|
SENSOREN IN DE TUINBOUW
geschreven door Dre Jansen
Dit is deel twee.
PH-meting wordt toegepast bij substraat teelt, omdat er geen aarde is, om de zuurgraad te regelen. De temperatuur is van grote invloed op de te meten waarde, zodat er een temperatuur compensatie nodig is. Al naar gelang de behoefte moet er een zuur of loog
worden toegevoegd. Deze meting is erg moeilijk, omdat de PH-meter een waarde aangeeft in giga ohms, en een dergelijk hoge weerstandswaarde in een vochtige kas, geeft moeilijkheden als er niet de uiterste zorg aan is besteed. De meting vergelijkt de te meten vloeistof met een referentie vloeistof via een glasmembraam.
Ook deze dure meting wordt dubbel uitgevoerd enerzijds voor de nauwkeurigheid, anderzijds voor controle. Vlak bij de meting zit een impedantie
aanpassingsschakeling, waarachter weer via een versterker één en ander de computer in gaat. 
EC-meetpijp. Het zout der aarde is voedsel voor de planten, en wanneer er geen aarde is, moet de tuinder zelf de benodigde zouten toevoegen. Die zouten zijn veel gemakkelijker te meten, want hoe zouter het water des te lager is de weerstand. Afhankelijk van de opgenomen straling en plantbehoefte moet er meer of minder mest worden toegevoerd. Het meetgebied is kilo ohms. Ook hier is de temperatuur van invloed, zo'n 2 % per graad celcius. Tuinders zien die waarde graag uitgedrukt in mili simens, de omgekeerde waarde van kilo ohms. Waarom zij deze waarde in geleidingswaarde uitdrukken, in plaats van weerstandswaarde is mij niet duidelijk geworden, elke tuinder praat over EC waarde in mS. Ook hier zijn er twee metingen.
Een plant heeft ook afvalstoffen, die normaal in de aarde verdwijnen, maar als er geen aarde is, moeten die afvalstoffen met hetzelfde water worden afgevoerd, als waarmee de voedingsstoffen worden toegevoerd. Er moet dus continu gemeten worden hoeveel water er wordt afgevoerd, en natuurlijk de PH en EC waarde. Teveel is te duur, te weinig afvoerwater is schadelijk voor het gewas. Er is een wet in de maak, dat de tuinder voor zijn afgevoerde water moet betalen, omdat het milieu vervuilend zou zijn.
Veel tuinders recycelen dat water weer, iets dat gevaarlijk is, omdat ziektes dan snel over de hele tuin verspreid zijn. Water wordt verhit met een TSA zodat alle ziekte kiemen gedood worden. Ook wordt met chemicaliën gewerkt. Die wet is er nog niet door.
De meting gaat als volgt: Van een bekende groep planten wordt het afvalwater gemeten, de hoeveelheid, PH-waarde de EC-waarde en natuurlijk de temperatuur . Er wordt gedurende een bepaalde tijd gemeten, waarna gecontroleerd wordt op genoemde waarden. Een klep opent om het water af te voeren. Wanneer er meer water komt dan tijdens een meting behandeld kan worden, dan worden de hoeveelheden opgeteld. De computer onthoudt één en ander en past de druppeltijd aan, totdat een door de tuinder acceptabel geachte waarde bereikt wordt. De druksensor die de hoeveelheid meet is zeer gevoelig. De klep die het water laat wegvloeien geeft een schokgolf die groot genoeg is om deze gevoelige drukopnemer onherstelbaar te beschadigen. Hiervoor is een membraan aangebracht, die deze schokgolf opvangt. Dit alles gebeurdt in een vat van 1 á 2 liter. Ondanks alle zuiverheid, is een tuinderij geen laboratorium. De meetmethodes, die in een laboratorium goed werken, kunnen in de praktijk waardeloos zijn. De meting is in de praktijk omgeven met allerlei keukengeheimen van de diverse fabrikanten.
CO2 meting. Een plant gebruikt zoals bekend de door mens en (verbrandings) machine afgestane kooldioxide. In ruil hiervoor geeft hij het door ons zo begeerde zuurstof. Netzoals mensen, die bij grote activiteit meer zuurstof gebruiken, zo gebruiken planten bij grote activiteit meer koolzuur. Dat koolzuur heeft de tuinder volop, want de verwarmingsketel maakt dat. Normaal gaat dat via de schoorsteen naar buiten, maar overdag wordt het opgevangen, en in de kas gestuurd. Eerst moet er weer gemeten worden op aanwezigheid van koolmonoxyde, iets dat erg gemakkelijk ontstaat, wanneer er wat aan de ketel mankeert  . Koolmonoxyde is beter bekend onder de naam kolendamp, niet erg gezond. Beide gassen kunnen op dezelfde manier worden gemeten, namelijk met een CO2 meter. De zon verwarmt overdag de kas, de warmte blijft hangen door het broeikas effect. Daarom hoeft er maar weinig verwarmd te worden. Jammer, want overdag is er juist veel koolzuur nodig. 's Nachts is er geen koolzuur nodig, maar wel warmte omdat er dan geen zon is. Slimme tuinders hebben daar wat op gevonden. Er wordt een grote geïsoleerde tank water neergezet, die overdag verwarmd wordt. Het koolzuurgas gaat naar de planten. `sNachts wordt het warme water gebruikt om de kas te verwarmen. De CO2 meter werkt als volgt: IR licht van een zekere frequentie wordt door koolzuur geabsorbeerd. Het gevolg is, dat het warmer wordt, want absorberen is energie opnemen. Door een kamer stroomt het te meten gas. Aan de ene zijde zit een knipperende IR lichtbron. Aan de andere zijde zit achter een venstertje, een ruimte gevuld met puur koolzuurgas. Via een klein kanaaltje staat deze kamer in verbinding met een andere kamer, eveneens gevuld met puur koolzuurgas. Het verschil is, dat dit tweede kamertje niet door de IR bron beschenen kan worden, en blijft het dus koud.
Wanneer er veel koolzuurgas in het te meten gasmengsel zit, blijft er weinig IR licht over voor het koolzuurgas achter het venster, en zal dus weinig verwarmd worden. Bij weinig CO2 is de verhitting van het zuivere CO2 juist groter. Door
die verwarming zet het koolzuur uit, en wil via de nauwe opening naar de onverwarmde kamer stromen. Dit wordt gemeten met een microflow meter. Wanneer de IR bron uit is, dan koelt het aangeslagen gas weer af, en stroomt het weer terug. Het knipperen van de IR bron gaat dmv een motortje waaraan een vlindervormig vaantje zit, zoals bij een filmprojector. Dit wisselen van de stroming geeft een wisselspanning.... versterker.. .... computer....enz.
Een microflow meter werkt als volgt: In het dunne kanaaltje zit een NTC weerstandje, buiten het kanaaltje zit eveneens een soortgelijk NTC weerstandje. Wanneer de boel in rust is, is de temperatuur van beide weerstandjes gelijk, zodat de weatstonebrug, waar zij deel van uitmaken, in evenwicht is. Stroomt er nu gas door dit kanaaltje, dan koelt één weerstandje af, de andere niet. De maat van afkoeling is een maat van flow. De flow is weer afhankelijk van de hoeveelheid CO2 in het te meten gas. Dat was nou net wat we weten wilde.
Een andere meetmethode is met behulp van geluid. Een knipperende IR bron, deze keer elektronisch i.p.v. met een motortje waaraan een vlindertje zit, belicht via een venster een hoeveelheid gasmengsel dat in een afgesloten kamertje zit. Hoe meer koolzuurgas er aanwezig is, des te meer energie komt er in dat afgesloten kamertje terecht. De achterwand is flexibel zodat de trillingen, veroorzaakt door het knipperende IR licht deze achterwand laat meetrillen. Een microfoon neemt deze trillingen op, zodat de geluidsterkte een maat is voor het CO2 gehalte in het te meten mengsel.
1 Door nu telkens het mengsel in dit afgesloten kamertje te verversen, , heeft men een continu overzicht van het koolzuurgas in de kas.
|
