazıları zorlu çevre koşullarına dayanırken mükemmel doğruluk sağlar; diğerleri ise tepki süresi açısından optimize edilmiştir, anlık kontrol ve analitik uygulamalar için uygundur.
İyon Konsantrasyon Sensörleri
İyon konsantrasyon sensörleri, besin çözeltisi bileşiminin izlenmesi için kritik öneme sahip ekipmanlardır. Nitrat, amonyum ve klorür gibi belirli iyonların konsantrasyonları, bitki büyümesini doğrudan etkiler.
Örneğin, özel amonyum iyon sensörleri doğal sularda, yüzey sularında, yeraltı sularında ve çeşitli tarımsal uygulamalarda amonyum içeriğini ölçebilir.
Bir tarım üniversitesinden hidroponik çözelti iyon konsantrasyon sensörü için alınan patent, iyon elektrotlarını, sıcaklık sensörlerini ve pH sensörlerini bir araya getirerek hidroponik çözeltilerdeki iyon konsantrasyon değişimlerinin, sıcaklık değişimlerinin ve pH değişimlerinin hızlı bir şekilde anlaşılmasını sağlıyor.
Elektriksel İletkenlik (EC) Sensörleri
Elektriksel iletkenlik, besin çözeltisindeki toplam iyon konsantrasyonunu ölçen ve besin çözeltisinin verimlilik seviyesini doğrudan yansıtan önemli bir göstergedir.
Tarımsal sulama ve hidroponik için özel olarak tasarlanmış otomatik EC vericileri, 0-4000 µS/cm'ye kadar ölçüm aralığı sunar, standart çıkış protokollerini destekler, dozaj pompalarına/vanalarına bağlanabilir ve pompa/vana anahtarlarını kontrol edebilir.
Sıcaklık ve Bulanıklık Sensörleri
Sıcaklık, bitki kök büyümesini ve metabolik aktiviteyi etkilerken bulanıklık, besin solüsyonundaki askıda kalan partikül miktarını yansıtır.
Akıllı sera hidroponik tank projelerinde geliştiriciler, tipik sıcaklık doğruluğu ±0,3℃ ve çözünürlüğü 0,01℃ olan yüksek hassasiyetli dijital sıcaklık ve nem sensörü modüllerini kullanabilirler.
Çok parametreli cihazlarla birlikte besin çözeltilerinin bulanıklık seviyesini izlemek için özel bulanıklık sensörleri kullanılabilir.
03 Akıllı Sistemlerde Entegre Uygulamalar
Tek tek sensörlerden gelen veriler genellikle tüm hidroponik ortamı kapsamlı bir şekilde yansıtmak için yetersizdir ve bu da çoklu sensör füzyonunu akıllı hidroponik sistemlerde giderek artan bir trend haline getirmektedir.
Maliyet etkin tasarımlara sahip çok parametreli problar, kontrol sistemleri ve telemetri sistemlerine kolayca entegre edilebilir ve uzun vadeli dağıtıma uygundur.
Araştırma ekipleri, hidroponik çevre parametrelerinin gerçek zamanlı izlenmesi için mobil uygulama arayüzlerini kullanan, besin çözeltisi su kalitesi parametrelerini operasyonel deneyime ve ürün ihtiyaçlarına göre ayarlamak için akıllı kontrol yöntemleriyle birleştirilmiş, hidroponik için IoT tabanlı akıllı izleme sistemleri geliştirdiler.
Test sonuçları, bu tür sistemler besin çözeltilerini düzenlediğinde pH ve elektriksel iletkenlik gibi temel parametrelerin makul zaman dilimleri içinde önceden belirlenmiş kararlı değerleri koruyabildiğini göstermektedir.
04 Teknik Zorluklar ve Gelecekteki Trendler
Hidroponik sensör teknolojisi önemli ilerlemeler kaydetmiş olsa da, bazı zorluklar devam etmektedir. Sensörlerin uzun vadeli kararlılığı, kirlenmeye karşı dayanıklılığı ve kalibrasyon sıklığı, pratik uygulamalardaki başlıca sorunlardır.
Özellikle iyon seçici elektrotlar diğer iyonların girişimlerine karşı hassastır ve düzenli kalibrasyon gerektirir.
Geleceğin hidroponik sensörleri çok işlevliliğe, zekaya ve maliyet düşürmeye doğru gelişecek.
Gelişmiş sensör sistemleri, klorofil, pigmentler, floresans, bulanıklık ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli parametrelerin yüksek performanslı ölçümünü zaten mümkün kılıyor.
Bu arada, açık kaynaklı projelerin geliştirilmesiyle akıllı hidroponik sistemlere giriş engelleri azalıyor ve daha fazla insanın bu tarımsal dönüşüme katılması sağlanıyor.
Günümüzde giderek daha fazla şehir sakini evde hidroponik tarım denemeleri yapmaya başlıyor. Çeşitli şehirlerdeki konut balkonlarında, popüler mikrodenetleyici platformlarına dayalı akıllı hidroponik tanklarda yapraklı yeşillikler hızla büyüyor.
Bir meraklı, "Su kalitesi sensörleri, hidroponik sistemlerin özünü oluşturur; bitkilerin 'tat tomurcukları' gibidirler ve hangi besin maddelerinin ayarlanması gerektiğini bize söylerler," diye açıkladı.
Sensör teknolojisindeki sürekli ilerlemeler, hassas tarımı bir idealden gerçeğe dönüştürüyor.
Ayrıca çeşitli çözümler de sağlayabiliriz
1. Çok parametreli su kalitesi için el tipi ölçüm cihazı
2. Çok parametreli su kalitesi için Yüzen Şamandıra sistemi
3. Çok parametreli su sensörü için otomatik temizleme fırçası
4. Sunucuların ve yazılım kablosuz modülünün tam seti, RS485 GPRS / 4g/WIFI/LORA/LORAWAN'ı destekler
Daha fazla su sensörü için bilgi,
Lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Gönderim zamanı: 07-11-2025