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Quantification of Rockwool Substrate Water Content using a Capacitive Water Sensor KCI 등재
정전용량 수분센서의 배지 함수량 정량화
- 언어ENG
- URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/404929
pp.27-36
정전용량 수분측정 센서는 수경용 배지 양쪽에 구리 및 테플론으로 절연된 전극판(30cm×10cm)을 부착하 여 배지의 넓은 부분에 걸쳐 측정하도록 개발되었다. 본 연구는 콘덴서형 정전용량 센서로부터 출력되는 정전용량 값을 배지 함수량으로 변환하는 것이다. 정량화 실험은 양액을 공급하면서 배지 물무게와 정전용량 변화를 측정하고 그 값을 비교하는 방식으로 수행되었다. 배지 함수량과 정전용량은 본 연구를 위해 특별히 개발된 소프트웨어와 함께 센서와 로드셀을 사용하여 20~30초마다 측정되었다. 상용 curve-fitting 프로그램을 이용하여 배지 함수량과 정전용량을 변수로 정전용량 값으로 배지 함수량을 추정하였다. 공급하는 물의 양이 증가하면 정전용량도 증가하는 경향을 보였다. 배지 내 물무게에 따른 정전용량에 대한 변동계수(coefficient of variation, cv)는 배지 내 물무게가 1.0kg 수준에서 다른 무게에 비해 높아 함수량 보정은 물무게를 1.7~6.0kg 수준에서 수행하였다. 정전용량과 물무게 사이의 상관 계수는 0.996이었고 보정식에 의해 정전용량으로 추정된 함수량은 로드셀로 측정한 배지 함수량과 비교하였다.
A capacitive water sensor was developed to measure the capacitance over a wide part of a substrate using an insulated electrode plate (30 cm × 10 cm) with copper and Teflon attached on either side of the substrate. This study aimed to convert the capacitance output obtained from the condenser-type capacitance sensor into the substrate water content. The quantification experiment was performed by measuring the changes in substrate water weight and capacitance while providing a nutrient solution and by subsequently comparing these values. The substrate water weight and capacitance were measured every 20 to 30 seconds using the sensor and load cell with a software developed specifically for this study. Using a curve-fitting program, the substrate water content was estimated from the output of the capacitance using the water weight and capacitance of the substrate as variables. When the amount of water supplied was increased, the capacitance tended to increase. Coefficient of variation (CV) in capacitance according to the water weight in substrate was greater with the 1.0 kg of water weight, compared with other weights. Thus, the fitting was performed with higher than 1.0 kg, from 1.7 to 6.0 kg of water weight. The correlation coefficient between the capacitance and water weight in substrate was 0.9696. The calibration equation estimated water content from the capacitance, and it was compared with the substrate water weight measured by the load cell.
Introduction
Materials and Methods
1. A Capacitance-Based Water Measurement Circuit
2. Flat Condenser-Type Sensor
3. Arrangement of Experimental Equipment forQuantification of Water Content of Substrate
4. Quantification of Water Content
Results and Discussion
Acknowledgements
Literature Cited
적 요
