Aplicação de sensores de luminância no monitoramento do ambiente agrícola

Aplicação de sensores de luminância no monitoramento do ambiente agrícola

Com o desenvolvimento de estufas agrícolas, cada vez mais frutas e vegetais podem ser plantados no inverno.

Nos últimos anos, a indústria de estufas do meu país foi dominada por estufas tradicionais. Recentemente, o mercado agrícola começou a enfrentar problemas como o aumento da concorrência e da demanda. As estufas tradicionais não conseguiram atender à demanda do mercado e precisam encontrar uma alternativa. O crescimento gradual da agricultura mecanizada e o apoio de políticas relacionadas, como o "Décimo Segundo Plano Quinquenal" nacional, impulsionaram significativamente o desenvolvimento de estufas e outros setores de cultivo na direção da modernização, tecnologia e inteligência. As estufas inteligentes se tornaram a tendência inevitável da agricultura moderna atual.

No entanto, com o aumento da escala das estufas agrícolas e o aprimoramento do conhecimento técnico, alguns gestores agrícolas ainda demonstram falta de compreensão das novas tecnologias e continuam a gerenciá-las da maneira tradicional. Isso tem levado a frequentes problemas de gestão e ao aumento dos riscos. O primeiro problema a ser enfrentado é a iluminação. Devido à alta frequência de condições climáticas adversas, como a neblina no inverno, o manejo tradicional de estufas inteligentes inevitavelmente resulta em iluminação irregular, causando uma redução substancial na produção agrícola.

Na radiação solar, a energia emitida pela parte do espectro que é efetiva para a fotossíntese das plantas é chamada de radiação fotossinteticamente ativa; de acordo com a demanda de intensidade luminosa para o crescimento, as plantas podem ser geralmente divididas em plantas de sol, mesófitas e de sombra.

Plantas que precisam de sol para crescer e se desenvolver vigorosamente sob forte intensidade luminosa, como as das famílias Cactaceae, Rosaceae, etc.;

Plantas de sombra só conseguem crescer bem em condições de baixa intensidade luminosa, como a maioria das orquídeas, plantas da família Araceae e samambaias;

As mesófitas podem crescer bem sob luz suficiente, mas também toleram diferentes graus de sombra. A maioria das plantas pertence a essa espécie.

Diferentes plantas requerem diferentes intensidades de luz. Geralmente, plantas que preferem sol têm maiores necessidades luminosas, enquanto plantas que preferem sombra requerem menos luz. Portanto, ao gerenciar a intensidade da luz em estufas agrícolas inteligentes, é necessário instalar sensores de luminosidade para distribuir a quantidade de luz de forma adequada às necessidades de cada planta.

Princípio de funcionamento do sensor de iluminância

O sensor de iluminância adota o princípio do efeito de ponto quente, sendo o mais importante o uso de componentes de detecção com alta sensibilidade à baixa luminosidade. Esses elementos sensores são semelhantes à matriz fotossensível de uma câmera. Trata-se de uma termopilha multicontato do tipo eletrodepositada com fio enrolado, cuja superfície é revestida com uma camada preta de alta absortividade. A junção quente está localizada na superfície de detecção, enquanto a junção fria está localizada no interior do sensor, e a interação entre as junções quente e fria gera um potencial termoelétrico.

Na faixa linear, o sinal de saída é proporcional à irradiação solar. A luz visível, ao passar pelo filtro, incide sobre o fotodiodo, que a converte em um sinal elétrico de acordo com a iluminância visível. Esse sinal elétrico é então enviado ao processador do sensor para gerar o sinal binário necessário.

A seleção do sensor de iluminância

Existem muitas categorias de sensores de iluminância, e algumas categorias otimizam ainda mais a estrutura apresentada anteriormente, especialmente para reduzir a influência da temperatura. O sensor de iluminância também utiliza circuitos de compensação de temperatura, o que melhora significativamente a sensibilidade e a capacidade de detecção. Exemplos incluem sensores de iluminância de parede e sensores de iluminância do tipo caixa com venezianas.

Como usar o sensor de luminosidade: O sensor de luminosidade deve ser instalado em uma área aberta, sem obstáculos acima da superfície de detecção. Ajuste a posição horizontal do sensor e fixe-o firmemente na estrutura de montagem para reduzir quebras ou interrupções intermitentes em dias de vento.

Método de instalação do sensor de luminosidade de parede: primeiro, faça um furo na parede, depois coloque a bucha de expansão no furo e aparafuse o parafuso autoatarraxante na bucha.

Método de instalação do sensor de luminosidade tipo caixa de veneziana: O sensor de luminosidade tipo caixa de veneziana é geralmente utilizado em estações meteorológicas externas e pode ser instalado diretamente na viga da estação meteorológica através de um suporte ou uma placa curva.

Neste inverno, a temperatura está muito mais baixa do que nos anos anteriores. A baixa temperatura e a pouca luz terão um grande impacto na fotossíntese normal dos vegetais. Ao ajustar a temperatura e a luz, é preciso coordenar esses fatores, sem negligenciar um ou outro e afetar negativamente a produção dos vegetais.

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