การตรวจสอบความชื้นวัสดุปลูกภายในกระถางบอนไซโดยไม่สัมผัส ด้วยคลื่นความถี่วิทยุ 2.5 กิกะเฮิรตซ์
คำสำคัญ:
สายอากาศไมโครสตริป, ความชื้น, วัสดุปลูก, คลื่นความถี่วิทยุ, อุปกรณ์ตรวจจับกำลังงานบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการตรวจสอบความชื้นวัสดุปลูกภายในกระถางบอนไซ ด้วยการประยุกต์ใช้คลื่นความถี่วิทยุที่ 2.5 กิกะเฮิรตซ์ ร่วมกับการตรวจวัดแบบเทคนิคอวกาศว่าง เพื่อตรวจสอบความชื้นของวัสดุปลูกโดยไม่สัมผัสและไม่ทำลายวัสดุทดสอบ ระบบประกอบด้วยสายอากาศส่งไมโครสตริปที่มีค่าพารามิเตอร์ |S11| ต่ำกว่า -16 เดซิเบล ทำงานร่วมกับแหล่งกำเนิดความถี่สูงที่ใช้กำลังส่ง 0 เดซิเบลมิลลิวัตต์ กาลังความถี่ที่สร้างขึ้นจะถูกส่งผ่านวัสดุปลูกภายในกระถางบอนไซไปยังด้านรับและถูกเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงด้วยอุปกรณ์ตรวจจับกำลังงาน แล้วแสดงระดับแรงดันไฟฟ้าด้วยดิจิทัลมัลติมิเตอร์ วัสดุปลูกตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบคือหินพัมมิสสีขาว การตรวจสอบระดับความชื้นเริ่มจากวัสดุปลูกที่มีความชื้นสูงสุด 61.43% กาลังงานส่งผ่านของคลื่นวิทยุที่ตรวจสอบได้เมื่อเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอยู่ที่ 1.405 โวลต์ จากนั้นให้วัสดุปลูกคายความชื้นเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ความชื้นลดลงอยู่ที่ 61.33% ระดับแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ 1.475 โวลต์ เมื่อเวลาการคายความชื้นเพิ่มเป็น 4 6 8 และ 10 ชั่วโมง ส่งผลโดยตรงกับระดับความชื้นที่ลดลงจาก 57.08% เป็น 39.61% ทำให้แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจาก 1.724 ถึง 2.013 โวลต์ นอกจากนี้ที่ระยะเวลา 14 ถึง 28 ชั่วโมง ความชื้นลดลงเล็กน้อยจาก 34.37% เป็น 32.82% ค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้เฉลี่ยอยู่ที่ 2.053 โวลต์ จากความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างเปอร์เซ็นต์ความชื้นและระดับแรงดันไฟฟ้า แสดงให้เห็นว่าคลื่นวิทยุสามารถตรวจสอบความชื้นวัสดุปลูกภายในกระถางบอนไซได้โดยไม่สัมผัส
เอกสารอ้างอิง
Amardas, S. & Rahim, R. A. (2016). Development of Automated Solar Watering System. The International Journal Of Engineering And Science, Vol.5 (12) pp. 55-62.
Balanis, C. A. (2016). Antenna theory, analysis and design. (4th ed.), John Wiley & Sons. USA.
Bilskie, J. (2001). Soil water status: content and potential. Application note, Campbell Scientific. USA.
Chaisaeng, P. (2016). Study of correlation between sugar content of solution and transmission coefficient with microwave. The Journal of Industrial Technology Suan Sunandha Rajabhat University. Vol.4(2). pp.14-24.
Coder, K. D. (2007). Soil compaction stress & Trees: symptoms, measures, treatments. Warnell School Outreach Monograph, University of Georgia. USA.
Darshna, S. Sangavi, T. Mohan, S. Soundharya, A. & Desikan, S. (2015). Smart irrigation system. Journal of Electronics and Communication Engineering, Vol. 10 (3), pp.32-36.
Fratta, D. Alshibli, K. A. Tanner, W. M. & Roussel, L. (2005). Combined TDR and P-wave velocity measurements for the determination of In Situ soil density-experimental study. Geotechnical Testing Journal, Vol.28 (6), pp. 553- 563.
Imteaj, A. Rahman, T. Alam, M. S. & Alam, T. (2017). Automated expedient watering system for small plants and acquaintance about deficit in water supply. Proceedings of the International Conference on Engineering Research, Innovation and Education 2017, 13- 15 January, Bangladesh. pp. 830-835.
Kaye, G.W.C. & Laby, T.H. (1986) Table of physical and chemical constants. (15th ed.), Longman.
Kharkovsky, S. N. Akay, F. Hasar, U. C. & Atis, C. D. (2002). Measurement and monitoring of microwave reflection and transmission properties of cement-based specimen. IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 51 (6), pp. 546-550.
Kumar, P. & Dwivedi, P. (2011). Bonsai: symbol of culture, ideals, money and beauty. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology, Vol. 4 (2), pp.115-118.
Limpiti, T. &Krairiksh, M. (2012). In Situ moisture content monitoring sensor detecting mutual coupling magnitude between parallel and perpendicular dipole antennas. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol.61 (8), pp 2230 – 2241.
Nelson, S. O. Trabelsi, S. Kraszewski, A. W. (1998). Advances in sensing grain moisture content by microwave measurements. Transactions of the ASAE. Vol. 41(2), pp.483-487.
Nelson, S. O. (2006). Agricultural applications of dielectric measurements. IEEE Transactions Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 13(4), pp. 688-702.
Passioura, J. B. (2002). Soil conditions and plant growth. Plant, Cell and Environment, Vol.25, pp. 311–318.
Piuzzi, E. Cataldo, A. Cannazza, G. & Benedetto, D. E. (2010). Improved reflectometric method for soil moisture measurement exploiting an innovative triple-short calibration. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol.59 (10), pp. 2747-2754.
Pozar, D. M. (2012). Microwave engineering. (4th ed.), John Wiley & Sons: USA.
Relf, D. (2009). The art of bonsai. Virginia Cooperative Extension. Publication. USA.
Seker, S. & Abatay, H. (2005). New frequency-dependent parametric modeling of dielectric materials. Int. J. Electron. Commun. (AEU), Vol. 60 (4), pp.320-327.
Trabelsi, S. & Nelson, S. O. (2004). Calibration methods for nondestructive microwave sensing of moisture content and bulk density of granular materials. Transactions of the ASAE. Vol. 47(6), pp.1999−2008
Zhang, Y. SARKAR, T. K. Zhao, X. Garciadonoro, D. Zhao, W. Salazar-palma, M. & Ting, S. (2012). Higher Order Basis Based Integral Equation Solver (HOBBIES). John Wiley & Sons: USA.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2022 คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุนันทา
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุนันทา
ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยราชภัฎสวนสุนันทา และคณาจารย์ท่านอื่นๆในมหาวิทยาลัยฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
