· naslag · meten · PPFD · sensoren · ams OSRAM
Licht meten zonder labbudget
Voor de hoeveelheid groeilicht volstaat een gekalibreerde quantumsensor van een paar honderd euro. Wil je de kleur van het licht kennen, dan heb je een spectroradiometer nodig, of een goedkope multispectrale sensor die je zelf kalibreert. En bij elke meting bepaalt de stand van de sensor wat je eigenlijk meet.
(afbeelding op volle grootte, opent in een nieuw tabblad)Drie soorten meters
| Meter | Wat je meet | Voorbeeld | Prijs (indicatie) |
|---|---|---|---|
| Quantumsensor | PPFD in µmol/m²/s, één getal | Apogee MQ-500 (opent in een nieuw tabblad): 389–692 nm, kalibratie ±5 % | ca. USD 620 |
| Spectroradiometer | Het volledige spectrum per nanometer | Apogee PS-300 (opent in een nieuw tabblad): gekalibreerd 300–1000 nm, onzekerheid 10 % | ca. AUD 17.900 excl. btw |
| Multispectrale sensor | Een handvol kleurbanden, relatief | ams OSRAM AS7341 (opent in een nieuw tabblad) of AS7343 (opent in een nieuw tabblad) | laag (een losse chip) |
Een luxmeter staat er bewust niet tussen: die is gewogen naar het menselijk oog en geeft onder een groeilamp met rood en blauw een veel te laag getal.
De multispectrale sensor
De AS7341 heeft acht kanalen in het zichtbare licht, plus een kanaal voor nabij-infrarood, een ongefilterd kanaal en een kanaal om flikkering te zien, samen van ongeveer 350 tot 1000 nm. De AS7343 heeft twaalf spectrale kanalen van ongeveer 380 tot 1000 nm, plus een ongefilterd en een flikkerkanaal (ams OSRAM (opent in een nieuw tabblad)).
Zo'n sensor geeft geen µmol/m²/s uit zichzelf. Hij geeft tellingen per kanaal. Om er een PPFD van te maken, kalibreer je hem onder je eigen lamp tegen een quantumsensor. Daarna is hij prima om veranderingen te volgen: veroudering van LED's, het effect van een lens, of de verhouding tussen rood en verrood. Precies zo willen we hem in BioLights gebruiken: op de elektronica die de LED's aanstuurt, zodat de lamp zelf kan bijregelen.
De stand van de sensor bepaalt het getal
- Waterpas meet je wat op een horizontaal vlak valt, zoals op een blad of een plantenbak. Dat is wat je voor PPFD wilt.
- Gekanteld naar de zon meet je wat een zonnepaneel ziet. Het referentiespectrum AM1.5 hoort bij een vlak dat 37° gekanteld is (pvlib-documentatie (opent in een nieuw tabblad)).
- Alleen direct zonlicht meet je met een pyrheliometer op een motor die de zon volgt; het diffuse hemellicht door de directe straal af te schermen (NOAA (opent in een nieuw tabblad)).
Horizontaal én naar de zon gericht kan dus niet tegelijk. Schrijf bij elke meting op hoe de sensor stond.
Valkuilen
- Een siliciumsensor ziet niet alles. Boven 1100 nm zit nog bijna 20 procent van de zonne-energie, die een gewone spectrometer mist. Voor PAR maakt dat niet uit, voor de energiebalans wel.
- Watt is geen foton. Een spectrum in W/m² per nm moet je eerst omrekenen naar fotonen (zie Planten tellen fotonen).
- De kwadratenwet geldt voor één puntbron. Onder een lamp met meerdere LED's, lenzen of reflecterende wanden moet je meten in plaats van rekenen.
- Kalibratie veroudert. Laat een quantumsensor periodiek nakalibreren en kijk bij een spectrale sensor regelmatig of hij nog overeenkomt met je referentie.
Bronnen
- Apogee MQ-500 bij een leverancier (opent in een nieuw tabblad)
- Apogee PS-300 bij een leverancier (opent in een nieuw tabblad)
- ams OSRAM AS7341 (opent in een nieuw tabblad) en AS7343 (opent in een nieuw tabblad)
- NOAA Global Monitoring Laboratory, beschrijving van stralingsinstrumenten (opent in een nieuw tabblad)
- ASTM G173 referentiespectrum (kopie in pvlib) (opent in een nieuw tabblad): eigen berekening van het deel boven 1100 nm