SF-HP Heat-Pulse Saftflusssensoren
Wie TDP-Saftflusssensoren basieren auch Heat-Pulse-Saftflusssensoren (HP) auf einem temperaturbasierten Messprinzip. Statt einer kontinuierlichen Beheizung wird jedoch nur ein kurzer Wärmepuls appliziert. Aus dessen zeitlicher und richtungsabhängiger Ausbreitung werden Fließgeschwindigkeit und Flussrichtung des Xylemsafts bestimmt.
HP-Saftflusssensoren bestehen aus drei parallel angeordneten Sensornadeln (N3): einer zentral positionierten Heiznadel sowie zwei symmetrisch angeordneten Messnadeln mit einem Abstand von jeweils 6 mm zur Heiznadel. Je nach Sensorausführung verfügen die Messnadeln über einen oder mehrere Messpunkte bzw. Messtiefen (D1, D2, D3), wodurch zusätzlich das radiale Profil des Saftflusses über verschiedene Tiefenbereiche des Xylems erfasst werden kann.
Der geringe Energiebedarf ermöglicht den Einsatz von HP-Saftflusssensoren auch in batteriebetriebenen Low-Power-Anwendungen, beispielsweise im IoT-Bereich (siehe IoP).
Aktuell bieten wir folgende Ausführungen an:
- SF-HP-N3D1 (10 mm): Nadellänge 10 mm, eine Messtiefe in 5 mm Abstand zum Sensorkopf.
- SF-HP-N3D1 (15 mm): Nadellänge 15 mm, eine Messtiefe in 10 mm Abstand zum Sensorkopf.
- SF-HP-N3D2: Nadellänge 30 mm, zwei Messtiefen in 10 mm und 20 mm Abstand zum Sensorkopf.
- SF-HP-N3D3: Nadellänge 35 mm, drei Messtiefen in 5 mm, 17,5 mm und 30 mm Abstand zum Sensorkopf.
Kundenspezifisch angepasste Nadellängen und Messpositionen, beispielsweise für kleine Sprossdurchmesser oder spezielle Anwendungen, sind auf Anfrage möglich.
Verschiedene Heat-Pulse Saftflusssensor-Modelle
| Verfügbare Modelle | Sensor-Nadellänge | Messpunkte / Messtiefen |
| SF-HP-N3D1 (10 mm) | 10 mm | bei 5 mm |
| SF-HP-N3D1 (15 mm) | 15 mm | bei 10 mm |
| SF-HP-N3D2 | 30 mm | bei 10 mm und 20 mm |
| SF-HP-N3D3 | 35 mm | bei 5 mm, 17,5 mm und 30 mm |
Vorteile der HP-Saftflusssensoren
- Wesentlich geringerer Energieverbrauch im Vergleich zu Saftflusssensoren mit konstanter Beheizung (z.B. TDP Sensoren wie SF-G oder SF-L).
- Ausgestattet mit mehreren Messpunkten in jeder Messnadel, kann das radiale Saftfluss-Tiefenprofil erfasst werden.
- Das dreinadlige Sensordesign ermöglicht die Bestimmung der Flussrichtung, d.h. auch die Erfassung von Rückflüssen sprossabwärts sowie die Anwendung des "Dual Method Approach" (DMA) welche die Kombination der Vorteile von HRM und Tmax Messmethode kombiniert und so präzise Messungen im gesamten Bereich von langsamen bis schnellen Saftflussgeschwindigkeiten zulässt.
- Das zugrundeliegende Messprinzip an sich ist weniger Anfällig gegenüber natürlichen Temperaturgradienten als im Vergleich zu dem von TDP Sensoren.
- Analoges Ausgangssignal stärker (im Bereich von Volt) als bei TDP Sensoren (Signale im Bereich von 1 Millivolt), d.h. diesbezügliche Anforderungen an den Daten-Logger wesentlich geringer.
- Die Sensoren sind sehr robust.
Grenzen der HP-Saftflusssensoren
- Messungen sind nicht kontinuierlich möglich, d.h. die maximale zeitliche Auflösung liegt im Bereich von 10 bis 15 Minuten.
- Die je nach angewandter Messmethode (z.b. HRM, Tmax oder DMA) ist die Ansteuerung des Sensors sowie die Datenverarbeitung der während der Messung anfallenden Sensordaten mehr oder weniger Komplex. Die Anforderungen an den Datenlogger sind daher hinsichtlich Messfrequenz, flexibler Programmierbarkeit und Datenprozessierung hoch (Campbell Scientific Logger empfohlen, oder unser bald verfügbares Multi-Interface zur Integration via z.B. RS485).
- Insbesondere im Fall der Tmax und DMA Methode benötigt der Datenlogger eine Messauflösung von 0.01°C und eine Messfrequenz von mind. 2 Hz während der Messung.
- Je nach Sensormodell werden 4 (SF-HP-N3-D2) oder 6 (SF-HP-N3-D3) Messkanäle benötigt.
Technische Daten
Sensorbezeichnung | Saftfluss Sensor SF-HP-N3D1 (10 mm) | Saftfluss Sensor SF-HP-N3D1 (15 mm) | Saftfluss Sensor SF-HP-N3D2 | Saftfluss Sensor SF-HP-N3D3 |
Anwendungsbereich | Zur Messung des Saftflusses bei Pflanzen | Zur Messung des Saftflusses bei Pflanzen | Zur Messung des Saftflusses bei Pflanzen | Zur Messung des Saftflusses bei Pflanzen |
Anzahl und Anordung der Sensornadeln | 3 Nadeln auf einer linie übereinander, Abstand zueinander 6 mm | 3 Nadeln auf einer linie übereinander, Abstand zueinander 6 mm | 3 Nadeln auf einer linie übereinander, Abstand zueinander 6 mm | 3 Nadeln auf einer linie übereinander, Abstand zueinander 6 mm |
| Messtiefen | Eine Messtiefe in 5 mm Abstand zum Sensorkopf | Eine Messtiefe in 10 mm Abstand zum Sensorkopf | Zwei Messtiefen in 10 und 20 mm Abstand zum Sensorkopf | Drei Messtiefen in 5, 17,5 und 30 mm Abstand zum Sensorkopf |
| Sensordimensionen | Sensorkopf (HxBxT): 35 mm x 15 mm x 15 mm. Nadeldurchmesser: 1.27 mm; Nadellänge: 10 mm | Sensorkopf (HxBxT): 35 mm x 15 mm x 15 mm. Nadeldurchmesser: 1.27 mm; Nadellänge: 15 mm | Sensorkopf (HxBxT): 45 mm x 20 mm x 16 mm. Nadeldurchmesser: 1.27 mm; Nadellänge: 30 mm | Sensorkopf (HxBxT): 45 mm x 20 mm x 16 mm. Nadeldurchmesser: 1.27 mm; Nadellänge: 35 mm |
Ausgangssignal | Analog, Spannung 0 bis Versorgungsspannung Vex (empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC) | Analog, Spannung 0 bis Versorgungsspannung Vex (empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC) | Analog, Spannung 0 bis Versorgungsspannung Vex (empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC) | Analog, Spannung 0 bis Versorgungsspannung Vex (empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC) |
Technische Anforderungen an den verwendeten Datenlogger | 2× Single-Ended-Kanäle, ≥13 Bit (0,01 °C). Bei Tmax/Dual Approach, Logger-Messfrequenz: >4 Hz (<0,5 s für 2 Kanäle). Empfohlen: ratiometrische Half-Bridge-Messung (Vex = Vref); Campbell Scientific oder IoP-MI8. | 2× Single-Ended-Kanäle, ≥13 Bit (0,01 °C). Bei Tmax/Dual Approach, Logger-Messfrequenz: >4 Hz (<0,5 s für 2 Kanäle). Empfohlen: ratiometrische Half-Bridge-Messung (Vex = Vref); Campbell Scientific oder IoP-MI8. | 4× Single-Ended-Kanäle, ≥13 Bit (0,01 °C). Bei Tmax/Dual Approach, Logger-Messfrequenz: >8 Hz (<0,5 s für 4 Kanäle). Empfohlen: ratiometrische Half-Bridge-Messung (Vex = Vref); Campbell Scientific oder IoP-MI8. | 6× Single-Ended-Kanäle, ≥13 Bit (0,01 °C). Bei Tmax/Dual Approach, Logger-Messfrequenz: >12 Hz (<0,5 s für 6 Kanäle). Empfohlen: ratiometrische Half-Bridge-Messung (Vex = Vref); Campbell Scientific oder IoP-MI8. |
| Datenaufzeichnung | Flexible Optionen zur Datenaufzeichnung & -übertragung:
| Flexible Optionen zur Datenaufzeichnung & -übertragung:
| Flexible Optionen zur Datenaufzeichnung & -übertragung:
| Flexible Optionen zur Datenaufzeichnung & -übertragung:
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Stromversorgung | SF-HP Sensoren benötigen zwei unterschiedliche Stromversorgungen: 1.: Geschaltete Anregungsspannung (Vex) für die Temperaturmessung, empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC. Bestenfalls ratiometrische Messung mit Vex = Vref des Loggers. 2.: Zeitlich präzise geschalteter Heizstrom, 2 Sek. ca. 750 mA, bei 11 - 13 VDC. Energieverbrauch pro Messung 0.2 mAh bei 12 V (2.5 mWh). Die nutzbare Kapazität eines 10 Ah 12 V Akkus reicht für etwa 20000 Messungen. | SF-HP Sensoren benötigen zwei unterschiedliche Stromversorgungen: 1.: Geschaltete Anregungsspannung (Vex) für die Temperaturmessung, empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC. Bestenfalls ratiometrische Messung mit Vex = Vref des Loggers. 2.: Zeitlich präzise geschalteter Heizstrom, 2 Sek. ca. 550 mA, bei 11 - 13 VDC. Energieverbrauch pro Messung 0.3 mAh bei 12 V (3.7 mWh). Die nutzbare Kapazität eines 10 Ah 12 V Akkus reicht für etwa 20000 Messungen. | SF-HP Sensoren benötigen zwei unterschiedliche Stromversorgungen: 1.: Geschaltete Anregungsspannung (Vex) für die Temperaturmessung, empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC. Bestenfalls ratiometrische Messung mit Vex = Vref des Loggers. 2.: Zeitlich präzise geschalteter Heizstrom, 6 Sek. ca. 325 mA, bei 11 - 13 VDC. Energieverbrauch pro Messung 0.55 mAh bei 12 V (6.5 mWh). Die nutzbare Kapazität eines 10 Ah 12 V Akkus reicht für etwa 10000 Messungen. | SF-HP Sensoren benötigen zwei unterschiedliche Stromversorgungen: 1.: Geschaltete Anregungsspannung (Vex) für die Temperaturmessung, empfohlen: 1 < Vex < 3.3 VDC. Bestenfalls ratiometrische Messung mit Vex = Vref des Loggers. 2.: Zeitlich präzise geschalteter Heizstrom, 8 Sek. ca. 280 mA, bei 11 - 13 VDC. Energieverbrauch pro Messung 0.65 mAh bei 12 V (7.5 mWh). Die nutzbare Kapazität eines 10 Ah 12 V Akkus reicht für etwa 10000 Messungen. |
Sensorkabellänge | 5 m, verlängerbar auf max. 25 m | 5 m, verlängerbar auf max. 25 m | 5 m, verlängerbar auf max. 25 m | 5 m, verlängerbar auf max. 25 m |
| Material | Epoxid- und Delrin-Kopf, Edelstahlnadeln | Epoxid- und Delrin-Kopf, Edelstahlnadeln | Epoxid- und Delrin-Kopf, Edelstahlnadeln | Epoxid- und Delrin-Kopf, Edelstahlnadeln |
Verschiedenes Zubehör
Datenlogger und anderes Zubehör
Von kompakten Einzelmessstellen bis hin zu komplexen Messnetzwerken bietet Ecomatik schlüsselfertige Systemlösungen für die Sensordatenerfassung:
- IoP-Systeme (Internet of Plants) für drahtlose Plug-and-Play-Sensordatenerfassung mit Online-Datenvisualisierung und Datenübertragung über NB-IoT/LTE-M oder LoRaWAN.
- Maxi-Systeme für individuelle Datenlogger- und Messsysteme (z. B. Campbell-Datenloggerstationen), inklusive Planung, Integration und Umsetzung komplexer Messnetzwerke.
- Betriebs- und Installationszubehör: Heizsteuerung, Bohrschablone, Bohrer, Mini-Sechskantfutter, reflektierende Isolierung.
Hinweis
Der Betrieb von Heat-Pulse-Saftflusssensoren erfordert, abhängig von der eingesetzten Messmethode (HRM, MHR, Tmax, DMA), eine zeitlich hochpräzise und hochfrequente Erfassung der Sensorausgangssignale (mindestens alle 500 ms) sowie eine präzise Steuerung der Hitzepulse. Für die analoge Messung ist eine rauscharme Auflösung von mindestens 0,01 °C erforderlich.
Alle Datenlogger-Systeme von Campbell Scientific (Maxi-Systeme) sowie unsere IoP-MI8-Systeme erfüllen diese Anforderungen.
Bei Fragen zur Kompatibilität eines vorhandenen Datenloggers stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Kontakt
Sie benötigen ein Angebot, haben Fragen zu einem Produkt, oder benötigen umfangreiche Beratung zur Planung eines Projekts. Angefangen von einer ersten Bedarfsermittlung, über die detailliertePlanung der benötigen Mess- und Datenübertragungstechnik, bis hin zur professionellen Umsetzung vor Ort, gerne stehen wir Ihnen jederzeit mit Rat und Tat zur Verfügung.
Allgemeiner Ablauf des Bestellprozesses
Vielen Dank für Ihr Interesse an unseren Produkten und Dienstleistungen! Hier finden Sie wichtige Hinweise zum Bestellprozess.
An unsere internationalen Kunden: Bitte beachten Sie, falls wir also derzeit für Ihr Land keinen Vertriebspartner haben sollten, wenden Sie sich gerne direkt an uns. Wir bieten Ihnen weltweite Lieferung und jederzeit vollen Support.
Bedarfsermittlung
Gemeinsam mit Ihnen ermitteln wir, welche unserer Produkte Ihre Anforderungen optimal erfüllen. Gerne konzipieren wir hierfür auch komplette Messstationen (Pflanzen-, Klima-, Bodensensorik), je nach Anforderung auch inklusive autarker Stromversorgung und mobiler Datenübertragung.
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Wir helfen gerne! Damit wir Sie bestmöglich unterstützen und beraten können, füllen Sie bitte am besten das untenstehende Online-Formular mit Ihren Kontaktdaten und weiteren Details zu Ihrer Anwendung aus und senden es an uns. Wir prüfen Ihre Angaben und kontaktieren Sie dann umgehend.
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und wissen schon ganz genau was Sie brauchen? Wunderbar, dann schreiben Sie uns einfach eine E-Mail. In Ihrer Bestellung geben Sie bitte die Durchmesser Ihrer Messobjekte und die benötigten Kabellängen an.
Ihre Kontaktdaten und Angaben zur Bedarfsermittlung
Wie so vieles fing auch bei uns alles mit einer Idee an ...
Im Fall des Pflanzenwissenschaftlers und Gründers von ECOMATIK, Dr. Liu, war es die Idee, dass es moderne Messtechnik ermöglichen sollte entscheidende pflanzenphysiologische Parameter möglichst direkt, präzise und zeitlich hochaufgelöst an der Pflanze selbst zu messen. Dass in den detaillierten Zusammenhängen zwischen den unmittelbaren pflanzlichen Reaktionen auf ihre Umwelt ein Informationspotential von immensem Wert enthalten ist, lag für ihn dabei auf der Hand ...