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近紅外線溫度計於溫室栽培之應用

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

近紅外線溫度計原來是個昂貴的儀器。近年來,由於光電產業的發達,此型溫度計成本逐漸下降,量測性能更加改善,因此以成為建築業、機械製造業、電子工業等產業慣用之感測器。

近紅外線溫度計主為有雨型:單點測量與2D量測。前者針對一個特定點進行感測,後者針對一個面進行感測。前者之價格已經是在5000元新台幣以內。後者則是十萬元以內,而且都以製作成為方便攜帶之手提式溫度計。

近紅外線溫度計之作用原理並不複雜。將目標測定之熱量加以量測,配合現有溫度計之表面放射率加以計算,此物體表面之絕對溫度再換算成攝氏溫度。因此,對於單點溫度計而言,必須可以調整內建的表面放射率。因此。在進行植物本體,或是溫室周壁進行溫度量測,必須預知這些對象物之表面放射率。

2D近紅外線溫度計量測一個面,也代表量測許多不同物件。每個物件之表面放射率不同。因此在進行溫度量測時,盡量不要將不同物件其表面溫度相互比較。而是比較相同對象其溫度分佈。例如量測蕃茄葉片,可以比較上、中、下三個部位,葉片溫度是否不同。量測同一植床上之蝴蝶蘭葉片溫度,可以比較何者位置之葉片溫度為較高於其他位置。

針對溫室周壁溫度進行量測,可因溫度極端之位置(稱為熱量或冷點),用以瞭解周壁是否有破洞,或是冷風流通不良。在一朵玫瑰花上,可發現花朵之花瓣與花萼溫度不同,附近的葉片溫度也不相同。

由於近紅外線溫度計使用時,不需要與量測對象接觸,反應又快速,攜帶方便,價格便宜。在農業使用上日益普遍。但是要維持量測高準確度,必須考慮其量測對象之表放射率。

除了正確的使用近紅外線溫度計,正確合理的解釋溫度分佈現象更為重要。溫室內的溫度分佈不均,往往來自環控設備不佳。相物本體溫度有差異,往往因對遭受應力。能夠正確解讀這些溫度分佈特性,用以改善溫室微氣候,用以提昇作物品質,這才是真正的智慧型農業。