虫食いアレッタのブログ

今回は、肥料追加制御の方法についてです。肥料管理機のポンプはなかなか高価で、自作派の懐には厳しいものがあります。肥料タンクの残少を検知するセンサーもメーカー品を購入すると高価になります。割り切るところは割り切ってコスト削減できないか考えてみます。 追肥装置　簡易型 ポンプを使わなくても重力による自然落下で肥料を水槽に流し込めないでしょうか。図のように肥料タンクを水槽よりも高い位置に設置して、バルブを開閉すれ肥料追加を制御できるはずです。正確な量は測れませんが、EC値を測定しながら少しづつ追加してあげればある程度の範囲で制御できるはずです。実際にやってみるとタンクの水位の高低で流れ出る水の量が少し変わります。正確にはできないけど、コストを抑えて作りたい場合には選択肢になると思います。 簡易型追肥装置 簡易型だと電磁バルブは２千円ぐらいで購入できるので、ポンプに比べコスト削減になります。電磁バルブは水用のものを使用する必要があります。また、pHアップ剤、ダウン剤を流す場合は薬品用のバルブを使用すないとバルブの中が腐食する可能性があります。 水用の電磁バルブ 左と中央が肥料用の電磁バルブ。ワンタッチ継手でチューブを取り付ける。右が薬品用の電磁バルブ。内部がシールドされている。口径が小さいので流量は少なくなると思う。 追肥装置　定量ポンプ 肥料タンクから液肥を吸い上げる必要があるまたは追肥量を正確に制御したい場合は、お金がかかっても電磁定量ポンプを利用する方がよいでしょう。 例えばイワキの電磁定量ポンプは上記のように信号入力用の端子から運転／停止を制御できます。 （ポンプの１００V電源を入り切りするという方法は、ポンプを壊すかもしれないのでやめた方がいい） 回路も⑤と⑥を開閉するだけなので、フォトカプラを使えば運転・停止を制御できるはずです。（ポンプを購入してテストしたらまた報告したいと思います） このポンプは吐出量を設定で制御できるので、正確に追肥量を管理したい場合にも役立つはずです。もっと正確に吐出量を管理したい場合は、EXT信号でポンプを１ストロークずつ動かすこともできるので、プログラミングすればできるでしょう。 イワキ　電磁定量ポンプ　 https://www.iwakipumps.jp/products/metering/elec/ 外部信号による運転（取扱説明書...

 水耕栽培用の肥料管理機自作の続きです。今回は、pHセンサーとECセンサーについて書きます。 pHセンサーとECセンサー、接続用自作ボード ｐHセンサー pH（昔はドイツ語読みでペーハーと読んでいたが、最近はピーエッチと普通に読むらしい）は、水溶液中の水素イオン濃度を測るものです。下図のようにガラス電極と比較電極の電位差により水素イオン濃度つまりpHを測定します。ガラス薄膜でできたデリケートなもので、衝撃はもとより電極を乾かすと壊れます。中にKCL（塩化カリウム）溶液が入っていて、メインテナンスにも使用します。（電極を洗浄後、指定濃度のKCl溶液に長時間浸しておく。詳しくはメーカーの取扱説明を読んでください） pH測定の仕組み HORIBAページ https://www.horiba.com/jpn/water-quality/support/electrochemistry/the-basis-of-ph/measuring-ph-using-a-glass-electrode/ ｐHセンサーはネットで購入できます。Amazonでも何種類か販売されていますが、仕様が詳しく説明されていないものは不安です。私は、中国のDFROBOTサイトから購入しています。（下の写真を参照）　サイトは英語ですが、使用方法などが詳しく説明されています。（QAも英語ならできます）　SEN0161は秋月電子通商でも購入できます（なんとなく信頼度が上がる）。１つだけ購入するなら秋月から購入したほうが安いでしょう。 SEN0161とSEN0169の違いは、SEN0169の方が頑丈にできていること。衝撃を保護するカバーがついているのと、校正の頻度が少なくてもよいようです。（DFROBOTに質問するとSEN0161はLabo向けでSEN0169はIndustry向けと表現していた）　私はSEN0169を半年以上継続使用していますが、そんなに測定値に狂いはないようです。植物工場の液肥に使用しているので、センサー自体の汚れが少ない環境であるのも理由の1つと思います。　念のため月に１度ぐらいは校正チェックや必要に応じて洗浄することをお勧めします。 セムコーポレーションのpHセンサー電極は４万円ぐらいします。それに対してSEN0161は$29.50、SEN0169は$64.90なので、予備や交換を...

何回かに分けてUECS Piを使った水耕栽培用肥料管理機の自作例を紹介します。 UECS Piに接続できるセンサー入門①　 https://blog.ezitc.dev/2022/05/uecs-pi.html　 で少し紹介したセムコーポレーションのらくらく肥料管理機ですが、水耕栽培での液肥の濃度調整を自動で行ってくれる便利なものです。しかしこれは計測部だけでも３０万円程度するもので、自作派にとっては高価なものになります。 なんとかRaspberry Pi（以下、Raspi）を使って自作出来ないか挑戦してみました。ソフトウエアはUECS Piを使用しますが、プログラミングに自信のある方には自作開発できるはずです。 今回のテーマは仕組みが少し複雑になりますので、少なくとも３回（もしかしたらもっと）の記事になる予定です。 肥料管理機の要件（必要な機能） 全体の構成は下記のようになります。 自作肥料管理全体構成 機能要件をザっと上げると下記のようになります。 液肥水槽のEC値とｐH値、水温を測定する。 液肥のEC値が低くなれば、肥料タンクから肥料の溶液を追加する。 pH値が下がりすぎた場合はpHアップ剤（アルカリ）、上がりすぎた場合はpHダウン剤（酸）を追加する。 肥料タンク、pHアップ剤・ダウン剤タンクの水位を検知し、少なくなったら警告を出す。 １のためには、ECセンサーとpHセンサーが必要になります。ECセンサーは、水溶液の電気伝導率をはかるもので、液肥の肥料濃度の目安になります。水温は温度補正を行う場合に使用します。温度が上がればEC値は上がり、pH値は変化率が変わります。温度変化が大きい環境では補正したほうが良いでしょう。 肥料タンクは通常２つになります。A液、B液とよく言われますが、A液は主要な栄養素（窒素、リン、カリウム）と微量栄養素の配合肥料です。B液は硝酸カルシウムです。２つに分けるのは高濃度で混ぜるとリンとカルシウムが結晶になり沈殿するからです。（これは骨ができる仕組みと同じです）なので高濃度の肥料原液は２つのタンクに分けています。ただし、配合の比率は一定のため追加する量は基本的に同じで、EC値が下がったら同時にに追加することになります。 ３のpH調整の仕組みは必要に応じて使います。植物が肥料を吸収することや栽培環境によりpHが高いか低いかどちらかに傾く...