Sensor Kelembaban dan Suhu Tanah Tabung Multi-Lapisan

Itu Sensor Kelembaban dan Suhu Tanah Tabung Multi-Lapisan JW-TRSQ(LC3) Dirancang untuk pemantauan profil tanah secara terus menerus pada berbagai kedalaman. Alat ini mengukur kelembaban tanah volumetrik dan suhu tanah melalui tabung PVC tertutup dan mengirimkan data setiap lapisan melalui RS485 Modbus RTU.

Konfigurasi standar meliputi: Pemantauan tanah 3 lapis, 4 lapis, dan 5 lapis, Sementara itu, kedalaman pengukuran yang disesuaikan dapat disediakan sesuai dengan kedalaman akar tanaman, metode irigasi, dan persyaratan proyek.

Sensor berbentuk tabung ini cocok untuk irigasi cerdas, pertanian lahan terbuka, rumah kaca, kebun buah-buahan, padang rumput, pemantauan kekeringan, penelitian pertanian, dan proyek konservasi air. Struktur kedap air IP68 memungkinkan pemasangan vertikal jangka panjang di bawah tanah tanpa memaparkan elektroda sensor logam langsung ke tanah.

Jelajahi lebih lanjut sensor tanah untuk pertanian dan pemantauan lingkungan atau hubungi JW-IoT untuk pemilihan lapisan dan kedalaman.

Apa Itu Sensor Kelembaban Tanah Multilapis?

Sensor kelembaban tanah multi-lapisan mengukur kondisi tanah pada beberapa kedalaman dengan satu probe yang dipasang secara vertikal.

Sensor titik tunggal konvensional memberikan data dari satu kedalaman lokal. Sensor tubular multi-lapisan mengumpulkan pembacaan terpisah dari berbagai bagian profil tanah, membantu pengguna mengamati bagaimana air irigasi bergerak ke bawah melalui zona perakaran.

Sebagai contoh, sensor multi-kedalaman dapat membantu mengidentifikasi apakah:

• Air hanya tersisa di dekat permukaan tanah.
• Irigasi telah mencapai zona perakaran tanaman aktif.
• Air mengalir di bawah akar utama.
• Lapisan yang lebih dalam tetap kering.
• Irigasi berlebihan dapat menyebabkan perkolasi yang dalam.
• Suhu tanah berbeda antara lapisan dangkal dan lapisan yang lebih dalam.

Data profil ini memberikan konteks yang lebih lengkap bagi pengelola irigasi dibandingkan dengan satu kali pengukuran kelembapan.

Mengapa Memantau Kelembaban Tanah pada Kedalaman yang Berbeda?

Air tanah tidak terdistribusi secara merata di seluruh profil tanah. Curah hujan, volume irigasi, tekstur tanah, drainase, penguapan, dan penyerapan tanaman semuanya memengaruhi kelembapan pada setiap kedalaman.

Sensor dangkal mungkin merespons dengan cepat setelah irigasi tetapi tidak dapat memastikan apakah air telah mencapai akar yang lebih dalam. Sensor dalam mungkin tetap basah bahkan ketika zona akar bagian atas mulai mengering.

Pemantauan berlapis membantu pengguna memahami tiga proses penting:

Resapan air

Membandingkan pembacaan pada kedalaman yang berbeda menunjukkan seberapa cepat air bergerak ke bawah setelah irigasi atau hujan.

Ketersediaan Air di Zona Akar

Pengukuran dapat diselaraskan dengan zona perakaran primer dan sekunder tanaman, membantu pengguna mengevaluasi apakah air yang tersedia berada di tempat yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman.

Risiko Drainase Dalam

Jika lapisan terdalam menjadi lebih basah segera setelah setiap penyiraman, air yang diberikan mungkin bergerak di bawah zona perakaran yang efektif. Hal ini dapat mengindikasikan bahwa durasi atau volume penyiraman perlu ditinjau kembali.

Data sensor harus diinterpretasikan bersama dengan jenis tanaman, tahap pertumbuhan, karakteristik tanah, cuaca, dan kinerja sistem irigasi.

Bagaimana cara kerja sensor profil tanah berbentuk tabung?

JW-TRSQ(LC3) menggunakan teknologi penginderaan dielektrik frekuensi tinggi untuk mendeteksi perubahan pada tanah di sekitarnya.

Sinyal pengukuran beroperasi di sekitar 1 GHz dan menembus wadah PVC yang tertutup rapat. Karena komponen penginderaan tidak memerlukan elektroda terbuka yang bersentuhan langsung dengan tanah, struktur ini membantu mengurangi korosi dan kontaminasi langsung dari pupuk atau residu irigasi.

Setiap lapisan sensor mengukur area tanah silindris di sekitarnya. Sensor mengubah pengukuran menjadi nilai digital dan mengirimkan data melalui RS485 Modbus RTU.

Alur data yang umum adalah:

Sensor Tanah Multi-Lapisan → Pencatat Data RS485 atau RTU → Gateway 4G, LoRaWAN atau Ethernet → Platform Cloud

Metode komunikasi nirkabel disediakan oleh pencatat data, RTU, atau gateway yang terhubung, bukan langsung oleh sensor tubular.

JW-IoT dapat mengintegrasikan sensor ke dalam jaringan yang lebih luas. solusi IoT pertanian cerdas Melibatkan pemantauan tanah, cuaca, irigasi, dan awan.

Parameter yang Diukur

Kelembapan Tanah

Sensor ini mengukur kelembapan tanah volumetrik dari 0 hingga 100% Vol. Nilai lapisan terpisah membantu pengguna mengevaluasi distribusi kelembapan melalui profil tanah yang dipantau.

Suhu Tanah

Suhu tanah diukur pada lapisan pemantauan yang telah dikonfigurasi. Informasi suhu dapat mendukung analisis pertumbuhan tanaman, interpretasi irigasi, studi embun beku, dan penelitian tanah.

Tren Profil Tanah

Meskipun sensor ini tidak secara fisik mengukur aliran air, urutan waktu nilai kelembaban pada kedalaman yang berbeda dapat membantu pengguna menganalisis tren infiltrasi, retensi, penyerapan air, dan drainase.

Spesifikasi Teknis

Struktur, panjang, dan posisi lapisan yang sebenarnya harus dikonfirmasi sesuai dengan konfigurasi yang dipilih sebelum pemesanan.

3 Lapisan, 4 Lapisan, atau 5 Lapisan: Cara Memilihnya

Jumlah dan posisi lapisan pengukuran harus didasarkan pada profil akar tanaman dan tujuan pemantauan.

Sensor 3 Lapisan

Versi 3 lapis mungkin cocok ketika proyek perlu membandingkan kelembapan zona akar dangkal, tengah, dan dalam dengan struktur data yang relatif sederhana.

Penggunaan umum meliputi:

• Ladang sayuran
• Rumah kaca
• Tanaman berakar dangkal
• Evaluasi irigasi dasar
• Stasiun pemantauan demonstrasi

Sensor 4 Lapisan

Konfigurasi 4 lapisan memberikan detail tambahan untuk mengamati pergerakan air melalui profil tanah kedalaman sedang.

Ini mungkin cocok untuk:

• Tanaman biji-bijian
• Kebun buah dengan akar yang sedang berkembang
• Lahan penelitian
• Studi keseragaman irigasi
• Pemantauan keseimbangan air tanah

Sensor 5 Lapisan

Versi 5 lapis menawarkan profil kelembaban vertikal yang lebih detail dan dapat dipilih untuk sistem perakaran yang lebih dalam, pemantauan jangka panjang, atau proyek penelitian.

Aplikasi tipikal meliputi:

• Kebun buah yang sudah matang
• Kebun anggur
• Tanaman berakar dalam
• Padang rumput dan lahan berumput
• Pemantauan kekeringan
• Hidrologi dan penelitian tanah

Contoh-contoh ini merupakan panduan umum dan bukan aturan pemasangan yang tetap. Kedalaman lapisan akhir harus dipilih sesuai dengan jenis tanaman, profil tanah, metode irigasi, dan tujuan proyek.

JW-IoT dapat menyediakan posisi penginderaan yang disesuaikan ketika konfigurasi lapisan standar tidak sesuai dengan kedalaman zona akar yang dibutuhkan.

Sensor Multi-Lapisan vs. Probe Tanah Titik Tunggal

Sensor profil tubular lebih disukai ketika tujuannya adalah untuk memahami pergerakan air vertikal di satu lokasi representatif.

Sensor titik terpisah mungkin lebih disukai ketika tujuannya adalah untuk membandingkan banyak lokasi horizontal atau ketika kelembapan, EC, dan suhu harus diukur di setiap titik individual.

Untuk proyek yang memerlukan konduktivitas listrik tanah selain kelembaban dan suhu, lihat Sensor Suhu dan EC Kelembaban Tanah untuk Pertanian Presisi.

Output dan Integrasi RS485 Modbus

Sensor ini menggunakan antarmuka RS485 dengan protokol Modbus RTU. Sensor ini dapat dihubungkan ke:

• Pencatat data pertanian
• Unit telemetri jarak jauh
• PLC
• Pengontrol irigasi
• Gerbang IoT
• Komputer industri
• Tampilan pemantauan lokal
• Stasiun lapangan bertenaga surya

Pengaturan komunikasi serial yang didukung meliputi 8N1 dan kecepatan baud opsional 1200, 2400, 4800, dan 9600 bps.

Sebelum integrasi, konfirmasikan:

• Catu daya sensor
• Pengkabelan RS485 A dan B
• Alamat komunikasi
• Kecepatan baud
• Definisi register
• Tipe data dan urutan byte
• Interval pengambilan sampel
• Persyaratan pentanahan dan perlindungan terhadap lonjakan arus

Untuk pengoperasian sementara di lapangan atau inspeksi manual, sensor juga dapat dihubungkan ke perangkat yang kompatibel. Pencatat data sensor genggam untuk pengujian lapangan pertanian.

Arsitektur Sistem Irigasi Cerdas

Sistem pemantauan irigasi yang lengkap dapat mencakup:

1. Sensor kelembaban dan suhu tanah berlapis ganda
2. Pencatat data RS485 atau RTU
3. Sensor curah hujan dan cuaca
4. Komunikasi 4G, LoRaWAN, NB-IoT atau Ethernet
5. Platform pemantauan cloud
6. Pengontrol irigasi
7. Katup solenoid, pompa, atau relai kontrol
8. Fungsi alarm dan pelaporan

Sensor profil tanah menyediakan pengukuran di lapangan. Pengontrol atau platform cloud menerapkan logika irigasi yang telah dikonfigurasi.

Sistem yang umum digunakan mungkin menggunakan kelembapan lapisan dangkal untuk mengidentifikasi kekeringan permukaan, kelembapan lapisan tengah untuk menilai ketersediaan air di zona akar, dan kelembapan lapisan dalam untuk mendeteksi kemungkinan kelebihan irigasi. Ambang batas kontrol yang sebenarnya harus ditetapkan untuk tanaman, tanah, dan metode irigasi di lokasi penerapan.

Lihat JW-IoT Sistem Irigasi Cerdas Nirkabel untuk aplikasi proyek terkait.

Panduan Instalasi

Pemasangan yang benar sangat penting karena celah udara, batu, dan tanah gembur di sekitar tabung dapat mengurangi keterwakilan pengukuran.

1. Pilih Lokasi Perwakilan

Pilih area yang mencerminkan kondisi tanaman, tanah, dan irigasi yang normal.

Menghindari:

• Tepi lapangan
• Saluran drainase
• Pemancar yang bocor
• Batu-batu besar
• Akar besar
• Jejak kendaraan
• Cekungan dengan penumpukan air yang tidak normal
• Area yang berada tepat di samping pipa irigasi kecuali jika secara khusus diwajibkan.

2. Konfirmasikan Kedalaman Pemantauan yang Diperlukan

Periksa panjang sensor, tanda referensi tanah, dan posisi lapisan penginderaan sebelum melakukan pengeboran.

Bagian sensor atas harus sejajar dengan kedalaman pemantauan dangkal yang diinginkan, sedangkan lapisan bawah harus sesuai dengan profil akar tanaman atau rencana pengamatan hidrologi.

3. Bor Lubang Vertikal

Gunakan bor tanah yang sesuai untuk membuat lubang lurus dengan sudut sekitar 90 derajat terhadap permukaan tanah.

Diameter lubang harus sedekat mungkin dengan badan sensor. Lubang yang terlalu besar dapat menciptakan celah udara atau kontak yang buruk antara tanah di sekitarnya dan tabung sensor.

4. Siapkan Tanah Halus atau Lumpur Tanah

Singkirkan batu, akar, dan puing-puing kasar dari tanah hasil galian.

Jika diperlukan oleh metode pemasangan, campurkan tanah asli yang halus dengan air untuk membentuk bubur yang seragam. Menggunakan tanah dari lokasi yang sama membantu menjaga kontak yang representatif di sekitar sensor.

5. Isi Lubang Sebagian

Masukkan tanah atau campuran tanah yang telah disiapkan ke dalam lubang sesuai dengan petunjuk pemasangan. Jangan sampai ada rongga udara yang besar.

6. Masukkan Sensor Secara Vertikal

Turunkan sensor berbentuk tabung secara perlahan ke dalam lubang. Sedikit putaran dapat membantu melepaskan udara yang terjebak dan mendistribusikan material tanah di sekitarnya.

Jangan menggunakan tenaga berlebihan, membenturkan wadah atau mendorong probe ke arah batu.

7. Sejajarkan Tanda Referensi Tanah

Pastikan garis dasar yang ditentukan sejajar dengan permukaan tanah. Posisi vertikal yang salah akan menggeser semua lapisan pengukuran dari kedalaman yang seharusnya.

8. Padatkan dan Stabilkan Tanah di Sekitarnya

Singkirkan lumpur berlebih dan padatkan tanah permukaan secara perlahan di sekitar alat pengukur.

Biarkan area instalasi stabil sebelum menggunakan pembacaan awal sebagai patokan jangka panjang.

9. Catat Informasi Instalasi

Dokumen:

• Model dan nomor seri sensor
• GPS atau lokasi situs
• Tanggal pemasangan
• Tanaman dan tahap pertumbuhan
• Jenis tanah
• Kedalaman lapisan
• Metode irigasi
• Rute kabel
• Alamat komunikasi
• Pembacaan awal

Catatan ini penting ketika membandingkan data antar bidang dan musim pemantauan.

Skenario Aplikasi

Irigasi Hemat Air

Data kelembapan multi-kedalaman membantu pengguna menentukan apakah air irigasi tetap berada di dekat permukaan, mencapai zona akar aktif, atau meresap ke dalam tanah yang lebih dalam.

Alat ini dapat mendukung proyek irigasi tetes, irigasi semprot, dan sistem irigasi terkontrol lainnya.

Pemantauan Tanaman di Lahan Terbuka

Sensor ini dapat digunakan pada tanaman jagung, gandum, sayuran, kapas, dan tanaman pertanian lainnya untuk memantau infiltrasi air dan kondisi zona perakaran.

Beberapa sensor dapat dipasang di zona pengelolaan yang berbeda ketika tekstur tanah, ketinggian, atau keseragaman irigasi bervariasi di seluruh lahan.

Irigasi Kebun Buah dan Kebun Anggur

Kebun buah dan kebun anggur mungkin mengandung akar penyerap dangkal dan akar struktural yang lebih dalam. Profil berlapis-lapis membantu mengevaluasi ketersediaan kelembapan di seluruh zona ini.

Posisi sensor harus mewakili pola pembasahan yang dihasilkan oleh alat penetes atau alat penyiram mikro.

Budidaya Rumah Kaca

Dalam produksi sayuran, bunga, dan bibit di rumah kaca, sensor ini mendukung pemantauan kelembaban dan suhu zona akar untuk penjadwalan irigasi.

Untuk wadah yang lebih kecil atau aplikasi substrat di mana pengukuran EC juga diperlukan, pertimbangkan hal berikut: Sensor Suhu dan Konduktivitas Elektroda Kelembaban Tanah untuk Pengujian Substrat dan Tanah.

Pertanian Presisi

Sensor ini dapat dihubungkan ke RTU atau gateway IoT untuk membuat jaringan pemantauan tanah digital.

Data dari berbagai zona lahan dapat digabungkan dengan catatan curah hujan, cuaca, tanaman, dan irigasi untuk mendukung pengambilan keputusan manajemen.

Padang Rumput dan Lahan Gembala

Pengukuran profil jangka panjang dapat mendukung irigasi padang rumput, penelitian ekologi, pemantauan vegetasi, dan penilaian kekeringan.

Penelitian Tanah dan Irigasi

Universitas pertanian dan lembaga penelitian dapat menggunakan data berlapis untuk mempelajari:

• Pergerakan air tanah
• Tingkat infiltrasi
• Retensi kelembapan
• Perawatan irigasi
• Penyerapan air oleh tanaman
• Profil suhu tanah
• Respons terhadap kekeringan
• Keseimbangan air

Konservasi Air dan Hidrologi

Sensor ini dapat digunakan dalam pengamatan daerah aliran sungai, pemantauan kekeringan, studi keseimbangan air tanah, dan proyek konservasi air di mana informasi kelembaban profil diperlukan.

Area Kontak dan Pengukuran Tanah

Sensor ini mengukur area tanah berbentuk silinder di sekitar probe, bukan hanya permukaan tabung.

Untuk model saat ini, area pengukuran kelembapan kira-kira mencakup zona silindris dengan diameter sekitar 10 cm di sekitar sensor.

Karena tanah di sekitarnya memengaruhi hasil pengukuran, kualitas pemasangan sangat penting. Ruang udara yang besar, batu, atau timbunan tanah yang tidak representatif dapat menyebabkan zona yang diukur berbeda dari tanah lapangan yang tidak terganggu.

Setelah pemasangan, pembacaan juga dapat berubah seiring dengan pengendapan tanah dan distribusi ulang kelembapan di sekitar probe.

Pertimbangan Pupuk dan Salinitas Tanah

Tabung PVC tertutup rapat dan metode deteksi frekuensi tinggi membantu mengurangi masalah langsung yang terkait dengan elektroda logam yang terbuka, termasuk korosi dan endapan.

Namun, tekstur tanah, kepadatan curah, suhu, salinitas, dan kondisi pemasangan masih dapat memengaruhi pengukuran kelembaban tanah dielektrik hingga berbagai tingkat.

Untuk proyek yang membutuhkan daya banding tinggi di berbagai jenis tanah yang tidak biasa atau kondisi salinitas tinggi, verifikasi lokasi atau kalibrasi khusus tanah perlu dipertimbangkan.

Jika diperlukan pemantauan EC dan salinitas secara langsung, sensor kelembaban tanah dan EC khusus harus digunakan daripada menyimpulkan salinitas hanya dari data kelembaban saja.

Interpretasi Data untuk Irigasi

Nilai kelembapan tunggal tidak seharusnya secara otomatis memicu irigasi tanpa mempertimbangkan konteks lahan secara keseluruhan.

Interpretasi yang bermanfaat dapat mencakup:

• Membandingkan setiap lapisan dengan garis dasar masing-masing.
• Mengamati urutan respons lapisan setelah irigasi.
• Mengevaluasi tingkat pengeringan di antara periode irigasi.
• Membandingkan data profil dengan curah hujan
• Meninjau peningkatan lapisan dalam untuk risiko drainase
• Menyesuaikan ambang batas berdasarkan tahap pertumbuhan tanaman
• Membandingkan beberapa zona pemantauan representatif

Ambang batas irigasi harus ditetapkan dengan mempertimbangkan kebutuhan tanaman, karakteristik tanah, dan pengalaman agronomi setempat.

Sensor ini memberikan data pengukuran; sensor ini tidak secara independen menentukan volume irigasi yang tepat untuk setiap tanaman dan lahan.

Operasi dan Pemeliharaan

Tugas inspeksi yang direkomendasikan meliputi:

• Periksa kabel dan konektor yang terbuka.
• Lindungi kabel dari mesin dan hewan.
• Periksa catu daya pencatat data.
• Konfirmasi komunikasi RS485
• Tinjau kembali nilai-nilai untuk perubahan yang mendadak atau tidak realistis.
• Bandingkan hasil pengukuran dengan catatan curah hujan dan irigasi.
• Periksa apakah pekerjaan konstruksi lapangan telah mengganggu sensor.
• Cadangkan data historis
• Pemeliharaan catatan dan perubahan sistem

Karena alat pengukur berbentuk tabung dipasang di bawah tanah, alat tersebut tidak boleh dilepas berulang kali kecuali jika diperlukan perawatan atau pemindahan.

Opsi Pemantauan Tanah Terkait

Sensor multi-lapisan ini dirancang terutama untuk pemantauan profil tanah vertikal.

Produk JW-IoT lainnya mungkin lebih sesuai untuk tujuan pengukuran yang berbeda:

• Gunakan Sensor Suhu dan EC Kelembaban Tanah untuk Pertanian Presisi ketika kelembapan lokal, suhu, dan EC harus diukur bersama-sama.
• Gunakan Sensor Suhu dan Konduktivitas Elektroda Kelembaban Tanah untuk Pengujian Substrat dan Tanah untuk pengukuran tanah atau media tanam setempat.
• Gunakan Sensor Kelembaban Tanah NPK untuk Pertanian ketika proyek tersebut membutuhkan indikator nutrisi tanah tambahan.
• Gunakan Pencatat Data Sensor Genggam untuk inspeksi lapangan, pengoperasian awal, dan pembacaan sensor portabel.
• Telusuri selengkapnya Sensor Tanah kategori untuk opsi pemantauan lainnya.

Minta Solusi Pemantauan Tanah Berlapisan

Mohon berikan informasi berikut saat meminta penawaran harga:

• Jenis tanaman
• Perkiraan kedalaman akar
• Jumlah lapisan yang dibutuhkan
• Kedalaman pengukuran yang disukai
• Jenis tanah
• Metode irigasi
• Jumlah lokasi pemantauan
• Panjang kabel RS485
• Persyaratan pencatat data atau RTU
• Persyaratan komunikasi 4G, LoRaWAN, atau lainnya.
• Persyaratan platform cloud atau API
• Negara instalasi dan jadwal proyek

Hubungi JW-IoT untuk mengkonfigurasi solusi pemantauan kelembaban dan suhu tanah multi-lapisan untuk proyek irigasi, pertanian, atau penelitian Anda.