Winorośl - Pomiar temperatury

PORADNIK: Pomiary temperatur jako ważny parametr na winnicy (Dla uprawy szpalerowej w terenie otwartym)

Po co mierzyć temperaturę na winnicy ?

Od tego chyba należy zacząć. Możecie się zastanawiać po co wogóle komuś pomiar temperatury ? Otóż temperatura to jeden z podstawowych parametrów od którego zależy powodzenie winnej uprawy i finalnie doprowadzenie parametrów winogron do optymalnego zbioru. Temperatura i słońce to coś co jest konieczne by winorośl dojrzewała i gromadziłą cukier w owocach. A potem już wiadomo im więcej cukru tym lepsze parametry, tym łatwiej zrobić dobre wino bo cukier wprost proporcjonalnie przekłada się na docelowy poziom alkoholu w gotowym wyrobie. 

Dobrze więc poznać swoje siedlisko, jego parametry temperaturowe, i często po odczycie zidentyfikować objawy chorobowe będące następstwem przymrozków. 

Jakie parametry są ważne przy doborze rejestratora ?

Jak już wiemy że trzeba mierzyć, to pytanie czym i jak. Trzeba mieć możliwość nie tylko odczytu ale najwygodniej i rejestracji temperatur. Jest na rynku szereg rejestratorów charakteryzujących się różnymi parametrami. Na co zwrócić uwagę ? Podstawowe ważne parametry to:

• pojemność pamięci - im większa pamięć tym dłuższy czas rejestracji (lub częstsza rejestracja), dobrze mieć taką pojemność by zapewnić odczyt nie częściej niż co 3 miesiące, zwłaszcza w okresie zimowym jest to wygodne gdy na winnicy bywamy rzadziej.
• rozdzielczość pomiaru - najczęściej zadajemy czasokres prowadzenia odczytów (np. co 10min, co godzinę), ja odczytuję co 30min i uważam że taka częstotliwość do moich zastosowań jest zupełnie wystarczająca
• dokładność pomiaru - nie zależy nam na super dokładności, wystarczająca już jest 0,5C, ważne żeby zarejestrować maksima, minima, no i na podstawie pomiarów w miarę precyzyjnie wyliczyć sobie SAT siedliska
• odporność na warunki atmosferyczne - no jeśli mierzymy temperaturę zewnętrzną to siłą rzeczy muszą rejestratory być odporne zwłaszcza na deszcz
• sposób komunikacji, odczytu zarejestrowanych danych - komunikacja zależy od rodzaju. zazwyczaj do komputera wczytujemy dane poprzez przewodową USB lub bezprzewodow, np. poprzez Bluetooth

Do sedna czyli czym mierzyć ?

Technika obecnie galopuje do przodu i możliwości pomiaru jest sporo. Wiele rozwiązań wiele sposobów realizacji transmisji danych. Co w takim razie wybrać ?

Pomiary prowadzę od dawna i przez te kilkanaście lat sprawdziłem parę rozwiązań które opiszę poniżej. Każde z rozwiązań ma swoje wady i zalety. Osobiście wszystkie poniższe metody uważam za sprawdzone i wygodne. Jest na rynku jeszcze wiele innych ale skupię się na tych które posiadam i które sprawdziłem.

• Pastylki iButton firmy Dallas

A dla tych którzy nie spotkali się z pastylkami iButton, wyglądają one tak:

By pastylki odczytać wymagany jest osobny czytnik który podłączamy do komputera poprzez USB (pastylki odczytywane są zbliżeniowo).

Uwaga: Rejestratory są odporne na zachlapania (bryzgoodporne) jednak nie są odporne na długotrwałe działanie wilgoci (pod jej wpływem uszkadza się zazwyczaj wewnętrzna bateria).

Koszt: 

Osprzęt kupowałem w 2012 roku. Obecnie nie wiem jak się kształtuje cena i czy można je gdzieś dostać. Wtedy płaciłem:

DS1921G: 105.-PLN

czytnik MP00202-IBUTTON: 96.-PLN

Więcej na stronie dystrybutora: http://www.meraprojekt.com.pl

• Data Loggera RC-5 firmy Elitech

Na początku używałem pastylek iButton firmy Dallas ale mój dostawca zawiesił ich sprzedaż a chcąc rozszerzyć ilość pomiarów musiałem poszukać czegoś w zamian. Postanowiłem sprawdzić dostawców chińskich i tak trafiłem na Data Logger. Jak widać po wykresie poniżej urządzenie temperaturę mierzy, a nawet porównując je do wyników sprawdzonych pastylek jest dość dokładne.

jego podstawowe parametry:

• Temperature measuring range: -30 °C~ 70 °C; Resolution: 0.1 °C
• Accuracy: ±0.5 °C(-20°~ 40°); others, 1 °
• Temperature unit: °C or °F optional
• Record capacity: 32000 points (MAX)
• Record interval: 10s~24hour adjustable 
• Sensor: Internal NTC thermal resistor
• Communication interface: USB interface
• Waterproof grade is IP67
• Power supply: CR2032 battery or power supply via USB interface, and it could upload data even if the battery is out of use. 
• Item Size: approx. 80 (L) x 34 (W) x 14 (H) mm 
• Item Weight: approx. 30 g

Jadną z wad jaką zaobserwowałem podczas użytkowania to czarna uszczelka pokrywy która po pewnym czasie niestety popękała (ale i tak nie zauważyłem pogorszenia szczelności). Kolejny problem to po kilku latach powtarzające się problemy z rejestracją temperatury i brakiem rejestracji, co było na tyle irytujące że zacząłem rozglądać się za czymś bardziej niezawodnym. 

Koszt:

Zakup za cenę 12$ nic w tych parametrach się w Polsce nie kupi. Tylko ten termin dostawy ... 2 miesiące ;)

Więcej na stronie dystrybutora: https://elitech.com.pl

Poniżej wykres porównujący pomiary przy pomocy pastylki i loggera.

Gwoli wyjaśnienia początek wykresu to pomiar przez Data Loggera temperatury pokojowej. Tam gdzie się wykresy pokrywają to już pomiar zewnętrzny 15cm powyżej poziomu gruntu (oba czujniki w tej samej lokalizacji). Jak widać wskazania prawie identyczne co potwierdza podobną klasę i dokładność pomiaru jednego jak i drugiego rozwiązania.

Jak zabezpieczyć pomiar ?

Poniżej na zdjęciu przykład prostej osłony od deszczu. Czasem najprostsze rozwiązania są najlepsze ;). 

Zabezpieczenie przed deszczem jest proste. Dużo ważniejsze i często trudniejsze do realizacji jest zabezpieczenie przed słońcem. By pomiar był wiarygodny musi być dokonywany na odpowiedniej wysokości nad gruntem (ja mierzę 30cm i 1,2m nad ziemią). Rożnica w wysokości pomiaru to często jakieś 2C różnicy na wskazaniu.

U mnie rejestratory mam zamontowane w cieniu północnej ściany altany więc słońcem sięnie przejmuję. Gdy nie ma naturalnej osłony od promieni słonecznych by pomiar był poprawny należy stosować specjalne osłony radiacyjne. 

• czujniki Sonoff i system odczytu czujników Supla, 

Na koniec rozwiązanie jakie używam obecnie, z którego jestem zadowolony i które mogę polecić.

System składa się z wodoodpornych czujników temperatury DS18B20 - 3 szt, o długość przewodów: 2x2mb, 1x5mb, co pozwala mi mierzyć temperaturę na 3 poziomach (2m, 1,5m i 15cm nad ziemią).

Czujniki podłączone są przewodowo to transmitera Sonoff Basic z wgranym oprogramowaniem Supla, który łączy się po wi-fi z routerem domowym.

Cechy urządzenia :

W urządzeniu zainstalowane jest najnowsze oprogramowanie SUPLA, pozwalające w czasie rzeczywistym kontrolować temperaturę z zamontowanych czujników temperatury DS18B20.

Urządzenie posiada również dodatkowe wyjście na które podawane jest napięcie 230V dzięki czemu możemy sterować urządzenie podłączonym do Sonoff Basic. Urządzeniem tym można sterować z aplikacji, bądź guzikiem znajdującym się na obudowie Sonoff Basic.

Najważniejsze możliwości aplikacji SUPLA :

SUPLA to projekt rozwijany na zasadach otwartego oprogramowania i otwartego sprzętu pozwalający nawet na zbudowanie prostego systemu automatyki budynkowej i umożliwiający sterowanie wyposażeniem domu lub firmy.

Dzięki Supla możesz sterować :

• Oświetleniem;
• Urządzeniami elektrycznymi;
• Bramą wjazdową/garażową/furtką z powiadomieniem o ich stanie otwarta/zamknięta;
• Roletami;
• Nawadnianiem ogrodu;
• Instalacją grzewczą;
• Instalacją alarmową;
• Zaworami.

W aplikacji możesz sprawdzać historię pomiarów temperatury w różnych okresach czasu. Możesz sterować podłączonym urządzeniem z każdego zakątka świata - wystarczy połączenie z internetem.

Specyfikacja Sonoff Basic:

Zakres napięcia: 90-250V AC (50 / 60Hz)

Maksymalny prąd : 10A

Moc maksymalna: 2200 W

Wymiary 88 * 38 * 23 mm (L x W x H)

Kolor biały

Wilgotność: 5% -90% RH, bez kondensacji

Częstotliwość WiFi : 2,4 GHz

Temperatura robocza: 0 o C-40 ° C (32 ° F-104 ° F)

Specyfikacja czujnika DS18B20:

Napięcie pracy: 3 - 5,5V

Mierzona temperatura: -55°C - + 125°C

Dokładność: 0,5°C

Interfejs : 1-Wire

Obudowa stal nierdzewna , wodoodporna

Poniżej przykładowe wykresy mierzonych temperatur