Пять правил и запретов для автоматизированного контроля pH в гидропонике — Наука в гидропонике

pH является одним из наиболее важных параметров, который необходимо контролировать в гидропонной культуре, поскольку он играет ключевую роль в доступности различных ионов и динамике их поглощения. Хотя большинство производителей регулируют pH вручную, часто желательно использовать автоматический контроль pH, чтобы вы могли быть уверены, что ваш раствор всегда остается в оптимальном диапазоне. Это особенно актуально в рециркуляционных системах, где необходимо корректировать pH раствора после того, как он проходит через корни растений. Сегодня я хочу поделиться с вами пятью советами по внедрению автоматизированного контроля pH в гидропонной культуре.

–

–

Часто проверяйте рН-метр буферным раствором. В гидропонике рН-метры могут довольно быстро потерять калибровку из-за погружения в питательный раствор с более низкой концентрацией ионов, чем идеальная для большинства стеклянных электродов. Это означает, что проверка вашего pH-метра буферным раствором часто (в идеале каждую неделю) необходима, чтобы убедиться, что вы получаете точные показания. Если показания неточны, вы можете повторно откалибровать счетчик.

Делайте ремонт вашего pH-метра каждый месяц. В соответствии с вышеизложенным и другими для увеличения срока службы рН-метра и каждой калибровки необходимо ежемесячно погружать рН-электроды в буферный раствор с рН 4 или 7 – не менее чем на 2-3 часа – для обеспечения того, чтобы ионные содержимое электрода восстанавливается, а чувствительность стеклянной мембраны остается точной. Если вы сделаете это, ваш электрод будет работать лучше, и вам придется реже калибровать его. Если электрод покрыт биопленкой, перед погружением в буфер также необходимо поместить его в горячий раствор хлорной извести на полчаса.

Используйте электроды, предназначенные для постоянного погружения. Обычные pH-электроды, в том числе те, которые продаются с некоторыми автоматическими регуляторами pH, не предназначены для постоянного погружения в воду, поэтому при таком использовании они гораздо быстрее повреждаются и теряют калибровку. Для получения наилучших результатов используйте pH-электроды, изготовленные с учетом длительного погружения. Я написал сообщение в блоге об этих электродах и о том, чем они отличаются от традиционных рН-электродов.

Размещайте электрод как можно дальше от входов для изменения pH. При использовании контроллера рН вы должны расположить датчик рН как можно дальше от места, где ваши растворы для повышения/понижения рН будут поступать в гидропонную систему. Это сделано для того, чтобы ваш pH-электрод мог получать медленное изменение pH, когда pH вверх/вниз смешивается со всем резервуаром. Размещение зонда близко к входным отверстиям вызовет очень неустойчивые изменения pH, которые на самом деле не отражают эффект добавления во всем резервуаре.

Имейте дополнительные ограничения в ваших контроллерах. Позволить контроллеру pH добавлять столько вещества, сколько необходимо для корректировки pH, может быть очень плохо. Это связано с тем, что несколько вещей могут пойти не так – потеря калибровки pH-датчика, повреждение контроллера, электрические помехи и т. д., что может привести к ненужному количеству добавок, которые могут убить весь урожай. Всегда имейте контроллеры, в которых можно указать максимальные добавления в единицу времени, чтобы свести к минимуму вероятность этого.

–

–

Не полагайтесь на один датчик pH. Хотя контроллеры с одним датчиком являются наиболее распространенными, они также могут быть наиболее опасными. Зонд pH может быть поврежден, он может потерять калибровку или может давать ошибочные показания по другим причинам (например, электрические помехи от других объектов в резервуаре). Поэтому всегда лучше использовать контроллеры с двумя датчиками, где показания всегда проверяются по двум датчикам, чтобы гарантировать точность показаний, получаемых контроллером. Если у вас есть коммерческое предприятие, то это обязательно, вы бы не хотели потерять весь урожай из-за плохого датчика pH, добавляющего тонну кислоты / щелочи в ваш раствор.

Не стремитесь к определенному значению pH. Контроллер pH не должен стремиться к определенному значению pH, а должен поддерживать pH в соответствующем диапазоне. Обычно наилучший способ действия контроллера – это иметь диапазон с высокими/низкими пороговыми значениями, в котором контроллер будет действовать так, чтобы при превышении этих пороговых значений значение pH было равно среднему диапазону. Например, контроллеру можно приказать поддерживать рН в диапазоне 5,6-6,4, а затем он будет действовать всякий раз, когда рН достигает 5,6 или 6,4, чтобы вернуть его к 6 при нарушении любого из этих двух порогов. Однако, если pH равен 6,4, а контроллер сбрасывает его до 5,8, он не будет пытаться поднять pH (потому что он выше нижнего порога).

Не размещайте датчики pH рядом с насосами или другим электрическим оборудованием в резервуарах.. Зонд pH выполняет электрические измерения и поэтому подвержен электрическим помехам. Наличие pH-зонда рядом с другим электрическим оборудованием, особенно тем, которое потребляет значительный ток, может привести к тому, что эти провода будут индуцировать токи в проводах pH-зонда и вызывать всевозможные проблемы с показаниями pH. Всегда располагайте датчики pH вдали от насосов и следите за тем, чтобы провода датчика pH и насоса никогда не перепутались.

Не используйте очень концентрированные вводные растворы кислоты/щелочи. Контроллер pH будет очень точно контролировать небольшой диапазон pH, поэтому для выполнения этой работы не потребуется очень большое количество кислоты/щелочи. Использование очень концентрированной кислоты/щелочи может привести к тому, что контроллер pH полностью выйдет за пределы своих целевых значений, что приведет либо к тому, что система перейдет в нежелательное состояние — например, к очень низкому pH, если контроллер может только добавлять кислоту, — либо к входу в петлю, где добавление кислоты сопровождается добавлением основания в бесконечном цикле. Обычно вы хотите, чтобы ваши кислотно-щелочные смеси были достаточно концентрированными, чтобы сдвигать pH в зависимости от их добавленного объема, но не более того. Сильные кислоты/щелочи в диапазоне концентраций 10-20% обычно более чем достаточны для этой работы.

Не игнорируйте данные вашего контроллера. Контроллер pH будет выполнять свою работу — контролировать pH в определенном диапазоне, — но он не скажет вам, в порядке ли ваша система с точки зрения здоровья растений. Как часто ваш контроллер pH должен добавлять кислоту/щелочь и сколько кислоты/щелочи он использует для выполнения своей работы – это важная информация, которую вам необходимо учитывать, чтобы убедиться, что ваша система работает правильно. Помните, что вещества, контролирующие рН, часто также вносят питательные вещества, такие как фосфор или калий, поэтому важно контролировать все эти добавки.

Конечно, регулирование pH – непростая задача, и разные регуляторы pH будут иметь разные преимущества и недостатки. Тем не менее, делая все возможное для обеспечения надлежащего обслуживания — очистка, подготовка электродов, их правильное размещение и т. д., — можно значительно улучшить работу вашей установки. Если вы можете, я бы посоветовал вам создать свои собственные контроллеры, используя такие вещи, как Arduino, компьютеры Raspberry Pi и надежные погружные датчики pH, чтобы вы могли иметь оптимальную настройку, которая может обеспечить все преимущества контроля pH с минимальным количеством недостатков. насколько это возможно. Я напишу о создании собственного контроллера pH в следующем посте.