O JW-S2S(Z10) é um dispositivo compacto Sensor de umidade do solo para irrigação em estufas, monitoramento da zona radicular, produção em viveiro e sistemas de agricultura inteligente.
Ele mede dois parâmetros importantes da zona radicular:
Conteúdo volumétrico de água no solo
Temperatura do solo
Baseado na tecnologia de medição FDR, o sensor detecta alterações nas propriedades dielétricas do solo e as converte em dados estáveis de conteúdo volumétrico de água. Seu corpo compacto de 35 × 11 × 111 mm e eletrodos de 51 mm o tornam adequado para canteiros de estufa, recipientes de viveiro, canteiros elevados e outras instalações onde o espaço disponível na zona radicular é limitado.
O sensor suporta saída analógica opcional de 0–2V ou comunicação RS485 Modbus-RTU. Pode ser conectado a controladores de irrigação, módulos de aquisição de dados, PLCs, RTUs, gateways de IoT e plataformas de monitoramento de estufas baseadas em nuvem.
Visão geral do produto
O JW-S2S(Z10) foi projetado para ajudar produtores em estufas, engenheiros de irrigação e integradores de IoT agrícola a monitorar a quantidade de água disponível na zona radicular da cultura.
A umidade do solo afeta diretamente:
Respiração radicular
Absorção de água
Transporte de nutrientes
Transpiração vegetal
Frequência de irrigação
Estresse nas culturas
risco de doença radicular
consumo de água em estufas
Depender apenas de cronogramas fixos de irrigação pode resultar em rega desnecessária quando o solo já está úmido ou em atraso na irrigação quando as culturas começam a sofrer com o estresse hídrico.
Ao coletar dados volumétricos de conteúdo de água em tempo real, o sensor ajuda os operadores de estufas a entender as condições reais da zona radicular, em vez de estimar a necessidade de irrigação apenas com base no tempo, no clima ou na inspeção visual.
A medição integrada da temperatura também fornece informações adicionais sobre o ambiente de crescimento, pois a temperatura da zona radicular pode afetar a germinação, a atividade das raízes, os processos microbianos e a absorção de nutrientes.
Para projetos que exigem sensores, controladores, dispositivos de comunicação e software em nuvem, a sonda pode ser incorporada a um sistema completo. Sistema de controle inteligente para estufas.
O que é o teor volumétrico de água no solo?
O conteúdo volumétrico de água, frequentemente abreviado como VWC, descreve o volume de água contido em um determinado volume de solo.
Por exemplo, uma leitura de conteúdo volumétrico de água de 30% significa que a água ocupa aproximadamente 30% do volume de solo medido nas condições de medição do sensor.
Ao contrário de um simples interruptor de umidade/seco, um sensor VWC fornece dados numéricos contínuos. Isso permite que os produtores observem:
Com que rapidez o solo seca após a irrigação?
Se a irrigação atinge a zona radicular
Se o solo permanecer excessivamente úmido
Diferenças entre zonas de estufa
Alterações na umidade durante o desenvolvimento da cultura
Resposta da irrigação em diferentes profundidades
Tendências diárias e sazonais de umidade
O limiar correto de irrigação não é o mesmo para todas as culturas ou tipos de solo. Os operadores de estufas devem estabelecer limites superiores e inferiores de umidade adequados, levando em consideração a variedade da cultura, o estádio de crescimento, a textura do solo, a profundidade das raízes e a estratégia de irrigação.
Como funciona o sensor de umidade do solo FDR
O sensor utiliza a Reflectometria no Domínio da Frequência, ou FDR, para medir as alterações nas propriedades dielétricas do solo circundante.
A água possui uma constante dielétrica muito maior do que o ar e a maioria dos minerais secos do solo. À medida que o teor de água no solo se altera, a resposta dielétrica ao redor dos eletrodos também se altera. O sensor processa essa resposta e fornece um valor de teor de água volumétrico.
A detecção por FDR oferece diversas vantagens para o monitoramento de estufas:
Resposta de medição rápida
Sem peças móveis
Capacidade de monitoramento contínuo
Adequado para instalação enterrada
Baixa necessidade de manutenção
Fácil integração em sistemas automatizados
Dados de tendência mais úteis do que a inspeção visual manual.
A precisão das medições ainda depende da instalação correta e do bom contato entre os eletrodos e o solo circundante.
Parâmetro
Modelo nº.
JW-S2S(Z10)
Tipo de produto
sensor de temperatura e umidade do solo
Parâmetros de medição
Umidade do solo e temperatura do solo
Princípio de Medição
Medição de umidade do solo FDR
Opções de saída
Saída de tensão de 0 a 2 V ou RS485 Modbus-RTU
Fonte de energia
3,9–30 V CC
Consumo de energia estática
6 mA a 24 V CC
Faixa de umidade do solo
Opcional 0–50% ou 0–100%
Resolução de Umidade
0,03% de 0 a 50%, 1% de 50 a 100%
Precisão da umidade
±2% de 0 a 50%, ±3% de 50 a 100%
Faixa de temperatura
-40–80°C
Resolução de temperatura
0,1°C
Precisão da temperatura
±0,5°C
Ambiente operacional
-40–85°C
Classificação de proteção
IP68
Material da sonda
Eletrodo especial resistente à corrosão
Material de vedação
Resina epóxi preta retardante de chamas
Método de instalação
Totalmente enterrado ou sondas totalmente inseridas no meio medido
Comprimento padrão do cabo
2 m
Personalização de cabos
Disponível mediante solicitação.
Método de conexão
Terminal pré-instalado prensado a frio
Dimensões
35 × 11 × 111 mm
Comprimento do eletrodo
51 mm
Qual modelo de sensor de umidade do solo você deve escolher?
Modelo
Posicionamento principal
Saída
Tamanho do sensor
Comprimento do eletrodo
Aplicação recomendada
JW-S2S(Z10)
Sensor compacto para zona radicular em estufas
0–2V ou RS485
35 × 11 × 111 mm
51 mm
Canteiros de estufa, recipientes para viveiro e instalações em espaços limitados.
JW-S2S(Z1)
Sensor de monitoramento com múltiplas saídas
0–2V, 4–20mA ou RS485
88 × 26 × 68 mm
50 mm
Controladores industriais e monitoramento agrícola geral
JW-S2S(Z12)
Sensor de campo com eletrodo mais longo
0–2V, 4–20mA ou RS485
45 × 15 × 145 mm
70 mm
Terras agrícolas, hidrologia e instalação de zonas radiculares mais profundas
Sonda compacta para zonas radiculares em estufas
O JW-S2S(Z10) possui um corpo menor e eletrodos mais curtos do que várias sondas de solo de uso geral para campo.
Sua construção compacta é útil em aplicações como:
Canteiros de plantio em estufa
Canteiros elevados
Recipientes para viveiro
Áreas de produção de mudas
Plantas ornamentais em vasos
Zonas de produção de hortaliças
Cultivo de ervas
canteiros para cultivo de morangos
Pequenas parcelas experimentais
Monitoramento da zona radicular próximo a emissores de gotejamento
O design compacto permite que a sonda seja instalada mais perto da zona radicular ativa, reduzindo a perturbação do solo circundante.
É importante manter uma quantidade suficiente de solo ao redor dos eletrodos. A sonda não deve ser instalada diretamente contra a parede de um recipiente, cano de irrigação, pedra grande ou estrutura metálica, pois essas condições podem afetar a representatividade da leitura.
Opções de saída
Saída analógica de 0 a 2 V
A versão 0–2V é adequada para:
Controladores de entrada analógica
Módulos locais de aquisição de dados
Painéis de controle de estufa
Controladores de irrigação
Equipamento de aquisição embarcado
Sistemas simples de monitoramento de ponto único
Esta versão pode ser selecionada quando o sistema de controle já fornece uma entrada de tensão analógica compatível.
A impedância de entrada, o comprimento do cabo e a configuração do controlador devem ser verificados antes da instalação.
Saída RS485 Modbus-RTU
A versão RS485 é adequada para:
sistemas PLC
RTUs agrícolas
Registradores de dados de IoT
Controladores de estufa
Nós LoRaWAN
terminais de comunicação 4G
Portais de borda
sistemas SCADA
Redes de monitoramento conectadas à nuvem
O RS485 Modbus permite que vários sensores se comuniquem através de um barramento compartilhado, desde que os endereços, a fiação, a fonte de alimentação e os terminais estejam configurados corretamente.
Para projetos de estufas com múltiplas zonas, diversos sensores podem ser instalados em diferentes zonas de irrigação e conectados a um controlador central ou gateway.
Arquitetura de Sistema de Estufa Inteligente
Um sistema típico de monitoramento remoto de estufas pode utilizar a seguinte arquitetura:
Sensor de umidade do solo → Registrador de dados RS485 ou controlador de estufa → Gateway LoRaWAN ou 4G → Plataforma em nuvem → Painel de controle, alarmes e controle de irrigação
Dependendo do projeto, o sistema também pode incluir:
Sensores de temperatura e umidade do ar
sensores de CO₂
Sensores de intensidade luminosa ou PAR
sensores de umidade foliar
Sensores de condutividade elétrica do solo
Sensores de EC de substrato
Medidores de vazão de água
Sensores de pressão de água
Válvulas de irrigação
Equipamentos de fertirrigação
Ventiladores de exaustão
Almofadas de resfriamento
Motores de ventilação de telhado ou lateral
Explore a versão completa Sistema de monitoramento de estufa Para monitoramento climático, controle de irrigação, comunicação sem fio e integração com plataformas em nuvem.
Principais aplicações em estufas
Produção de hortaliças em estufa
O sensor consegue monitorar a umidade e a temperatura da zona radicular em tomates, pimentões, pepinos, hortaliças folhosas e outras culturas cultivadas no solo em estufas.
Os dados sobre a tendência da umidade podem ajudar os produtores a avaliar se a irrigação está:
Começar muito cedo
Começar tarde demais
Correr por muito tempo
Não conseguiu atingir a zona radicular.
Deixar o solo úmido durante a noite.
Desigual entre as seções da estufa
Produção de mudas e viveiros
As mudas possuem sistemas radiculares relativamente pequenos e podem ser sensíveis tanto à escassez de água quanto ao encharcamento.
A sonda compacta pode ser instalada em canteiros ou recipientes representativos para observar as alterações na umidade do solo entre os ciclos de irrigação.
Flores e plantas ornamentais
O sensor pode auxiliar no gerenciamento da irrigação de flores em estufas, plantas ornamentais e cultivos em vasos com diferentes necessidades hídricas.
É possível instalar sensores separados em grupos de culturas representativos, em vez de controlar todas as variedades de acordo com um único cronograma de irrigação.
Cultivo de morangos e frutas vermelhas
As raízes do morangueiro concentram-se numa zona radicular relativamente superficial. A profundidade e o posicionamento corretos do sensor podem ajudar os produtores a observar como a água de irrigação se move pela área radicular ativa.
A sonda deve ser instalada perto, mas não diretamente embaixo do emissor de gotejamento, para evitar medir apenas o ponto úmido temporariamente saturado.
Ervas e culturas de alto valor
Para ervas e culturas de alto valor em estufas, o monitoramento contínuo da umidade pode ajudar a reduzir a variação da irrigação e melhorar a consistência entre as zonas de produção.
Pesquisa em estufa
O sensor pode ser usado em:
Ensaios comparativos de irrigação
Estudos sobre a demanda hídrica das culturas
Pesquisa sobre a temperatura da zona radicular
Análise da curva de secagem do solo
Experimentos de estresse em plantas
Estudos de eficiência no uso da água
Testes de automação em estufas
Produção de hortaliças em estufa
O sensor consegue monitorar a umidade e a temperatura da zona radicular em tomates, pimentões, pepinos, hortaliças folhosas e outras culturas cultivadas no solo em estufas.
Os dados sobre a tendência da umidade podem ajudar os produtores a avaliar se a irrigação está:
Começar muito cedo
Começar tarde demais
Correr por muito tempo
Não conseguiu atingir a zona radicular.
Deixar o solo úmido durante a noite.
Desigual entre as seções da estufa
Produção de mudas e viveiros
As mudas possuem sistemas radiculares relativamente pequenos e podem ser sensíveis tanto à escassez de água quanto ao encharcamento.
A sonda compacta pode ser instalada em canteiros ou recipientes representativos para observar as alterações na umidade do solo entre os ciclos de irrigação.
Flores e plantas ornamentais
O sensor pode auxiliar no gerenciamento da irrigação de flores em estufas, plantas ornamentais e cultivos em vasos com diferentes necessidades hídricas.
É possível instalar sensores separados em grupos de culturas representativos, em vez de controlar todas as variedades de acordo com um único cronograma de irrigação.
Cultivo de morangos e frutas vermelhas
As raízes do morangueiro concentram-se numa zona radicular relativamente superficial. A profundidade e o posicionamento corretos do sensor podem ajudar os produtores a observar como a água de irrigação se move pela área radicular ativa.
A sonda deve ser instalada perto, mas não diretamente embaixo do emissor de gotejamento, para evitar medir apenas o ponto úmido temporariamente saturado.
Ervas e culturas de alto valor
Para ervas e culturas de alto valor em estufas, o monitoramento contínuo da umidade pode ajudar a reduzir a variação da irrigação e melhorar a consistência entre as zonas de produção.
Pesquisa em estufa
O sensor pode ser usado em:
Ensaios comparativos de irrigação
Estudos sobre a demanda hídrica das culturas
Pesquisa sobre a temperatura da zona radicular
Análise da curva de secagem do solo
Experimentos de estresse em plantas
Estudos de eficiência no uso da água
Testes de automação em estufas
Utilizando o sensor para irrigação automatizada
O sensor mede as condições do solo, mas não aciona bombas ou válvulas diretamente por si só.
Para irrigação automatizada, o sinal de saída é enviado para um controlador compatível, PLC, RTU ou gateway IoT. O sistema de controle então compara a medição com as regras de irrigação configuradas.
Uma estratégia básica de controle pode incluir:
Inicie a irrigação quando a umidade cair abaixo do limite inferior.
Interrompa a irrigação assim que o nível de umidade desejado ou o tempo de operação for atingido.
Evite a troca repetida de funções utilizando um limite superior e um limite inferior.
Adicione um período de espera após a irrigação antes de avaliar a próxima leitura.
Disparar um alarme quando a umidade permanecer muito baixa ou muito alta.
Compare os dados do sensor com o fluxo de água e o estado da válvula.
Registre os eventos de irrigação para análise posterior.
O posicionamento correto costuma ser mais importante do que instalar um grande número de sensores sem um planejamento.
Os sensores devem ser instalados em locais representativos com base em:
Tipo de cultivo
Textura do solo
Zona de irrigação
Layout da linha de gotejamento
Profundidade de enraizamento
Orientação sobre estufas
Condições de drenagem
Idade da colheita
diferenças de sombreamento
Diferenças de ventilação e temperatura
Evite escolher apenas o local de acesso mais fácil.
Uma estufa de grandes dimensões pode exigir vários sensores, pois uma única sonda não consegue representar todas as zonas de irrigação, variedades de culturas ou condições do solo.
Posição horizontal recomendada
Instale o sensor dentro da zona radicular ativa e na área de molhagem normal do sistema de irrigação.
Não coloque:
Diretamente abaixo de um emissor de gotejamento
Imediatamente ao lado da parede de uma estufa
Ao lado de um canal de drenagem
Contra um tubo de irrigação
Em uma área anormal permanentemente sombreada
Em uma seção visivelmente danificada ou compactada
Em um local que recebe escoamento superficial de outra zona.
Profundidade de instalação recomendada
A profundidade correta depende da profundidade das raízes da cultura e dos objetivos da irrigação.
Para culturas de estufa com raízes superficiais, a sonda pode ser instalada na zona radicular superior principal. Para culturas com raízes mais profundas, podem ser necessários sensores adicionais ou uma profundidade de instalação diferente.
Ao utilizar apenas um sensor, coloque-o na profundidade mais representativa da absorção ativa de água.
Certifique-se de que não haja espaços de ar visíveis.
Aguarde a leitura estabilizar.
Meça vários pontos próximos.
Utilize as leituras para avaliar a variação local.
Não martele a sonda diretamente em solo duro ou pedregoso.
Instalação enterrada de longo prazo
Determine a profundidade desejada da zona radicular.
Cave um perfil de solo vertical estreito.
Insira os eletrodos horizontalmente na parede intacta da vala.
Certifique-se de que o corpo do sensor e os eletrodos estejam em contato próximo com o solo.
Passe o cabo por conduíte de proteção sempre que necessário.
Preencha a cova com a terra original.
Compacte o solo cuidadosamente sem danificar o cabo.
Confirme o sinal antes de concluir a instalação.
Registre a profundidade e a localização exata da instalação.
Permita que o solo circundante se estabilize antes de estabelecer os limites de controle.
A inserção horizontal em um perfil de solo não perturbado geralmente produz um contato de longo prazo mais representativo do que a colocação do sensor de forma solta em solo recentemente preenchido.
Erros comuns de instalação
Instalação diretamente abaixo do gotejador.
A área diretamente abaixo de um emissor de gotejamento pode ficar saturada rapidamente e pode não representar a zona radicular mais ampla.
Instale o sensor dentro da área umedecida, mas não no ponto que recebe o fluxo de água direto mais forte.
Deixar espaços de ar ao redor dos eletrodos
Espaços de ar reduzem o contato entre o sensor e o solo, podendo produzir leituras instáveis ou enganosas.
Instalar muito perto de um vaso ou da parede do canteiro.
As paredes do recipiente e do leito podem alterar a distribuição da água e influenciar a representatividade da medição.
Utilizando um único sensor para diversas zonas diferentes
Diferentes variedades de culturas, válvulas de irrigação, tipos de solo e seções de estufa podem exigir pontos de monitoramento separados.
Definir os limiares imediatamente após a instalação.
Permita que o sensor e o solo se estabilizem. Observe vários ciclos de irrigação e secagem antes de definir os limites permanentes de automação.
Utilizando um Limiar Universal de Umidade
Uma leitura adequada para uma determinada textura de solo ou cultura pode não ser adequada para outra. Os limites devem ser estabelecidos localmente.
Como estabelecer limites de irrigação em estufas
Um processo prático de comissionamento pode incluir:
Instale o sensor na profundidade radicular adequada.
Irrigue a plantação normalmente.
Observe o nível de umidade após a drenagem e redistribuição.
Monitore a tendência de secagem durante o uso da água pelas culturas.
Identifique o nível de umidade em que a irrigação deve começar.
Registre as condições da cultura, o tipo de solo e as condições ambientais.
Repita a observação ao longo de vários ciclos de irrigação.
Configure limites iniciais conservadores.
Avaliar a resposta da cultura e o uso da água.
Ajuste os limites gradualmente.
O objetivo não é usar um número universal para todas as estufas. O objetivo é estabelecer uma faixa de umidade consistente que seja adequada para a cultura, o solo e o sistema de irrigação específicos.
Sensor de solo ou sensor de substrato?
Este produto foi desenvolvido principalmente para o monitoramento da zona radicular no solo.
Escolha este sensor compacto de umidade do solo quando:
As culturas são cultivadas em solo natural ou preparado.
A umidade e a temperatura do solo são os principais parâmetros.
A medição de CE não é necessária.
É preferível um design de eletrodo compacto de 51 mm.
A saída de 0–2V ou RS485 é adequada.
O sensor será conectado a um controlador de irrigação ou gateway.
Para fibra de coco, turfa, lã de rocha, perlita ou outros meios de cultivo sem solo, um sensor de substrato específico pode ser mais apropriado.
Escolha um modelo NPK quando o projeto exigir medições de referência de campo para nitrogênio, fósforo e potássio, além de umidade, temperatura, condutividade elétrica e salinidade.
Construa um sistema de monitoramento do solo em estufa.
Informe-nos o tamanho da sua estufa, o tipo de cultura, o meio de cultivo, as dimensões dos canteiros, a profundidade de monitoramento necessária, o número de zonas de irrigação e o método de comunicação preferido.
O JW-IoT pode ajudar na configuração de sensores de solo, sensores climáticos, registradores de dados, gateways LoRaWAN ou 4G, painéis de controle na nuvem, alarmes e controle automatizado de irrigação.
Entre em contato com a JW-IoT Para solicitar um orçamento, ficha técnica do produto, documento de registo Modbus ou proposta de monitorização de estufas.
Perguntas frequentes
Q
1. O que este sensor de solo mede?
A
Ele mede a umidade volumétrica e a temperatura do solo. Os dados de umidade ajudam a avaliar o teor de água no solo, enquanto os dados de temperatura auxiliam no monitoramento da zona radicular e do crescimento da cultura.
Q
2. Qual a diferença entre o teor de água no solo e a umidade do solo?
A
Na prática do monitoramento agrícola, ambos os termos são frequentemente usados para se referir à quantidade de água retida no solo. Este sensor reporta o teor volumétrico de água em porcentagem.
Q
3. Que tecnologia de medição é utilizada?
A
O sensor utiliza a tecnologia FDR para medir as alterações nas propriedades dielétricas do solo e calcular o teor volumétrico de água.
Q
4. Por que esse modelo é adequado para aplicações em estufas?
A
Possui um corpo compacto de 35 × 11 × 111 mm, eletrodos de 51 mm, saída analógica ou RS485 opcional e classificação IP68. Essas características o tornam adequado para monitoramento da zona radicular em canteiros de estufa e outras instalações com espaço limitado.
Q
5. Quais opções de saída estão disponíveis?
A
O sensor está disponível com saída de tensão analógica de 0 a 2 V ou comunicação RS485 Modbus-RTU.
Q
6. Ele pode ser conectado a um controlador de irrigação?
A
Sim. A saída pode ser conectada a um controlador, PLC, RTU ou módulo de aquisição de dados compatível. O controlador aplica as regras de irrigação e aciona bombas ou válvulas.
Q
7. A JW-IoT pode fornecer transmissão LoRaWAN ou 4G?
A
Sim. O sensor RS485 pode ser conectado a um nó LoRaWAN, terminal 4G ou gateway IoT para monitoramento remoto e integração com plataforma em nuvem.
Q
8. O sensor é à prova d'água?
A
Sim. Possui classificação de proteção IP68 e pode ser totalmente enterrado para monitoramento a longo prazo, quando instalado corretamente.
Q
9. Ele consegue medir a condutividade elétrica do substrato ou a concentração de fertilizantes?
A
Não. Este modelo mede o teor de água e a temperatura do solo. Escolha um sensor de condutividade elétrica (CE) para umidade do substrato ou um sensor de CE para umidade e temperatura do solo quando for necessária a condutividade elétrica.
Q
10. O comprimento do cabo pode ser personalizado?
A
Sim. O comprimento padrão do cabo é de 2 m, e comprimentos personalizados estão disponíveis de acordo com o layout da estufa e a localização do controlador.
Q
11. Quantos sensores são necessários em uma estufa?
A
O número depende do tamanho da estufa, do tipo de cultura, das zonas de irrigação, da variabilidade do solo, dos canteiros de plantio e da profundidade de monitoramento necessária. Deve-se considerar pelo menos um sensor representativo para cada zona de irrigação gerenciada independentemente.
Q
12. Onde o sensor deve ser instalado em relação a um emissor de gotejamento?
A
Instale-o dentro do padrão normal de umedecimento da zona radicular, mas não diretamente abaixo do emissor. A posição selecionada deve representar as condições de umidade às quais as raízes ativas são expostas.