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行业资讯

二十一世纪温室环境控制系统的新进技术

发布时间:2019-04-02 08:55:15 点击量:

  在温室内部装设各种环境控制设备,以自动控制系统进行内部微气候调节,这已是从事温室栽培业者的基本共识。技术的进展是无止境。环境控制技术的创新改善与其它技术的更新进步息息相关。近年来,与环境控制技术有关的工业创新技术包括电子组件的微小化,微处理机的多任务与快速化,感测系统校正技术与追踪制度的建立,还有作物生理感测与生长模式的发展与验证。结合这些新进技术与原来的环境控制系统可使二十一世纪的温室环境控制技术达到新的境界。

  一、感测系统

  (一)传感器 温室栽培使用的感测系统包括:

  A. 气体环境:温度、相对湿度、日照量、风速、风压、二氧化碳浓度等。

  B. 根部环境:基质温度、pH值、EC值、各单一离子浓度、基质水分含量等。

  C. 作物生理状态:叶片温度、叶片面积、叶片角度、叶绿素含量、糖份含量、N浓度、气孔开度、病原菌密度等。

  (二)传感器的性能要求 温室环境控制系统使用的传感器其特殊性能要求:

  A . 准确性范围为控制需求范围的25%

  B . 能够抗拒高温、高湿、多灰尘的环境。

  C . 传感器的感测作业并不妨碍作物的生长.例如叶温量测应该以近红外线非接触性技术进行感测,而不可以接触式导线插植叶体。

  (三)传感器的放置位置

  传感器的放置位置极为重要。必须具有代表性,能够代表温室内部作物的真实环境。例如基质水份测量计如果放置于接近走道的植株容器或植物生长苗床,其水份量测值则偏低。另一方面传感器的放置不可因其它对象影响了量测的准确性。例如日照计如果受到横梁荫影影响,量测值则偏低。温度计固定于梁柱,量测温度值容易受到金属材料吸热、散热的影响。

  (四)传感器的维护

  温湿度传感器要避免直接日晒。日照计的上方要有防尘装置以不影响日光波长与不受阳光偏移角度所影响。介质内部pH、水分等量测电极要能抗酸碱。而整体系统需要具有电击保护装置,可以耐突变电压以及外界静电等。

  (五)传感器的校正

  温室环境控制的各种传感器都以电流或电压讯号输出,以便于与工业控制系统连结。然而以电学原理开发而成的传感器其量测性能受到非线性、迟滞效应、老化现象等影响,其准确性与重现性随使用环境与使用时间而改变,因此必须定期校正才能确保传感器的量测性能是正确可用。另一方面需要考虑传感器的内建公式是否适用。

  传感器的准确性直接影响控制作业的成败,然而传感器的校正作业决定其量测性能。校正作业需要使用标准物质或是建立标准环境,这种校正标准建立工作在量测工业已经建立制度,可引入利用于环境控制传感器的性能校正。