植物光量子监控探头
专业的测量系统解决方案
植物光量子监控探头
在植物工厂或温室种植中，之所以要用光量子探头来监控光环境，而不是直接用普通的照度计或辐射计，核心原因在于：植物进行光合作用的“语言”与人眼看见世界的“语言”完全不同。人眼光学（照度，单位Lux）模拟的是人眼对绿光最敏感的特性，照度计读数高并不代表植物能有效利用；植物光学（光量子，单位µmol/m²/s）关注的是光合作用由叶绿素吸收光子触发——我们需要知道每秒有多少个光子打在叶子上（PPFD），而不是有多亮。PPFD-100光量子传感器专用于测量400-700nm光合有效辐射（PAR），符合GB/T 35139-2017，可组网测得每个网格点的PPFD值。
光量子探头解决了“光子能量不等价”问题：根据普朗克定律，蓝光光子能量比红光高约30%，相同能量下红光光子数量远多于蓝光；辐射计测能量可能相同，但光量子探头测PPFD时红光灯会远高于蓝光灯——只有光量子探头能真实反映植物光合作用的“原料”供应量。现代植物照明常采用红蓝组合或全光谱LED，高质量光量子探头通过PAR响应滤波片，使响应曲线严格匹配400-700nm理论定义，确保任何光谱下读数准确。PPFD-100配备余弦校正头，可准确测量各角度入射光；可接入PLC或环境控制系统，实现按需智能补光，大幅节约电费。
关键特性
- 植物需要光子数量而非亮度：PPFD（µmol/m²/s）反映每秒打在叶面上的光子数，照度计无法准确评价植物光合有效光
- 解决光子能量不等价：蓝光与红光光子能量不同，光量子探头真实反映光合“原料”供应量，辐射计易误判
- 适应复杂光谱：红蓝组合或全光谱LED下，PAR响应滤波片确保400-700nm严格匹配，任何光谱读数准确
- PPFD-100：余弦校正头、400-700nm波长响应、可组网测得每个网格点PPFD，符合GB/T 35139-2017
核心应用场景
PPFD验证 - 光强是否达标
灯具安装后，用光量子探头在栽培板面逐点测量，确认PPFD最小值、最大值和均匀度是否达到作物需求，避免光照不足导致徒长或光照过强导致光抑制。
DLI计算 - 日累积光量监控
通过连续监控，可知一天内植物吸收了多少光子。阴天光照不足可及时补光，夏天光照过剩可遮荫或缩短补光时间，实现节能。
智能补光 - 闭环反馈控制
将探头信号接入PLC或环境控制系统，当自然光不足导致PPFD低于设定阈值时自动开启人工补光，PPFD达标时自动关闭，实现按需补光，大幅节约电费。
可测量参数
PPFD 光合光子通量密度（µmol/m²/s）
DLI 日累积光量（Daily Light Integral）
PAR 光合有效辐射（400-700nm）
技术规格
- PPFD-100量子传感器：选择带有余弦校正头的传感器，确保能准确测量从各个角度入射的光线；
- 波长响应范围：严格覆盖400-700nm PAR波段；
- 可组网：测得每个网格点的PPFD值，用于栽培板面逐点验证；
- 接入PLC或环境控制系统：实现PPFD低于阈值自动补光、达标自动关闭的闭环反馈控制。
