تطبيق مستشعر ثاني أكسيد الكربون في البيوت الزجاجية

تطبيق مستشعر ثاني أكسيد الكربون في البيوت الزجاجية

تتمثل السمة الرئيسية للبيوت الزجاجية الحديثة في دمج تقنيات الاستشعار والإلكترونيات وإنترنت الأشياء والحوسبة السحابية مع أنظمة مراقبة ومراقبة البيئة التقليدية. وبفضل هذا التكامل بين التقنيات والبيوت الزجاجية، يُمكن مراقبة معظم أجهزة المراقبة الحديثة عن بُعد عبر تقنيات الاتصال اللاسلكي، مثل منصات الحوسبة السحابية على أجهزة الكمبيوتر وتطبيقات الهواتف الذكية أو حسابات WeChat الرسمية.

على الرغم من تنوع أجهزة مراقبة بيئة البيوت الزجاجية الحديثة، إلا أنها جميعًا تحتاج إلى رصد العوامل الأربعة الضرورية لنمو النبات: درجة الحرارة، والماء، والضوء، وثاني أكسيد الكربون. من بين هذه العناصر الأربعة، تُعدّ البيانات الثلاثة الأولى بيانات تقليدية نسبيًا. أما ثاني أكسيد الكربون، فيُغفل عنه غالبًا لكونه غير مرئي وغير ملموس. مع ذلك، يُعدّ ثاني أكسيد الكربون أحد المواد الخام لعملية التمثيل الضوئي في النباتات، ويؤثر مستوى تركيزه بشكل مباشر على جودة نمو المحاصيل.

تأثير تركيز ثاني أكسيد الكربون على البيوت الزجاجية

يُعدّ ثاني أكسيد الكربون المادة الخام لعملية التمثيل الضوئي في المحاصيل الخضراء، إذ يُشكّل 95% من وزنها الجاف. لذا، أصبح ثاني أكسيد الكربون عاملاً هاماً يؤثر على غلة المحاصيل. ونظراً لأن الزراعة في البيوت المحمية تُبقي المحاصيل في مكان مغلق نسبياً لفترات طويلة، فإن تركيز ثاني أكسيد الكربون فيها يتغير بشكل كبير خلال اليوم. وإذا كان نقص ثاني أكسيد الكربون في البيت المحمي خطيراً، فسيؤثر ذلك سلباً على غلة المحاصيل. لذلك، من الضروري تركيب أجهزة استشعار بيئية داخل البيت المحمي لضمان رصد أي نقص في تركيز ثاني أكسيد الكربون، ما يسمح باستخدام الأسمدة الغازية لضمان تسويق الخضراوات والفطريات الصالحة للأكل والزهور والأعشاب الطبية وغيرها من المحاصيل مبكراً وبجودة عالية وغلّة وفيرة.

تغيرات في تركيز ثاني أكسيد الكربون

تُعدّ البيوت الزجاجية أماكن مغلقة نسبيًا، ولذا يكون الفرق في تركيز ثاني أكسيد الكربون داخلها وخارجها واضحًا جدًا. خلال النهار، تكون عملية التمثيل الضوئي للنباتات الخضراء في البيت الزجاجي نشطة، فينخفض ​​تركيز ثاني أكسيد الكربون انخفاضًا حادًا؛ أما في الليل، فتتوقف عملية التمثيل الضوئي، وينتج عن تنفس المحاصيل إطلاق ثاني أكسيد الكربون، فيرتفع تركيزه داخل البيت الزجاجي تدريجيًا. يُمكّن مستشعر ثاني أكسيد الكربون الموجود في البيت الزجاجي من مراقبة تركيزه في الوقت الفعلي، وهو ما يلعب دورًا بالغ الأهمية في نمو المحاصيل وتطورها.

اختيار مستشعر ثاني أكسيد الكربون

1. مستشعر ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء:

يستخدم هذا المستشعر مبدأ الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR) للكشف عن ثاني أكسيد الكربون في الهواء، مع انتقائية عالية، ولا يعتمد على الأكسجين. ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف الأماكن التي توجد بها غازات قابلة للاشتعال والانفجار.

2. مستشعر ثاني أكسيد الكربون التحفيزي:

يقوم بتحويل تركيز ثاني أكسيد الكربون المكتشف في الموقع إلى إشارة تيار قياسية 4-20 مللي أمبير، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعات البترول والصناعات الكيميائية والتعدين والتكرير ونقل وتوزيع الغاز والأدوية الكيميائية الحيوية ومعالجة المياه.

3. مستشعر ثاني أكسيد الكربون ذو التوصيل الحراري:

يُصنع هذا الجهاز وفقًا لمبدأ تغير الموصلية الحرارية الكلية للغاز المختلط بتغير محتوى الغاز المراد تحليله. يتكون الجهاز من عنصرين: عنصر الكشف وعنصر التعويض، حيث يشكلان ذراعي الجسر. عند وجود غاز قابل للاشتعال، تقل مقاومة عنصر الكشف، بينما تزداد عند وجود غاز غير قابل للاشتعال (بسبب تأثير الهواء المحيط). يُستخدم الجهاز بشكل أساسي في قياس تركيز الغاز الطبيعي، والغاز المسال، وغاز الفحم، والألكانات، وغيرها من الغازات القابلة للاشتعال، بالإضافة إلى أبخرة البنزين، والكحول، والكيتون، والبنزين، وغيرها من المذيبات العضوية في المواقع المدنية والصناعية.

يعتمد مستشعر ثاني أكسيد الكربون المستخدم في البيوت الزجاجية بشكل أساسي على مبدأ الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR) للكشف عن ثاني أكسيد الكربون في الهواء. لا يتأثر هذا المستشعر بالرطوبة العالية في البيئة الخارجية بشرط نفاذية هواء جيدة، كما أنه مقاوم لتداخل بخار الماء، ولا يعتمد على الأكسجين، ويتميز بانتقائية عالية، ودقة قياس عالية، وعمر افتراضي طويل، والعديد من المزايا الأخرى.

احتياطات استخدام أجهزة استشعار ثاني أكسيد الكربون في البيوت الزجاجية

1. انتبه لنطاق المراقبة: بشكل عام، يكون نطاق القياس الافتراضي لأجهزة استشعار ثاني أكسيد الكربون هو 0-5000 جزء في المليون، ولكن في بعض البيوت الزجاجية ذات ثاني أكسيد الكربون العالي، عندما تتنفس المحاصيل بقوة، قد يتجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون 5000 جزء في المليون، لذلك يجب أن يكون نطاق القياس 0-10000 جزء في المليون.

2. انتبه لمقاومة الماء: يوجد غشاء قابل للتنفس على جهاز استشعار ثاني أكسيد الكربون، لذا فإن الجهاز ليس مقاومًا للماء، لذا انتبه لمقاومة الماء عند استخدامه.

3. انتبه لدرجة الحرارة المحيطة: تتراوح درجة حرارة بيئة عمل مستشعر ثاني أكسيد الكربون بين -10 و50 درجة مئوية. إذا تجاوزت درجة الحرارة هذه الدرجة، فستحدث أخطاء في القياس، لذا انتبه لدرجة الحرارة المحيطة.

بفضل أنظمة مراقبة البيئة ومزايا أجهزة الاستشعار الأصلية، أصبحت كلمة رائجة في سوق أنظمة مراقبة البيئة.

توفر العديد من المواقع الإلكترونية معلومات إضافية حول موضوع حلول الاستشعار. ومن هذه المواقع موقع Rika Sensors الذي يستحق الزيارة.

الاتساق والبساطة متلازمان. وهذا يعني مواءمة مستشعرات ريكا مع المنصات المناسبة، والتحدث إلى العملاء المناسبين بالرسالة المناسبة، وبيع الفكرة المناسبة.