Aplicação de sensor de dióxido de carbono em estufa

Aplicação de sensor de dióxido de carbono em estufa

A principal característica das estufas modernas é a introdução de tecnologias como sensores, eletrônica, Internet das Coisas (IoT) e computação em nuvem, aplicadas aos sistemas originais de monitoramento e controle do ambiente da estufa. Graças à combinação dessas tecnologias, a maioria dos equipamentos modernos de monitoramento de estufas pode ser acessada remotamente por meio de tecnologias de comunicação sem fio, como plataformas em nuvem em computadores e aplicativos ou contas oficiais do WeChat em celulares.

Embora os terminais de monitoramento dos modernos sistemas de monitoramento ambiental em estufas sejam diversos, todos precisam monitorar os quatro fatores essenciais para o crescimento das plantas: temperatura, água, luz e dióxido de carbono. Dentre esses quatro elementos, os três primeiros são dados relativamente convencionais. O dióxido de carbono, por ser invisível e intangível, é frequentemente negligenciado. No entanto, ele é uma das matérias-primas para a fotossíntese das plantas, e seu nível de concentração afeta diretamente a qualidade do crescimento das culturas.

O impacto da concentração de dióxido de carbono nos gases de efeito estufa.

O dióxido de carbono é a matéria-prima para a fotossíntese das culturas agrícolas, sendo responsável por 95% do peso seco das plantas. Portanto, o dióxido de carbono tornou-se um fator importante que afeta a produtividade agrícola. Como o cultivo em estufa mantém as plantas em um ambiente relativamente fechado por longos períodos, a concentração de dióxido de carbono na estufa varia consideravelmente ao longo do dia. Se o déficit de dióxido de carbono na estufa for grave, isso se tornará um fator importante que afeta a produtividade das culturas cultivadas em estufa. Portanto, é necessário instalar um detector de indicadores ambientais na estufa para garantir que a detecção de concentrações insuficientes de dióxido de carbono possa gerar um alerta imediato, permitindo o uso de fertilizantes gasosos e garantindo que hortaliças, cogumelos comestíveis, flores, plantas medicinais chinesas e outras culturas sejam comercializadas precocemente, com alta qualidade e produtividade.

Alterações na concentração de dióxido de carbono

A estufa é um ambiente relativamente fechado, e a diferença na concentração de dióxido de carbono dentro e fora dela é muito evidente. Durante o dia, a fotossíntese das plantas verdes na estufa é intensa, e a concentração de dióxido de carbono cai drasticamente; à noite, a fotossíntese cessa, a respiração das plantas libera dióxido de carbono e a concentração interna aumenta gradualmente. O sensor de dióxido de carbono na estufa permite monitorar a concentração de dióxido de carbono em tempo real, desempenhando um papel fundamental no crescimento e desenvolvimento das plantas.

A escolha do sensor de dióxido de carbono

1. Sensor infravermelho de dióxido de carbono:

O sensor utiliza o princípio da radiação infravermelha não dispersiva (NDIR) para detectar CO2 no ar, com boa seletividade e sem dependência de oxigênio. É amplamente utilizado em diversas situações onde existem gases inflamáveis ​​e explosivos.

2. Sensor catalítico de dióxido de carbono:

Ele converte a concentração de dióxido de carbono detectada no local em um sinal de corrente padrão de 4-20mA, amplamente utilizado nas indústrias de petróleo, química, metalurgia, refino, transmissão e distribuição de gás, medicina bioquímica e tratamento de água.

3. Sensor de condutividade térmica de dióxido de carbono:

É fabricado segundo o princípio de que a condutividade térmica total da mistura gasosa varia com a concentração do gás a ser analisado. O elemento de detecção e o elemento de compensação são emparelhados para formar os dois braços da ponte. Ao encontrar um gás inflamável, a resistência do elemento de detecção diminui e, ao encontrar um gás não inflamável, a resistência do elemento de detecção aumenta (representando o ar ambiente). A compensação de temperatura e de referência é utilizada. As principais aplicações são a detecção da concentração de gás natural, gás liquefeito, gás de carvão, alcanos e outros gases inflamáveis, bem como vapores de gasolina, álcool, cetona, benzeno e outros solventes orgânicos em instalações civis e industriais.

O sensor de dióxido de carbono utilizado na estufa utiliza principalmente o princípio da espectroscopia infravermelha não dispersiva (NDIR) para detectar o CO2 no ar. O sensor não é afetado pela alta umidade externa, desde que haja boa permeabilidade ao ar, e apresenta resistência à interferência do vapor de água, não depende do oxigênio, possui boa seletividade, alta precisão de medição, longa vida útil e muitas outras vantagens.

Precauções para o uso de sensores de dióxido de carbono em estufas

1. Atenção à faixa de monitoramento: Em geral, a faixa de medição padrão dos sensores de dióxido de carbono é de 0 a 5000 ppm, mas em algumas estufas com alto teor de dióxido de carbono, quando as culturas respiram intensamente, a concentração de CO2 pode ultrapassar 5000 ppm, portanto, a faixa de medição deve ser de 0 a 10000 ppm.

2. Atenção à impermeabilidade: O sensor de CO2 possui uma camada de membrana respirável, portanto, não é totalmente à prova d'água. Certifique-se de que o dispositivo esteja em um local adequado para uso.

3. Atenção à temperatura ambiente: a temperatura ambiente de operação do sensor de dióxido de carbono é de -10 a 50 °C. Se a temperatura exceder esse limite, ocorrerão erros de medição; portanto, fique atento à temperatura ambiente.

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