BEVEZETÉS. Miért kell a gazdának pH és EC monitor?
Sajnos még nagyon sok növénytermesztő a mai napig pH és EC mérések nélkül végzi a tápoldatozást, öntözést. Jobbik esetben a szaktanácsadók javaslatai szerint adagolják műtrágyákat és minden kontroll nélkül savazzák az öntözővizüket. Ebben a cikkben nem akarunk meggyőzni ilyen embereket, hogy kezdjenek el mérni. Ez a cikk nem erről szól, hanem olyan gazdáknak írtuk, akik már egy szinttel feljebb vannak, és napi szinten mérnek pH-t és EC- értékeket kézi pH mérőkkel és EC mérőkkel.
A kézi mérések nem kevés időt, fegyelmet, figyelmet követelnek a gazdától naponta és ez növeli a gazdák terhelését, fáradságát. Mindig ott marad a félelem, amikor nem mérek, nem történt-e valami nem kívánatos? Lényegében ebben munkában nem kap senkitől segítséget a gazda. Másnak nem nagyon meri átdelegálni ezeket a méréseket, mert az eredményektől nagyon sok függ – akár tönkre is lehet tenni a sok hónap munkával felnevelt növényeit egy rosszul kivitelezett mérés eredményeinek az alkalmazásával.
A jó hír – van megoldás. Automatizálni kell a méréseket, sőt folyamatossá, állandóvá kell tenni a megfigyelést – pH monitor és EC monitor beiktatásával a munkafolyamatba.
Kezdjük a lényeggel, mennyibe kerül? Ez újabb befektetést igényel a termesztési folyamatba, de az egyszerű pH+EC monitorokat, már akár bruttó 50 ezer forintért is be lehet szerezni (http://www.gazdauzlet.hu/ECO-pHEC-monitorok ). Ilyenkor mindig felmerül a kérdés: Megéri?
Olvassa végig a cikket, gondolkozzon el azon, mit kap Ön, ha beindít egy ilyen automatizmust a termesztésben. A tudásba való befektetés általában más szintre emeli az embert. De ne most döntsön. Mi megmutatjuk, mit, hogyan kell csinálni, hogy automata mérési folyamatai legyenek, és jól működjenek. Ez nagyon hasznos információ és ingyen megkapja, csak olvassa és hasznosítsa saját sikerére.
Cikkünkben bemutatjuk a pH monitorok (és EC monitorok) alkalmazásának a folyamatát, mire kell oda figyelni, mit jó tudni ezekről a mérőműszerekről. Megpróbálunk választ adni azokra a kérdésekre, amelyeket titokként őriznek a gazdák és nem szívesen mutatják meg vagy magyarázzák el potenciális versenytársaiknak.
Mindig csak mások után fut? Legyen Ön is profi, nem amatőr!
Ezekre a kérdésekre talál választ az alábbiakban:
- Miben különbözik egy monitor a kézi mérőműszertől?
- Hogyan lehet becsatolni a csőrendszerbe a monitor szenzorjait?
- Hogyan, milyen gyakran kell kalibrálni?
- Milyen pH vagy EC elektróda jobb a gyakorlatban?
- Milyen előnyökhöz jut az a gazda, aki alkalmazza a pH és EC monitorozást?
Mi az a pH monitor? Miben más, mint egy kézi pH mérő?
A monitorok lényegében megfigyelő rendszerek, amelyek állandóan tudják mérni és kijelezni az adott paramétereket a saját kijelzőiken. Na, ez nem is tetszik olyan bonyolultnak, de megjegyzem, a monitorokhoz támasztott elvárások azért sokkal komolyabbak, mint a kézi kis műszereinkhez.
A pH mérő és a pH monitorban közös, hogy mind a kettő tud pH-t mérni, de ez olyan, mint egy traktor és egy személyautó összehasonlítása, mind a kettőben van motor, kerekek és ember vezeti őket, de a különbségek is jelentősek. Konkrét példa bemutatásával legegyszerűbb az összehasonlítás.
Hasonlítsuk össze a legtöbbek által használt AD-12 pH mérőt és az ECO-209 pH monitort. Az alábbi grafikán már néhány fontos paraméter fel is van tüntetve.
Vegyük sorba a paramétereket.
- pH mérés pontossága nagyobb a kézi pH mérő esetében. Megjegyzem, léteznek pontos monitorok is, de mindennek ára van. Mivel a mezőgazdasági célokra a +/- 0,1 pH pontosság elfogadható, ezért az ECO-209-ből kihagyták az automata hőmérséklet kompenzációt (ATC) és olcsóbbá tették a műszert. A mérések mindig hasonló közegben történnek (öntözővíz vagy tápoldat), ezért nem várhatóak nagyobb kilengések, csak monoton változások, amelyek ezzel a pontosságú méréssel is kitűnően kimutathatóak.
- pH mérés időtartama a kézi pH mérő esetében percekben mérhető. Az AD-12 kisméretű pH elektródája nem alkalmas arra, hogy folyamatosan oldatban legyen. Ennek az az oka, hogy a beépített referencia elektróda belső oldatának térfogata nagyon kicsi (helyhiány miatt) – kb. 1 ml. Hogy ez az elektrolit ki ne folyjék az elektróda belsejéből, ez az oldat be van sűrítve és olyan, mint egy kocsonya. Ha sokáig a vízben vagy oldatban tartjuk az AD-12-t, akkor a belső oldat felhígul a felszívódó víztől és folyékonnyá válva, hamar kifolyik. Na, emiatt javasolt csak gyors méréseket végezni vele, mert így is csak 6 hónap a garancia az elektróda élettartalmára.
Az ECO-209 pH elektródája-nagy méretű, sokkal több a belső elektrolit a referencia elektróda részében. Fontos, hogy ebben az elektróda kivitelezésben, más megoldású a só-híd, ami összeköti a belső és külső oldatokat, más a referencia elektróda felépítése (stabilabb potenciál és mérési pontosság növelés). A lényeg, hogy az ECO-209 pH elektródája folyamatosan az oldatban lehet mérés közben, hosszasan és így is stabil mérést biztosít.
- A kézi AD-12 pH mérőt nem szabad nagyobb nyomással tesztelni, erre nem alkalmas az elektróda kivitele.
Az ECO-209 rendelhető két különböző elektródával: AD-1230B vagy AD-1286 típussal. Az első típus a hosszú élettartalom mellett elbír 2 Bar nyomást, míg a 1286, akár 3 Bar nyomást is. Ez már a csővezetékekben alkalmazott nyomásszintek.
- A kézi pH mérőt gyakran kell kalibrálni (naponta), viszont a monitorokat havonta kell csak kalibrálni! Ez már nagy segítség a gazdáknak!
Hogyan működik a pH monitor?
A kézi pH mérőknél, egyszerűen belemártjuk a pH elektródát az oldatba és megmérjük annak az értékét. Ez a módszer nem mindig alkalmazható a monitorok esetében.
Ha a tápoldat keverő tartályában akarunk mérni pH-t vagy EC-t, akkor a megfelelő elektródákat úszó korongra is lehet erősíteni.
Az alábbi grafikán az öntöző víz pH beállításának módját mutatjuk be tartályban egy adagoló pumpa és egy pH monitor segítségével.
Ennek a rendszernek az az előnye, hogy egy adott mennyiségű vízhez adagoljuk az adagoló pumpa segítségével a savat, és közben a monitoron megfigyelhetjük a pH érték változását. Az egyenletes keverés biztosítására kisméretű búvárszivattyúval lehet keringetni az öntözővizet a tartály belsejében. Így a mérések pontosabb értékeket adnak és pontosabban lehet beállítani az adott pH értéket.
Az említett megoldáshoz megrendelhető egybe épített pH monitor és adagoló pumpa (http://www.gazdauzlet.hu/Adagolo-pumpa-pH-kontrollal ).
De a feladat megoldható egy ECO-209 pH monitor (http://www.gazdauzlet.hu/spd/301/ADWA-ECO209-pH-monitor ) és egy olcsóbb fajta sav adagoló (például, ilyen http://www.gazdauzlet.hu/spd/541/BlackStone-vegyszer-adagolopumpa-BL15-2 ) segítségével.
Ha a tartályhoz még egy EC- monitort is csatlakoztatunk, akkor a tápoldatok készítése is könnyebb lesz.
Figyelem! A monitorok alkalmazása csak az első lépés az automatizálás útján. További mérő és szabályozó rendszer hozzácsatlakoztatásával, saját erőből is fel lehet építeni egy félautomata öntöző és tápoldatozó rendszert.
Ennek az elemeit bemutatja az alábbi grafikon.
Hogyan lehet mérni a pH és EC értékeket a kimenő csőben?
Nagyon sokan már megoldották kézi pH és EC mérőkkel a tápoldat bekeverését és kiengedését a növényekhez. De óriási teher esne le a hátukról, ha folyamatosan láthatnák, a kimenő csőben folyó tápoldat pH és EC értékét. Akkor a kisegítő munkások is pontosan tudnák, jól csinálták, vagy nem a tápoldatot, mert van mihez tartani magukat. Nincs veszély, hogy rosszul mértek.
Ezért kérték sokan, hogy számukra olyan monitor kell, amelyik a kimenő oldatot méri folyamatosan. Viszont a kimenő csövek általában elég vastagak és nagy nyomás alatt vannak. Ez két paraméter problémát okoz az elektródák beszerelésénél. Nézzük, hogyan lehet megoldani ezt a problémát.
Elemezzük kicsit a monitorok pH elektródáit. Először nézzük az ECO-209 monitor pH elektródáját, az AD1230B típust (nézd a táblázatot).
Ami most számunkra fontos, hogy a pH elektróda átmérője 12mm, hossza 110 mm és 2 Bar nyomást bír ki. Egy ilyen pH elektródát csatlakoztathatunk a csőrendszerünkhöz, ha kiválasztunk hozzá egy megfelelő T – idomot és egy szonda rögzítőt (nézd az alábbi rajzot). Hasonló képen az ECO-409 EC- mérő elektródájának átmérője 12 mm és azonos módon lehet beszerelni a csővezetékbe, mint a pH elektródákat.
Tudnunk kell, hogy néha a drágább szenzor, hosszútávon olcsóbb is lehet, és kevesebb problémát okoz számunkra. Az ipari pH mérésekre kifejlesztettek már nagyon jó ipari pH elektródákat ( nézd az alábbi rajzot).
Ezeknek az elektródáknak az előnyeik:
- akár 6 Bar nyomásig (vagy feljebb is) tudnak mérni a csővezetékben,
- nagyon stabil mérést biztosítanak,
- hosszú élettartamúak,
- akár egy hónapig sem kell kalibrálni őket,
- ¾” menettel van ellátva mind elől a pH szenzornál, úgy hátul is, ezért egyszerű becsavarni egy T Ha tartályban kell mérni, akkor a hátsó részére kell csavarni egy hosszabb csövet, amelynek segítségével be lehet engedni a tartályba és a cső védi kábelt is.
Viszont az ipari pH elektródák már drágábbak – 30 ezer forintnál kezdődik az árlista.
pH monitor elektróda beépítésének szabályai
A pH elektródákat viszont nem szabad oldalról vagy alulról a csőbe szerelni. Vagyis csak az alábbi séma szerint csatlakoztassuk. Ez a levegőbuborékok miatt van, amelyek ha szenzor részbe kerülnek, zavarják a mérést. Tehát úgy kell kiválasztani a csatlakoztatás helyét, hogy a pH szenzor üveg érzékelője legyen alul, a kábel felül. Maximum 30o eltérés lehet a merőleges pozíciótól.
EC elektróda csatlakoztatása a csőbe.
Az EC elektródák különböznek a pH elektródáktól. Az EC- méréshez kötelező a hőmérséklet mérés is és a megfelelő hőmérséklet kompenzáció ( ATC). E miatt 4 db vezeték van kivezetve a szenzor részből: 2 az EC méréshez és 2 a hőmérséklet méréshez.
Általános szabály, hogy az EC elektródát a T-idom oldalába szerelik be, hogy a vízfolyam merőlegesen jöjjön a két EC mérő szenzor részre (nézd a fenti rajzon).
EC- és pH- monitorozás nagynyomású csövek esetében.
Ha pH és EC monitorokat akarunk beszerelni olyan vezetékre, amelyben a nyomás 2 Bar felett is lehet, akkor meg kell oldani a nyomáscsökkentést, mert az ECO-209 pH elektródája nem fogja kibírni a nagy nyomást. Mivel a fővonalban nem véletlenül van nagy nyomás, tehát ott nem lehet csökkenteni. Ezért leggyakrabban beépítenek egy párhuzamos elágazást (bypass) a fő vonal mellé (nézd az alábbi sémát).
A párhuzamosított részben két záró csap segítségével nem csak csökkenteni lehet a nyomást, az átfolyás sebességét, de a párhuzamos részt el is lehet zárni a fő vonaltól. Erre a kalibrálás elvégzésekor szükség is lesz.
Egy ilyen csatlakoztatás nem csökkenti jelentősen a fő vonalban a nyomást. Viszont a ki és bemenetek közzé javasolt egy nagyobb méretű csap beiktatása, mivel ezzel lehet biztosítani a nyomáskülönbséget a két pont között.
pH és EC monitorok kalibrálása
Ha elkészítettük a rendszerünket, akkor a mérések előtt kötelező bekalibrálni a monitorokat. A kalibrálás előtt a szondarögzítők segítségével ki kell venni a csőből az elektródákat. A pH monitor kalibrálását 2 puffer oldattal végezzük, mint a kézi pH mérők esetében is. Az alábbi képre kattintva, megnézheti a videón az ECO-209 pH monitor kalibrálásának menetét (ttps://www.youtube.com/watch?time_continue=30&v=XsoODtotrIM ). Ellentétben az AD-12 pH mérő esetével a monitort kézileg egy kis csavarhúzó segítségével kell beállítani a pufferek pH értékére. Tehát az ECO-209 pH monitort a pH=4,0 és a pH=7,0 kalibráló oldatokkal javasolt kalibrálni.
Kalibrálás után a pH elektródát vissza kell szerelnünk a csővezetékbe.
Az ECO-409 EC monitort csak 1 pontra kell kalibrálni, ez pedig az EC= 1,4 mS/cm. Leggyakrabban a kalibráló folyadék flakonjára nem az EC =1,4 mS/cm van írva, hanem EC = 1413 µS/cm.
A µS (mikroszimensz) ezerszer kisebb egység, mint a mS (milliszimensz), tehát számunkra megfelelő az ilyen felirattal ellátott vezetőképesség kalibráló oldat is.
A kalibrálás után visszaszereljük az EC elektródát is a rendszerbe. Ezután már kész a rendszerünk a mérésekre. A műszerek beüzemelését és kezelését a használati útmutató szerint kell elvégezni.
ÖSSZEFOGLALÓ. Milyen előnyöket biztosít a gazdának a pH és EC monitorok használata?
A pH monitor segít megoldani a sav adagolását az öntözővízhez. Hogy miért fontos a talaj pH beállítása? – olvasson itt róla: https://moderngazda.hu/egyeb/talaj-ph-hatas/ .
Ha csak kézi pH mérővel végezzük a beállítást:
- Többször meg kell szakítani a munkát, mert minden próbálkozás után meg kell mérni a csőből kifolyó víz pH értékét. Ezután, ha nem a megadott pH érték van a cső végén, újra állítani, vagy növelni, vagy csökkenteni.
- A beállított értéket ellenőrizni kell, mert a szelepek és csapok elmozdulhatnak és megváltozhat a pH érték az idő változásával. Nem akar minden nap „játszadozni” a mérésekkel, de muszáj! A rossz beállítás, nagyon „bekever” a gazdának.
Ha alkalmazzuk a pH monitort, akkor folyamatosan látjuk a munkánk eredményét:
- Könnyű megfigyelni, mennyit változik a pH érték, ha változtatjuk a beállítást – rövidebb idő alatt állítjuk be rendszerünket az optimális pH értékre – időt nyerünk.
- Egy szempillantás alatt látható, milyen is a pH érték ebben a pillanatban a csőből kifolyó vízben – időt, idegességet spórolunk, nyugalmat és szabadságot kapunk!
- Rábízhatja a munkatársaira az öntözést, egyszerű betanítani őket a monitor segítségével az öntözés pontos kivitelezésére – akár napi plusz 1 órát is kaphat, amit más munkára használ – többet érkezik megtenni, nő a hatékonysága, – ez a profit növekedését is elősegíti.
Milyen előnyt ad az EC- monitor?
- Az EC- monitor segít a tápoldat receptek gyors beállításánál- időt spórol az azonnali értékek leolvasásával.
- Külön tudja választani a víz EC érékének és az A és B törzsoldatok hatását a kimenő EC érték pontos beállításához – precízebben tudja a recepteket váltogatni – nő a tápoldatozás hatásfoka.
- Ha feljegyzi a napi EC és pH értékeket, az öntözés, tápoldatozás idejét, időtartamát – óriási adatbázist gyűjt a jövő évre. Elemezve a hibákat, amelyek minden munka alatt vannak, és összevetve az adataival, megtalálja az okokat és kizárja a jövőben ezeknek a lehetőségét. Óriási tapasztalati tudást gyűjthet össze – IGAZI PROFI LESZ!
Dr. Kovács István,