Прийшов час підбити підсумки, пов'язані з R&D стадією проекту

За час роботи над Cyber Ponic ми зіткнулися з великою кількістю технологічних та ергономічних челенджів, які наштовхнули на думку змінити підхід до даної технології.

Корпус виявився найголовнішою і найскладнішою частиною нашої системи.

Він має поєднувати в собі такі ролі і властивості:
- роль конструкційного каркаса, себто, бути жорстким і міцним
- роль ємності для розвитку кореневої системи
- роль ультразвукового генератора з підтримкою рівня води з добривами
- мати кріплення для лампи
- роль корпусу для електрообладнання
- забезпечувати відвід тепла від зони ультразвукового генератора та зони з електронікою
- бути повністю електроізольованим (урок винесений з версії з металевими корпусами, коли в наслідок пробоїв на корпус в ході тестів анігілювалося в радіоактивний попіл декілька контроллерів, підсмажилася лампа, згорів синім полум'ям підключений ноутбук);
- бути стійким до поєднання добрив та ультразвукових коливань середовища (усі шовні з'єднання з часом розходяться, а будь-які деталі зі сталі (навіть нержавіючої на місцях різу лазером) іржавіють за декілька днів. Тому корпус має бути пластиковим та монолітним, і лише таким, а враховуючи ціни на виробництво монолітних корпусів, дрібною партією це замовити неможливо)
- бути з хімічно-нейтральних пластиків, сертифікованих для контакту з харчовими продуктами
- мати внутрішні структури для забезпечення циркуляції туману в потрібних напрямках та з потрібною інтенсивністю.

Окрім того, це все ще має бути простим в обслуговуванні і збірці, дешевим у виконанні і довговічним.

Другий клас челенджів у нас був пов'язаний передусім з особливостями використання ультразвуку та електронікою.

Сам по собі туман під дією УЗ утворюється в наслідок явища кавітації на поверхні води під дією високочастотного коливання, яке утворює стоячу хвилю в точці, де УЗ промінь перетинає поверхню добривного розчину. Розмір і кількість краплинок туману, які утворюються в результаті, залежать від: частоти цього коливання, сили коливання, поверхневого натягу розчину. Якщо прийняти перші 2 фактори за константу (УЗ генератори у нас стандартні), то властивості туману починаються напряму залежати від складу добривного розчину, яким ми збираємося живити наші рослини. Проте головний нюанс виявився в тому, що різні компоненти добрив часто по різному розподілені на межі поділу, таким чином утворений туман переносить не усі елементи суміші і не в такій концентрації, яка була в початковому розчині. Це спричиняє цілий ряд проблем, пов'язаних з підбором добрив, частину з яких нам вдалося вирішити додаванням хелатуючих агентів, таких як EDTA (Трилон-Б в народі). 

Дійсно, утворені ним комплекси компонентів добрив, на пару зі зменшенням поверхневого натягу, утворили туман потрібної концентрації. Але усі монети, як ми знаємо, мають 2 сторони. Знижений поверхневий натяг на краплинках туману в комбінації з хелатованими солями добрив утворили ідеальне середовище для тестування корозійної стійкості металів та електроніки за екстремальних умов (привіт корозійним камерам, в яких тестують сплави). Справа в тім, що до корозійної активності (про іржу читайте вище, в описі моментів з корпусами) додалася ще здатність розчину в такій формі просочуватися крізь усі з'єднання з рівнем вологозахисту IP-68, які на нормальних умов не бояться занурення під воду. Так, доволі коштовні штекери, з середини виявилися вологими і кородованими на місцях пайки вже за тиждень, а герметичний бокс з двигуном, який розганяв цей самий туман по системі, за 2 тижні використання суміші змінив 3 двигуна з причини їх повного корозійного знищення. Хоч за таких умов рослини себе почували чудово, адже мали повноцінне живлення, але постійні збої в обладнанні все ж давали стресу.

З інших проблем - верхня кришка з отворами під стаканчики з рослинами. Здавалося, що тут такого. Виявилося, вона має бути повністю теплоізольованою, аби не нагрівати середовище з туманом (камеру кореневого росту) від світла лампи (навіть світлодіодної). Записана в ході дослідів телеметрія зі змінами температур всередині самої камери дали ясне розуміння, що температура самого туману набуває позитивної динаміки росту незабаром після включення освітлення. 

Виходячи з цього усього ми мажмо поставити не крапку, а крапку з комою, і значним чином перепрацювати нашу систему.

Якщо резюмувати, рішення, над якими продовжується робота:
Монолітний пластиковий компактніший корпус. Освоюємо технологію термоформування з листових матеріалів.
Двигун розподілу туману з магнітною трансмісією для повної корозійної ізоляції
Як альтернатива, методи генерації туману іншими методами, окрім як ультразвуком чи форсунками.

Отже, робота триває.

Читай також

comments powered by Disqus