hobby-cnc

Welcome to my
Robotic site.

 

 

SENSOREN IN DE TUINBOUW
Geschreven door Dre Jansen

In de glastuinbouw wordt op zeer grote schaal gebruik gemaakt van computers om het klimaat te regelen. Ook bij andere processen binnen het bedrijf wordt een computer ingezet. De metingen die daarbij verricht worden, en de sensoren die erbij gebruikt worden, worden hier uiteengezet.
robobits_7_07_1

Lichtmeting kan op twee manieren; Alleen het zichtbare deel of het zichtbare en het onzichtbare stralingsdeel. (IR en UV) Vooral het IR deel is van belang. Bij substraat teelt wordt uitsluitend van een solarimeter gebruik gemaakt. Voor klimaat computers wordt ook nog vaak een gewone lichtmeter gebruikt.

De kip-solarimeter is een zwart geroette plaat die door de zon wordt aangestraald. Een termokoppel meet de warmte die wordt vergeleken met de warmte die op een soortgelijke, afgeschermde chroomen schijf ontstaat (omgevingstemperatuur).

Het temperatuurverschil wordt uitgedrukt in W/m2 Voor planten is het aangestraalde vermogen gedurende een zekere tijd van belang, dit is dus de hoeveelheid energie die op de plant terecht komt, de arbeid dus. J/m2 Dit wordt per minuut gemeten.

De lichtcel van de klimaatcomputer wordt geijkt met behulp van een kip-solarimeter, maar er is altijd verschil.

Waarde 0 300 mV 0 1000 W/m2

Een gewone lichtmeter is veel goedkoper dan de dure solarimeter. Een klimaat computer stuurt schermdoek, luchtramen, de ketel en mengkleppen, de regen automaat en eventueel de dak sproeiers aan.

Bij meer stralingsenergie kunnen er meer meststoffen worden toegevoerd, en kan de kachel wat hoger. Wanneer er meer meststoffen komen zonder dat de plant meer straling heeft gekregen, dan wordt dit meerdere niet opgenomen, en gaat verloren. Met de huidige milieu eisen kan dit niet meer, maar bovenal, meststoffen zijn kostbaar.

Wat de warmte betreft, ook wanneer er meer warmte is, doet de plant er niets mee, hooguit wat meer verdampen, waardoor de plant kan uitdrogen. Deze extra verdampingswarmte kost geld, en een hogere temp, ook al is het maar een half graadje, kost vele duizenden kuubs kost baar gas.

Het uitgangssignaal, gelijkstroom, wordt door middel van een driftarme versterker versterkt, waarna een en ander via een DA-convertor in de computer wordt gevoerd. Een niet lineariteit wordt in de computer omgerekend tot een lineaire schaal.
robobits_7_07_2

De temperatuur wordt met een P 200 element gemeten. Dit kan ook met een termokoppel of een NTC. De lineaire afwijking wordt in de computer wel omgerekend. Het grote nadeel van die overigens goedkope en goede elementen is dat ze allemaal verschillend zijn, wanneer er één moet worden vervangen, dan moet de hele zaak weer opnieuw worden ingeregeld. Een P-200 element is altijd gelijk en bovendien lineair. Bij uitwisselen hoeft er niets te worden ingesteld of aangepast. Een temperatuur meter komt voor in de enthal pi-meter. Een meetbox waarin de absolute en relatieve vochtigheid van een ruimte kan worden gemeten. Wanneer er weinig vocht in de lucht is, dan kan water gemakkelijk verdampen. Hierdoor wordt er verdampingswarmte aan de opnemer onttrokken, waardoor hij een lagere temperatuur aangeeft dan een soortgelijke opnemer in dezelfde ruimte die niet met water in aanraking komt. Wel gedistilleerd water gebruiken, anders blijven de zouten in het kousje achter en komt er geen water meer bij de opnemer, en de meting is fout. Het is beter een defecte meter te hebben dan een foute meting. Een defecte meter wordt gesignaleerd.

Met behulp van slechts twee temperatuur meters is het mogelijk om de energie inhoud, dampspanning, absolute en relatieve luchtvochtigheid en dauwpunt te bepalen. Door nu in de computer een "behaaglijkheidsgebied" af te bakenen, hoeven niet bij elke kleine wijziging in de omstandigheden de lucht, schermings en andere motoren te starten. Zolang de omstandigheden binnen het door de tuinder bepaalde gebied blijven, is alles in orde.

Alle metingen in de tuinbouw worden dubbel uitgevoerd. Wanneer er een klein verschil is, wordt met de gemiddelde waarde gewerkt, wat een grotere nauwkeurigheid geeft. Is het verschil te groot, dan volgt alarm, waarop de tuinder actie dient te ondernemen. Wordt er door een defect iets onzinnigs gemeten, dan volgt er eveneens alarm en neemt de computer een door de tuinder vooraf ingestelde redelijk geachtte waarde aan.

Een regenmelder meldt zoals de naam al aangeeft, regen. Wanneer neerslag regen genoemd wordt, hangt af van de gevoeligheid en de beoordeling van de tuinder. Een veelgebruikt type is een vergulde printplaat met twee handen, waarvan de vingers in elkaar verstrengeld zijn. De vingers raken elkaar niet, en wanneer het regent vloeit er stroom van de ene "hand" via het water naar de andere "hand". Deze stroom moet uiteraard wisselstroom zijn, anders is het uiterst dunne goudlaagje door elektrolyse snel verdwenen. Onder die printplaat zitten weerstanden, die een en ander verwarmen, want ook het "ophouden met regenen" moet gemeld worden. Deze simpele methode is uiterst effectief en wordt veel gebruikt.

Een andere regenmelder werkt met twee NTC's die door dezelfde weerstand worden verwarmd. De ene zit onder een afdakje lekker droog, de andere wordt nat als het regent. De natte NTC koelt af, en de droge niet. Het verschil geeft een regenbui aan. Deze methode is niet zo nauwkeurig als de andere en wordt niet veel meer gebruikt.

Windrichting wordt gemeten door middel van een windvaan, die over contacten glijd of een 360° potmeter waaraan de windvaan is bevestigd. Deze methode is veel gebruikt en erg nauwkeurig.

Windsnelheid wordt gemeten door een generatortje, dat door de wind wordt aan gedreven,

robobits_7_08_1

een soort van molentje, maar dan horizontaal. De grootte van de spanning over een bepaalde weerstand is een maat voor de windsnelheid. Die weerstand is altijd nodig, omdat de opgewekte energie moet kunnen wegvloeien. Zo niet, dan is de meting onbetrouwbaar. Een goedkopere methode is een magneetje dat ronddraait, en telkens langs een reedrelais komt. De schakel frequentie is een maat voor de windsnelheid.

Tomaten worden ook al niet meer met de hand gesorteerd. Voor sorteren op grootte was er al gauw een machine, die in de loop der tijden steeds verbeterd werd. Op een gegeven moment kwam er een slimmerik die een camera monteerde die de tomaten stuk voor stuk bekeek, indeelde in een kleurengroep, en ze zonder te beschadigen naar de juiste soorteermachine stuurde. Onderwijl wordt nog bekeken of er geen bak overstroomt waarop de aanvoerband stopgezet moet worden. Ook een zaak voor de computer. Om precies een tomaat te meten moeten die tomaten de camera triggeren, waarop op het juiste moment de juiste poort open moet om de tomaat naar de juiste soorteermachine te sturen. Dit detecteren gebeurt door een tandwiel te gebruiken waarvan elke tand een tomaat is. Tijdens het passeren van een tand slaat een oscillator af, en de camera maakt een "foto".

Nu moeten de gevulde kistjes gewogen worden, want teveel in elk kistje is verlies, en te weinig geeft problemen aan de veiling. Voor het wegen wordt gebruik gemaakt van een differentiaaltrafo. Dit is te zien als een scheidings trafo, waarvan de secondaire zijde een middenaftakking heeft. Wanneer de kern in het midden zit, heffen de twee secondaire spanningen elkaar op, maar die kern zit los, en kan daarom ook wel eens niet in het midden zitten. Dit is dus een maat voor het gewicht. De verschuiving is tot op tienden van millimeters nauwkeurig, zodat het kistje niet op en neer staat te dansen tijdens het vullen. Dit komt ook voor in komkommer sorteerders waarbij elke komkommer apart gewogen wordt, en bij zijn eigen gewichtsgenoten komt. Een tomaten sorteerder gaat van klein naar groot, zijn er veel kleine, dan zal die ene bak veel

robobits_7_09_1

vaker geleegd moeten worden. Met komkommers kunnen de verschillende gewichten door elkaar ingesteld worden, ook kunnen meerdere bakken voor eenzelfde gewicht worden ingesteld, al naar gelang de behoefte. Bovendien kunnen de veel voorkomende soorten bij elkaar geprogrammeerd worden, zodat de tuinder niet zo veel hoeft te lopen. Dit is uiteraard eenvoudig, omdat een computer het moeilijke en lastige meet en regelwerk doet, de tuinder hoeft alleen in te stellen.

Dit artikelkomt uit het maandblad Robobits
 van de HCC gebruikers groep Robotica.
Wilt u meer weten over deze onderwerpen ?
kom dan naar onze Gebruikers dagen
 iedere eerste zaterdag van de maand.
sporthal "De Dissel" te Hooglanderveen

 

copyright © 2000 - 2007 Majosoft
www.majosoft.com

netherlands
england
germany

Heeft u ook een leuke hobby en wilt u die ook graag tonen ? Stuur een email naar majosoft at outlook dot com Wij maken voor u de site als u de gegevens aan kan leveren.

Do you have also a nice hobby and you want to show it. Please send an email to majosoft at outlook dot com . We make the site if you can deliver the information.

Haben Sie auch ein Hobby und wollen sie das sehn lassen. Bitte schicken Sie eine email zu majosoft at outlook dot com . Wir machen die zeite fur ihn, wenn sie uns die information geben.

[Robotic] [Projects] [Radio Control to PC interface] [Kermit] [Robotic Arm] [Robot arm 2] [Info] [Datasheets] [PICmicro microcontrollers] [Maandblad] [Beginners..... B+ boardje] [Het PeeWee interface] [Opamps deel1] [Opamps deel2] [Geisoleerde Accu Bewaking] [IR-PROXIM] [Inleiding digitale bouwstenen] [Digitale logische bouwstenen] [Het aansturen van Solid State Relais] [Finite State Machines om een Robot gedrag te Leren] [PWMDRV-S-M-L voor kleine tot grote motoren] [SENSOREN IN DE TUINBOUW] [Ombouw radiografisch bestuurbare rc auto naar Robot auto] [Grondbeginselen van de digitale logica] [SENSOREN IN DE TUINBOUW2] [U2352B A TCM] [Eenvoudige tiptoets] [Stappen motor sturing] [Robotic Links] [bijeenkomsten] [HCC Robotic Day  8 jan 2005] [HCC Robotic Day]