本實用新型屬于植物無土栽培設備領域,尤其涉及一種基于計算機控制的自動配液設備。
背景技術:
無土栽培是以草炭或森林腐葉土、膨脹蛭石等輕質材料做育苗基質固定植株,讓植物根系直接接觸營養液,采用機械化精量播種一次成苗的現代化育苗技術,是一種不用天然土壤而采用含有植物生長發育必需元素的營養液來提供營養,使植物正常完成整個生命周期的栽培技術。在無土栽培技術中,能否為植物提供一種比例協調,濃度適量的營養液,是栽培成功的關鍵。
營養液是采用環境生物生態共生技術和菌根共生原理經生物發酵、化學螯合或者物理活化等工藝合成的一種新型營養液,是無土栽培的關鍵。因為最初的營養液配方來源于對土壤浸提液的化學成分的分析,而造成目前世界上發表的配方很多但大同小異的結果,然而通過分析不同作物的要求,使用不同的營養液配方仍然會對不同的植物的生長起著不同的作用。營養液配方中,差別最大的是其中氮和鉀的比例,不同的比例會影響著植物的各方面能力,單純使用人力配制營養液往往會因為人為的疏忽造成營養液各種成分的比例發生輕微的影響,從而對植物的生長造成一定的影響。同時依靠人力配制營養液不能實現標準化、大型化的種植產業,對無土栽培種植農業的發展產生制約,另外通過人力配制營養液會大大增加了工作人員的負擔。
技術實現要素:
基于現有技術存在上述問題,本實用新型提供一種基于計算機控制的自動配液設備,其包括母液室、混液室、營養液室、PLC控制器和上位機,通過母液室存儲一定量的母液,使用定量水泵吸取一定量的母液在混液室中混合成營養液原液,并在營養液室中調節營養液的濃度和pH值,通過上位機和PLC控制器控制定量水泵的吸液量,實現自動化配制多種營養液,本實用新型提供的一種基于計算機控制的自動配液設備具有自動化、標準化配制營養液和可以配制多種類營養液的優點。
一種基于計算機控制的自動配液設備,其包括母液室、混液室、營養液室、PLC控制器和上位機;
母液室包括定量水泵、母液分室和轉盤;混液室包括進水管、出液管和混液池;營養液室包括pH檢測設備、pH調節設備、水位控制設備、攪拌設備和營養液池;
母液室位于混液室上方,與混液室一體成型,其中的轉盤位于母液室底部,母液分室通過螺紋連接固定在轉盤上,定量水泵連通母液室和混液室,吸取母液分室的母液到混液室中;混液室中的進水管一端與混液池連接,一端對外與水管連接,混液池另一邊通過出液管連接到營養液室;營養液室中的pH檢測設備位于營養液池中部,鑲嵌在營養液池壁上,與營養液池頂部的pH調節設備連接,水位控制設備位于營養液池壁,攪拌設備位于營養液池底部;PLC控制器通過有線連接到母液室、混液室和營養液室,協調和控制各功能室中的設備運行;上位機通過有線連接到PLC控制器。
所述的母液室還包括溫度控制設備,將母液室溫度控制在0-8℃,母液室中儲存的母液是高濃度營養液,含有豐富的營養,低溫環境可以抑制細菌的生長,延長營養液的保存時間,在0-8℃之間既可以對細菌生長起到一定的抑制作用,也不會因低溫而導致營養液母液凝固。
所述的pH調節設備中裝有高濃度的鹽酸和氫氧化鉀,鹽酸和氫氧化鉀容易配制,成本較低,而且鹽酸和氫氧化鉀在用于調節pH時會生成氯化鹽和鉀鹽,不會對植物產生傷害,還會對營養液的養分起到一定的補充作用。
所述的母液室中的母液分室的數量為5-20個,每個母液分室具有獨立的吸管,現今的營養液配方雖然繁多,但是其基本成分大同小異,所需要用到的母液大致一樣,設置5-20個母液分室分裝不同母液數量適中,同時滿足可配制多種營養液和體積小節約空間兩個要求,而且添加了獨立的吸管,可以避免交叉使用定量水泵時會對母液造成污染。
所述的母液室中其中一個母液分室裝有蒸餾水,每次定量水泵吸取營養液母液結束后,會吸取定量水泵的最大量的蒸餾水噴到混液室中,既可以清洗定量水泵內的殘留營養液原液,也可以保證不會因為部分營養液殘留在定量水泵中而影響配制成的營養液的各成分濃度。
所述的混液室中的出液管中具有單向閥,單向閥使營養液室中的營養液不能倒流回混液適中,保證營養液室中的營養液濃度。
所述的營養液室中pH檢測設備是pH計,用于營養液配制完成后測試營養液的pH值,以方便調節營養液的pH值,使其符合植物生長的環境。
所述的母液室中的轉盤能夠圍繞轉盤圓心轉動,母液分室固定于轉盤上,隨著轉盤的轉動,母液分室隨之轉動,使母液分室依次移動到定量水泵的吸取范圍內,多個母液分室共同使用一個定量水泵,降低設備的制作成本。
所述的定量水泵能夠根據PLC控制器的指令調節其吸取液體的量,上位機中儲存著多種營養液配方,通過預先設定相關參數,PLC控制器調節定量水泵的洗液量,可以配制出多種營養液。
附圖說明
圖1,一種基于計算機控制的自動配液設備的結構示意圖。
圖2,一種基于計算機控制的自動配液設備的營養液室底部結構示意圖。
其中,1-母液室,2-混液室,3-營養液室,4-PLC控制器,5-上位機,11-定量水泵,12-母液分室,13-轉盤,21-進水管,22-出液管,23-混液池,31-pH檢測設備,32-pH調節設備,33-攪拌設備,34-營養液池,35-水位控制設備。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的描述。
如附圖所示的一種基于計算機控制的自動配液設備,其包括母液室1、混液室2、營養液室3、PLC控制器4和上位機5;
母液室1包括定量水泵11、母液分室12和轉盤13;混液室2包括進水管21、出液管22和混液池23;營養液室3包括pH檢測設備31、pH調節設備32、水位控制設備35、攪拌設備33和營養液池34;
母液室1位于混液室2上方,與混液室2一體成型,其中的轉盤13位于母液室1底部,母液分室12通過螺紋連接固定在轉盤13上,定量水泵11連通母液室1和混液室2,吸取母液分室12的母液到混液室2中;混液室2中的進水管21一端與混液池23連接,一端對外與水管連接,混液池23另一邊通過出液管22連接到營養液室3;營養液室3中的pH檢測設備31位于營養液池34中部,鑲嵌在營養液池34壁上,與營養液池34頂部的pH調節設備32連接,水位控制設備35位于營養液池34壁,攪拌設備33位于營養液池34底部;PLC控制器4通過有線連接到母液室1、混液室2和營養液室3,協調和控制各功能室中的設備運行;上位機5通過有線連接到PLC控制器4。
作為優選實施例,母液室1還包括溫度控制設備,通過溫控設備的控制將母液室1溫度控制在4℃,保證營養液的有效性。
作為優選實施例,pH調節設備32中裝有高濃度的鹽酸和氫氧化鉀,根據pH檢測設備31的檢測的結果向營養液滴加鹽酸或者氫氧化鉀,調整營養液的pH值。
作為優選實施例,母液室1中的母液分室12的數量為13個,每個母液分室12具有獨立的吸管,吸管能夠與定量水泵11鏈接,吸取母液分室12中的母液。
作為優選實施例,母液室1中其中一個母液分室12裝有蒸餾水,當定量水泵11吸取完所用營養液母液后吸取蒸餾水清洗定量水泵11中的營養液原液。
作為優選實施例,混液室2中的出液管22中具有單向閥。
作為優選實施例,營養液室3中pH檢測設備31是pH計。
作為優選實施例,母液室1中的轉盤13能夠圍繞轉盤13圓心轉動,定量水泵11吸取營養液母液,當吸取完成一種營養液母液后,轉盤13圍繞圓心轉動,將已經取用的營養液母液分室12移開,同時將下個母液分室12移動到吸取范圍,定量水泵11吸取下一種營養液母液。
作為優選實施例,定量水泵11能夠根據PLC控制器4的指令調節其吸取液體的量,根據不同配方中的母液使用量調節定量水泵11的吸液量,從而配制出多種營養液。
種植人員首先配制好常用的營養液母液,將營養液母液裝入各個母液分室12中,同時將基于計算機控制的自動配液設備的進水管21與蒸餾水制造機連接,然后在上位機5中設定需要使用的營養液配方。
啟動基于計算機控制的自動配液設備,PLC控制器4控制進水管21放蒸餾水流入混液池23,同時調節定量水泵11的吸液量,控制定量水泵11吸取第一種營養液母液并將母液噴到混液池23中,然后轉盤13轉動,將已經取用的營養液母液分室12移開,同時將下個母液分室12移動到吸取范圍,再次調節定量水泵11的洗液量,控制定量水泵11吸取下一種營養液母液,并噴到混液池23中,直至吸取完所有的營養液母液,定量水泵11吸取蒸餾水清洗水泵中殘留的營養液母液,并噴射到混液池23中,此時進水管21持續向混液池23中進水,當混液室2中的液體超過一半混液池23容積時,PLC控制器4控制打開出液管22,營養液原液流入營養液室3中,攪拌設備33啟動持續對營養液進行攪拌。當水位控制設備35檢測到營養液池34中的營養液接近五分之四終體積時,PLC控制器4控制pH檢測設備31啟動檢測營養液的pH值,并控制pH調節設備32對營養液pH進行調節,直至營養液體積達到預先設定的終體積時進水管21停止進水,基于計算機控制的自動配液設備將配制好的營養放出至植物栽培基質中。
當另一種植物需要更換營養液或者同一種植物在不同階段需要更換營養液種類時,上位機5調整更新營養液配方,并向PLC控制器4發送新的營養液配方,PLC控制器4根據新的營養液配方控制基于計算機控制的自動配液設備配制新的營養液。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的一種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。