لافتة الصفحة

الأخبار والمدونة

ما هو الفرق بين مستشعر IR و TC CO2؟


عند زراعة مزارع الخلايا، لضمان نمو سليم، يجب التحكم في درجة الحرارة والرطوبة ومستويات ثاني أكسيد الكربون. تُعد مستويات ثاني أكسيد الكربون مهمةً لأنها تساعد على التحكم في درجة حموضة وسط الزراعة. إذا زادت نسبة ثاني أكسيد الكربون، سيصبح الوسط حامضيًا جدًا. وإذا لم تكن كافية، فسيصبح الوسط قلويًا أكثر.
 
في حاضنة ثاني أكسيد الكربون، يُنظَّم مستوى غاز ثاني أكسيد الكربون في الوسط عن طريق إمداده في الحجرة. السؤال هو: كيف يُحدِّد النظام كمية ثاني أكسيد الكربون المطلوبة؟ وهنا يأتي دور تقنيات استشعار ثاني أكسيد الكربون.
 
هناك نوعان رئيسيان، ولكل منهما إيجابياته وسلبياته:
* تستخدم الموصلية الحرارية مقاومة حرارية للكشف عن تركيب الغاز. إنها الخيار الأقل تكلفة، لكنها أيضًا أقل موثوقية.
* تستخدم مستشعرات ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء ضوءًا تحت أحمر للكشف عن كمية ثاني أكسيد الكربون في الحجرة. هذا النوع من المستشعرات أغلى ثمنًا ولكنه أكثر دقة.
 
في هذه المقالة، سنشرح هذين النوعين من المستشعرات بمزيد من التفصيل ونناقش التأثيرات العملية لكل منهما.
 
مستشعر التوصيل الحراري لثاني أكسيد الكربون
تعمل الموصلية الحرارية بقياس المقاومة الكهربائية عبر الغلاف الجوي. يتكون المستشعر عادةً من خليتين، إحداهما مملوءة بالهواء من حجرة النمو، والأخرى خلية محكمة الغلق تحتوي على غلاف جوي مرجعي بدرجة حرارة مُتحكم بها. تحتوي كل خلية على مُقاوم حراري (ثرمستور)، تتغير مقاومته بتغير درجة الحرارة والرطوبة وتركيب الغاز.
 
الموصلية الحرارية الكبيرة
 
تمثيل لمستشعر التوصيل الحراري
عندما تكون درجة الحرارة والرطوبة متساويتين في كلتا الخليتين، فإن فرق المقاومة سيقيس الفرق في تركيب الغاز، ويعكس في هذه الحالة مستوى ثاني أكسيد الكربون في الحجرة. في حال اكتشاف فرق، يُطلب من النظام إضافة المزيد من ثاني أكسيد الكربون إلى الحجرة.
 
تمثيل لمستشعر التوصيل الحراري.
الموصلات الحرارية بديلٌ اقتصاديٌّ لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، والتي سنناقشها لاحقًا. ومع ذلك، لها عيوبها. فبما أن فرق المقاومة قد يتأثر بعوامل أخرى غير مستويات ثاني أكسيد الكربون فقط، يجب أن تبقى درجة الحرارة والرطوبة في الغرفة ثابتةً دائمًا ليعمل النظام بكفاءة.
هذا يعني أنه في كل مرة يُفتح فيها الباب وتتذبذب درجة الحرارة والرطوبة، ستحصل على قراءات غير دقيقة. في الواقع، لن تكون القراءات دقيقة إلا بعد استقرار الجو، وهو ما قد يستغرق نصف ساعة أو أكثر. قد تكون الموصلات الحرارية مناسبة للتخزين طويل الأمد للمزارع، لكنها أقل ملاءمة للحالات التي تُفتح فيها الأبواب بشكل متكرر (أكثر من مرة يوميًا).
 
أجهزة استشعار ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء
تكتشف مستشعرات الأشعة تحت الحمراء كمية الغاز في الحجرة بطريقة مختلفة تمامًا. تعتمد هذه المستشعرات على أن ثاني أكسيد الكربون، كغيره من الغازات، يمتص طولًا موجيًا محددًا من الضوء، يبلغ 4.3 ميكرومتر تحديدًا.
 
مستشعر الأشعة تحت الحمراء
تمثيل لمستشعر الأشعة تحت الحمراء
 

يستطيع المستشعر اكتشاف كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بقياس كمية الضوء الذي يمر عبره بطول موجة يبلغ 4.3 ميكرومتر. والفرق الرئيسي هنا هو أن كمية الضوء المكتشفة لا تعتمد على أي عوامل أخرى، مثل درجة الحرارة والرطوبة، كما هو الحال في المقاومة الحرارية.

هذا يعني أنه يمكنك فتح الباب عدة مرات كما تشاء، وسيُعطي المستشعر قراءة دقيقة دائمًا. ونتيجةً لذلك، ستحصل على مستوى أكثر ثباتًا من ثاني أكسيد الكربون في الحجرة، مما يعني استقرارًا أفضل للعينات.

على الرغم من انخفاض أسعار مستشعرات الأشعة تحت الحمراء، إلا أنها لا تزال تُمثل بديلاً أعلى تكلفةً للموصلية الحرارية. ومع ذلك، إذا تأملت تكلفة انخفاض الإنتاجية عند استخدام مستشعر موصلية حرارية، فقد يكون لديك مبرر مالي لاختيار خيار الأشعة تحت الحمراء.

يستطيع كلا النوعين من المستشعرات اكتشاف مستوى ثاني أكسيد الكربون في حجرة الحاضنة. الفرق الرئيسي بينهما هو أن مستشعر درجة الحرارة يتأثر بعوامل متعددة، بينما يتأثر مستشعر الأشعة تحت الحمراء بمستوى ثاني أكسيد الكربون فقط.

هذا يجعل مستشعرات ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء أكثر دقة، لذا فهي مفضلة في معظم الحالات. أسعارها عادةً ما تكون أعلى، لكنها تنخفض مع مرور الوقت.

فقط انقر على الصورة واحصل على حاضنة ثاني أكسيد الكربون المزودة بمستشعر الأشعة تحت الحمراء الآن!

 

وقت النشر: 03-01-2024