Tüm Yazılar
تصنيف مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2)
هناك عدة أنواع لتصنيف مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وفهم أنواع مستشعرات CO2 مفيد في عملية الاختيار. بشكل عام، يمكن تصنيف مستشعرات CO2 وفقاً لمبادئ عملها إلى كهروكيميائية، وتحت حمراء، وفوتو صوتية. يتم شرح مبادئ العمل والخصائص العامة لكل نوع في الجدول أدناه:
| نوع المستشعر | المبدأ | الخصائص العامة |
| مستشعر كهروكيميائي | يحول تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى إشارة كهربائية من خلال تفاعلات كهروكيميائية. |
|
| مستشعر الأشعة تحت الحمراء | يقيس تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO2) من خلال اكتشاف امتصاص جزيئات CO2 لأطوال موجية محددة من الأشعة تحت الحمراء. | مستشعر الأشعة تحت الحمراء غير المشتت (NDIR):
|
| ||
| مستشعر فوتو صوتي | يقيس تركيز CO2 من خلال اكتشاف امتصاص الضوء عند أطوال موجية معينة بواسطة جزيئات CO2 أو التفاعل بين جزيئات CO2 والاهتزازات أو الموجات الصوتية. |
|
أفضل مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) للصوبات الزراعية
تؤثر عوامل مثل المساحة، والمحاصيل المزروعة، ومواد البناء في اختيار أفضل مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) للصوبات الزراعية، ويمكن إجراء الاختيار وفقاً للوضع الفعلي. الجدول أدناه يوضح ذلك بالتفصيل.
عامل الصوبة الزراعية | عوامل مهمة | اختيار مستشعر ثاني أكسيد الكربون (CO2) | |
المساحة | مساحة صغيرة (<100 متر مربع) | نطاق القياس، الدقة | مستشعر NDIR عوامل مهمة |
مساحة متوسطة (100-1000 متر مربع) | نطاق القياس، الدقة | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي | |
مساحة كبيرة (>1000 متر مربع) | نطاق القياس، الدقة، استهلاك الطاقة، السعر | مستشعر كهروكيميائي أو مستشعر الأشعة تحت الحمراء المشتت | |
| المحاصيل المزروعة | نباتات ذات احتياج عالٍ لثاني أكسيد الكربون (CO2) (مثل الطماطم والخيار والفلفل ونباتات C3 والخضروات الأخرى) | نطاق القياس، الدقة، استهلاك الطاقة | مستشعر NDIR |
نباتات ذات احتياج منخفض لثاني أكسيد الكربون (CO2) (مثل نباتات C4 وبعض النباتات المتحملة للظل) | نطاق القياس، الاستقرار | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي | |
مواد البناء | مواد ذات قدرة جيدة على احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) (زجاج مزدوج أو متعدد الطبقات، ألواح بولي كربونات، فيلم بولي إيثيلين) | الثبات، الدقة | مستشعر NDIR |
مواد ذات فقد كبير لـ CO2 (زجاج طبقة واحدة، فيلم بلاستيك شفاف، مواد معدنية) | الدقة، وقت الاستجابة | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي | |
نظام التهوية | نظام تهوية جيد (تهوية كافية، توزيع هواء متساوٍ، تحكم جيد) | وقت الاستجابة، الاستقرار، الدقة | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي |
نظام تهوية ضعيف (تهوية غير كافية، توزيع هواء غير متساوٍ، نقص المرونة في التحكم) | نطاق القياس، الدقة | مستشعر NDIR أو مستشعر الأشعة تحت الحمراء المشتت | |
| نظام الإضاءة | استخدام مصادر ضوء اصطناعية أكثر | وقت الاستجابة | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي |
| إضاءة طبيعية في المقام الأول | الاستقرار | مستشعر NDIR أو مستشعر الأشعة تحت الحمراء المشتت | |
نظام التحكم | يستخدم مع نظام تحكم أوتوماتيكي | الدقة، وقت الاستجابة، الاستقرار | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي |
يستخدم مع نظام تحكم أوتوماتيكي | الدقة، وقت الاستجابة، الاستقرار | مستشعر NDIR أو مستشعر كهروكيميائي | |
| المكان | بيئة مغلقة | الدقة، وقت الاستجابة | مستشعر فوتو صوتي، مستشعر تحت حمراء أو مستشعر كهروكيميائي |
بيئة خارجية | الدقة، وقت الاستجابة، الاستقرار، استهلاك الطاقة | مستشعر تحت حمراء أو مستشعر كهروكيميائي | |
في الصوبات الزراعية، تعتبر المستشعرات الفوتو صوتية مناسبة نسبياً للبيئة الداخلية، بينما تعتمد المستشعرات الكهروكيميائية على بعض العوامل الأخرى. من بين أنواع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء، تعد مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من نوع NDIR نوعاً واسع الاستخدام ومتعدد الاستخدامات. NDIR تعني محلل الغاز بالأشعة تحت الحمراء غير المشتت، والذي يستخدم خصائص امتصاص الأشعة تحت الحمراء لقياس تركيز الغاز. يتكون عادةً من مصدر ضوء تحت أحمر، وحجرة عينة، وكاشف، ودائرة معالجة إشارات. يمكن لهذا المستشعر قياس تركيز CO2 بسرعة وبدقة دون التأثر بالغازات الأخرى. كما أنه يتميز باستهلاك منخفض للطاقة، واستقرار طويل الأمد، ومناسب للمراقبة طويلة المدى في بيئات الصوبات الزراعية.
تركيب مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الصوبات الزراعية
عند تركيب مستشعرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الصوبات الزراعية، وبعد اختيار المستشعر المناسب لثاني أكسيد الكربون (CO2)، يلزم التركيب والتوزيع الصحيح لمراقبة تركيز CO2 بفعالية. يضمن التركيب والتوزيع الصحيح دقة واستقرار المستشعر، مما يسمح بجمع البيانات وإدارتها بدقة في نظام الصوبة الزراعية الذكية. يمكن اتباع الخطوات التالية أثناء التركيب:
- تحديد موقع المستشعر
يجب وضع المستشعر في المنطقة الأكثر تمثيلاً داخل الصوبة، عادةً على الجدران أو السقف عند ارتفاع نمو النبات. هذا يسمح بقياس تركيز CO2 حول النباتات. يجب تجنب وضع المستشعر بالقرب من قنوات التهوية، أو أنابيب العادم، أو مناطق النشاط البشري العالي لتجنب تداخل الهواء الخارجي النقي الذي قد يؤدي إلى بيانات غير دقيقة.
- تركيب المستشعر
قبل تركيب المستشعر، تأكد من أن موقع التركيب مستوٍ وأن البراغي وأنابيب التمدد والمواد الأخرى تلبي متطلبات السلامة. بالإضافة إلى ذلك، قد تتطلب بعض المستشعرات توصيلها بمصدر طاقة أو أجهزة أخرى. يجب اتباع التعليمات المقدمة من الشركة المصنعة للمستشعر لضمان التوصيل الصحيح أثناء التركيب.
- تركيب وحدة التحكم
قم بتوصيل المستشعر بجامع بيانات نظام المراقبة لقراءة ونقل بيانات تركيز CO2. قد تختلف طريقة التوصيل حسب نوع المستشعر؛ لذلك، يجب اتباع تعليمات المستشعر للتوجيه.
إعدادات المستشعر
يلزم المعايرة قبل استخدام المستشعر لضمان قراءات دقيقة لـ CO2. تحتوي بعض المستشعرات على معايرة تلقائية، بينما يتطلب البعض الآخر معايرة يدوية. يجب التحقق من دقة المستشعر ونطاق القياس قبل المعايرة. يجب إجراء عملية المعايرة عادةً وفقاً للتعليمات المقدمة من الشركة المصنعة للمستشعر، والتي تتضمن استخدام برمجياته.
- إعدادات إشارات المستشعر
بعد تركيب وتوصيل المستشعر، قم بإعداد نظام المراقبة لبدء قراءة بيانات تركيز CO2. يتم ضبط العتبات بشكل متكرر؛ وبالتالي، إذا تجاوز تركيز CO2 الحدود المحددة أو انخفض عنها، فسيقوم النظام بإنشاء تنبيهات أو ضبط مستويات CO2 تلقائياً داخل الصوبة.
- مراقبة وصيانة المستشعر
بعد تركيب المستشعر، من الضروري مراقبة نتائج قياس المستشعر بانتظام. يجب فحص بطاريات المستشعر واستبدالها بانتظام لضمان التشغيل السليم.
يعد إنشاء نظام مراقبة لثاني أكسيد الكربون (CO2) في الصوبة الزراعية الذكية واختيار مستشعر ثاني أكسيد الكربون (CO2) المناسب أمراً بالغ الأهمية لتتبع تركيز CO2 ودعم نمو النبات. عند اختيار مستشعر CO2، يجب مراعاة عوامل مثل نطاق القياس، والدقة، ووقت الاستجابة، والاستقرار، والسعر، واستهلاك الطاقة. على الرغم من التوصية باستخدام مستشعرات NDIR (الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة) متعددة الاستخدامات في سيناريوهات الصوبات الزراعية، يمكن أيضاً مراعاة المستشعرات الفوتو صوتية للصوبات المغلقة. يلزم التركيب والتوزيع الصحيح لتحقيق أفضل نتائج المراقبة في مستشعر CO2 المناسب.
Kategoriler
