Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 7

Fiber Optic Sensor Based on Lateral Offset Displacement for Water Quality Analysis in Agricultural Applications

Czujnik światłowodowy oparty na przesunięciu poprzecznym do analizy jakości wody w zastosowaniach rolniczych

10.15199/48.2023.07.47

nr katalogowy: 144193
10.15199/48.2023.07.47

Streszczenie

In this study, we developed a fiber optic sensor based on a lateral offset displacement to evaluate the water quality of a hydroponic farming system. The fiber is set up in lateral offset SM-SM fiber mode. The fiber core has been spliced at a variety offset lengths, which serve as a sensing region of the fiber sensor towards the hydroponic crop system's water quality, including pH and temperature. Upon completion, the highest sensitivity was achieved by fiber optic sensor with an offset distance of 18.72 µm, with 0.1972 dBm/pH and 0.2863 dBm/°C for pH and temperature measurements, respectivel

Abstract

W tym badaniu opracowaliśmy czujnik światłowodowy oparty na czujniku przesunięcia bocznego do oceny jakości wody w systemie uprawy hydroponicznej. Światłowód jest ustawiony w trybie światłowodu SM-SM z przesunięciem bocznym. Rdzeń włókna został spleciony na różnych przesuniętych długościach, które służą jako obszar wykrywania czujnika włókna w kierunku jakości wody w systemie upraw hydroponicznych, w tym pH i temperatury. Najwyższą czułość uzyskano po zastosowaniu czujnika światłowodowego o odległości offsetu 18,72 µm, gdzie czułość uzyskana dla pomiarów pH i temperatury wynosi odpowiednio 0,1972 dBm/°pH i 0,2863 dBm/°C.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Leona M., Consales M., Passeggio G., Buontempo S., Zaraket H., Youssef A., Persiano G.V., Cutolo A., Cusano A., Fiber optic soil water content sensor for precision farming, Optic & Laser Technology, 149 (2022), nr 107816, 1-11
[2] Matsuura Y., Lasers for Medical Applications, In Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, Woodhead Publishing, 2013, 110-124.
[3] Idris S.K. Haroon H. Abdul Razak H. Mohd Zain A.S., Investigation on fiber optic sensor using FBG for various temperature and liquid density, Journal of Physics: Conference Series, 1502 (2020), Issue 117, In International Conference on Telecommunication, Electronic and Computer Engineering 2019, ICTEC 2019.
[4] Haroon H., Nordin S.N., Rahim H.R.A., Anbalagan T., Othman M., Examination of adulterated coconut oil by fiber optics displacement sensor using lateral offset approach, Jurnal Teknologi, 84 (2022), Issue 5, 185 – 190.
[5] Singh H., Dunn B., Payton M., Hydroponic pH Modifiers affect Plant Growth and Nutrient Content in Leafy Greens, J. Hortic. Res., 27 (2019), nr. 1, 31–36.
[6] Raghul S., Sribalaji B. V., Vishnubalan K., Velu A., Auto Hydroponic Growth Chamber for Precision Agriculture, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 10 (2021), nr. 6, 6057-6060.
[7] Parks S., Murray C., Leafy Asian vegetables and their nutrition in hydroponics, Clin. Exp. Dermatol., 31 (2006), nr. 3, 361–364, 2006.
[8] Griffiths M., The Design and Implementation of a Hydroponics Control System, Master Thesis, Oulu University of Apllied Sciences, 2014.
[9] Spillman W. B., Udd E., Connectors and Splices,” F. Guid. to Fiber Opt. Sensors, 2015, 1–12,
[10] Duan D.W., Rao Y. J., Xu L.C., Zhu T., Wu D., Yao J., In-fiber Mach-Zehnder interferometer formed by large lateral offset fusion splicing for gases refractive index measurement with high sensitivity, Sensors Actuators B Chem., 60 (2011), nr. 1, 1198–1202.
[11] Haroon H., Nordin S.N., Anbalagan T., Othman M., Edible oils adulteration analysis by fibet optic multimode displacement sensor, Optoelectronics and Advanced Materials - Rapid Communications, 16 (2022), nr. 1, 36-40.
[12] J. Liu et al., “A wide-range displacement sensor based on plastic fiber macro-bend coupling,” Sensors (Switzerland), 17 (2017), nr. 1, 1–8, 2017.
[13] Niu H. et al., Optical fiber sensor based on core-offset structure: A review, IEEE Sens.J., 21 (2021), nr. 20, 22388- 22401.
[14] Baharin N.F., Azmi A.I., Abdullah A.S., Mohd Noor M.Y, Refractive index sensor based on lateral-offset of coreless silica interferometer, Opt. Laser Technol., 99(2018), 3986-401.
[15] A. El Hamidi et al., “Refractive index controlled by film morphology and free carrier density in undoped ZnO through sol-pH variation,” Optik (Stuttg)., vol. 158, pp. 1139–1146, 2018, doi: 10.1016/j.ijleo.2018.01.011.
[16] Wang S., Zhang D., Xu Y., Sun S., Sun X., Refractive Index Sensor Based on Double Side-Polished U-Shaped Plastic Optical Fiber, Sensors, 20 (2020), nr. 18, 5253.
[17] Alawsi S. M. K., Jabbar M. A., Refractive Index and Temperature Sensor Using HC-1550 Infiltrating by Different Liquid Crystal, Opt. Photonics J., 08 (2018), nr. 03, 29–39.
[18] Haroon H., Kareem A., Statistical analysis on impact of temperature to Fiber Bragg Grating sensor performance, 13 (2019), nr. 5-6, 290-294.
[19] Haroon H., Nordin S. N., Abdul Rahim H.R., Anbalagan T., Othman M., Examination of adulterated coconut oil by singlemode fiber optic sensor using lateral offset approach, Jurnal Teknologi, 84(2022), nr. 5, 185-190.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-7 , nr katalogowy 144193 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma