A leituga verde e exuberante prospera en solucións de nutrientes dentro de tanques de cultivo, todo controlado por varios sensores de calidade da auga que funcionan silenciosamente.
Nun laboratorio universitario da provincia de Jiangsu, un lote de leituga medra vigorosamente sen terra, grazas a un sistema de monitorización intelixente hidropónica baseado na tecnoloxía IoT de banda estreita. A investigadora Zhang Jing explicou que o sistema emprega varios sensores de calidade da auga para monitorizar os parámetros da solución de nutrientes en tempo real, combinados con métodos de control difuso para axustar automaticamente a calidade da auga segundo as necesidades do cultivo.
A medida que a tecnoloxía hidropónica se estende, estes discretos sensores de calidade da auga desempeñan un papel cada vez máis importante. Desde institucións de investigación profesionais ata fogares comúns, os sistemas hidropónicos intelixentes están a transformar silenciosamente os métodos agrícolas tradicionais.
01 Estado actual da tecnoloxía hidropónica
En comparación co cultivo tradicional do solo, a hidroponía permite un crecemento máis rápido dos cultivos e reduce os problemas de pragas. Dado que os cultivos absorben continuamente os nutrientes da solución nutritiva, é esencial controlar os parámetros de calidade da auga da solución nutritiva hidropónica de forma rápida e precisa, e repoñer os nutrientes segundo sexa necesario.
Nos últimos anos, co desenvolvemento da tecnoloxía de sensores e a redución de custos, os sistemas hidropónicos intelixentes comezaron a trasladarse das institucións de investigación aos fogares comúns.
Un sistema hidropónico intelixente típico adoita constar de tres compoñentes principais: sensores, controladores e actuadores.
Entre estes, os sensores son os responsables de recoller varios parámetros da calidade da auga, actuando como os "ollos" e os "oídos" do sistema. A súa precisión e estabilidade determinan directamente o éxito ou o fracaso de todo o sistema hidropónico.
02 Visión xeral detallada dos sensores principais
Sensores de pH
O valor do pH é crucial para o crecemento dos cultivos en hidroponía. Como sabe calquera persoa na acuicultura, o rango de pH óptimo para as masas de auga está entre 7,5 e 8,5.
Os sensores de calidade da auga con pH detectan a concentración de ións de hidróxeno nas substancias medidas e convértena nos sinais de saída utilizables correspondentes.
Os ións de H+ da solución interactúan co eléctrodo do sensor para producir un sinal de tensión, e a magnitude da tensión é proporcional á concentración de H+. Medindo o sinal de tensión, pódese obter o valor de pH correspondente da solución.
Hai dispoñibles comercialmente sensores de pH especializados deseñados para aplicacións hidropónicas, como os sensores de pH hidropónicos automáticos que admiten protocolos de comunicación estándar, con rangos de medición de 0 a 14,00 pH e unha resolución de ata 0,01 pH, o que permite unha monitorización e un control precisos.
Sensores de osíxeno disolto
O osíxeno disolto é un factor clave para o crecemento saudable das raíces nos cultivos hidropónicos. As masas de auga non contaminadas por substancias que consumen osíxeno manteñen o osíxeno disolto a niveis de saturación.
Os sensores de osíxeno disolto miden a cantidade de osíxeno disolto na auga.
As moléculas de osíxeno da solución medida penetran a través da membrana selectiva do sensor e sofren as correspondentes reaccións de redución ou oxidación no cátodo e no ánodo internos, xerando simultaneamente sinais de corrente. A magnitude da corrente é proporcional á concentración de osíxeno disolto.
Os sensores profesionais de osíxeno disolto están dispoñibles en diferentes deseños: algúns capaces de soportar condicións ambientais adversas e proporcionar unha precisión excelente; outros optimizados para o tempo de resposta, axeitados para aplicacións analíticas e de comprobación puntual.
Sensores de concentración de ións
Os sensores de concentración de ións son equipos cruciais para monitorizar a composición da solución de nutrientes. As concentracións de ións específicos como nitrato, amonio e cloruro afectan directamente o crecemento dos cultivos.
Por exemplo, os sensores de ións de amonio especializados poden medir o contido de amonio en augas naturais, augas superficiais, augas subterráneas e diversas aplicacións agrícolas.
Unha patente para un sensor de concentración de ións para unha solución hidropónica dunha universidade agrícola integra eléctrodos de ións, sensores de temperatura e sensores de pH, o que permite unha comprensión rápida dos cambios na concentración de ións, as variacións de temperatura e os cambios de pH nas solucións hidropónicas.
Sensores de condutividade eléctrica (EC)
A condutividade eléctrica é un indicador clave que mide a concentración total de ións nunha solución nutritiva, o que reflicte directamente o nivel de fertilidade da solución nutritiva.
Os transmisores EC automáticos deseñados especificamente para rego agrícola e hidroponía ofrecen rangos de medición de ata 0-4000 µS/cm, compatibles con protocolos de saída estándar, capaces de conectarse a bombas/válvulas dosificadoras e controlar interruptores de bombas/válvulas.
Sensores de temperatura e turbidez
A temperatura afecta o crecemento das raíces das colleitas e a actividade metabólica, mentres que a turbidez reflicte a cantidade de partículas en suspensión na solución nutritiva.
Nos proxectos de tanques hidropónicos intelixentes de invernadoiro, os desenvolvedores poden empregar módulos de sensores de temperatura e humidade dixitais de alta precisión, cunha precisión de temperatura típica de ±0,3 ℃ e unha resolución de 0,01 ℃.
Os sensores de turbidez especializados pódense usar con instrumentos multiparámetros para monitorizar o nivel de turbidez das solucións de nutrientes.
03 Aplicacións integradas en sistemas intelixentes
Os datos dos sensores individuais adoitan ser insuficientes para reflectir de forma exhaustiva o ambiente hidropónico completo, o que fai que a fusión multisensor sexa unha tendencia crecente nos sistemas hidropónicos intelixentes.
As sondas multiparámetro con deseños rendibles pódense integrar facilmente con sistemas de control e sistemas de telemetría, o que é axeitado para o despregamento a longo prazo.
Os equipos de investigación desenvolveron sistemas de monitorización intelixentes baseados en IoT para hidroponía que empregan interfaces de aplicacións móbiles para a monitorización en tempo real dos parámetros ambientais hidropónicos, combinados con métodos de control intelixentes para axustar os parámetros de calidade da auga da solución nutritiva en función da experiencia operativa e das necesidades do cultivo.
Os resultados das probas amosan que cando estes sistemas regulan as solucións de nutrientes, parámetros clave como o pH e a condutividade eléctrica poden manter valores predefinidos estables dentro de prazos razoables.
04 Desafíos técnicos e tendencias futuras
Aínda que a tecnoloxía de sensores hidropónicos fixo progresos significativos, seguen habendo varios retos por resolver. A estabilidade a longo prazo, a capacidade antiincrustante e a frecuencia de calibración dos sensores son cuestións importantes nas aplicacións prácticas.
Os eléctrodos particularmente selectivos para ións son susceptibles á interferencia doutros ións e requiren unha calibración regular.
Os futuros sensores hidropónicos desenvolveranse cara á multifuncionalidade, a intelixencia e a redución de custos.
Os sistemas de sensores avanzados xa permiten a medición de alto rendemento de varios parámetros, como a clorofila, os pigmentos, a fluorescencia, a turbidez e moito máis.
Mentres tanto, co desenvolvemento de proxectos de código aberto, as barreiras de entrada para os sistemas hidropónicos intelixentes están a reducirse, o que permite que máis persoas participen nesta transformación agrícola.
Hoxe en día, cada vez máis residentes urbanos comezan a experimentar coa hidroponía doméstica. Nos balcóns residenciais de varias cidades, as follas verdes medran vigorosamente en tanques hidropónicos intelixentes baseados en plataformas de microcontroladores populares.
«Os sensores de calidade da auga son o núcleo dos sistemas hidropónicos: son coma as "papilas gustativas" das plantas, que nos indican que nutrientes necesitan axuste», describiu un entusiasta.
Os continuos avances na tecnoloxía de sensores están a converter a agricultura de precisión dun ideal en realidade.
Tamén podemos ofrecer unha variedade de solucións para
1. Medidor portátil para a calidade da auga multiparámetro
2. Sistema de boias flotantes para a calidade da auga multiparámetro
3. Cepillo de limpeza automático para sensor de auga multiparámetro
4. Conxunto completo de servidores e módulo sen fíos de software, compatible con RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Para máis sensores de auga información,
Póñase en contacto con Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Sitio web da empresa:www.hondetechco.com
Teléfono: +86-15210548582
Data de publicación: 07 de novembro de 2025