CN102771367A

CN102771367A - 一种具有水位控制器的新型无土栽培装置

Info

Publication number: CN102771367A
Application number: CN2011101206915A
Authority: CN
Inventors: 沈建彬
Original assignee: TAICANG XIANGHE VEGETABLE PROFESSIONAL COOPERATIVES
Current assignee: TAICANG XIANGHE VEGETABLE PROFESSIONAL COOPERATIVES
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明公开了一种具有水位控制器的新型无土栽培装置。本发明提供的包括盛有营养液的容器、储液池、浮板和种植槽，容器与储液池连通，种植槽均匀分布在浮板上，种植槽的底部设有通孔，浮板放置在盛有营养液的容器内，种植槽内设有外表面包裹有亲水层的基质棒，容器壁上设有排水孔，新型无土栽培装置还包括控制水泵从储液池中抽取营养液至容器内的水位控制器，其中：水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，用以控制输水装置电源的继电器。本发明由于基质棒是包裹有亲水层的，可通过毛细管效应将营养液吸到基质棒上，又由于设置了水位控制器，可准确地控制营养液的水位变化，保证作物的营养需求，也不会造成营养液浪费，且该水位控制器的电路简单，性能可靠。

Description

一种具有水位控制器的新型无土栽培装置

技术领域

本发明涉及植物栽培装置领域，尤其涉及一种具有水位控制器的新型无土栽培装置。

背景技术

无土栽培是指不用自然土壤，用培养液或营养液与基质栽培作物。无土栽培是在人力控制下，充分满足作物对营养、水分、气体条件的要求，是一种技术集约的现代农业生产方式，具有节水、节能、省工、省肥，减轻了生产过程中对土壤的污染，防止连作障碍，产品洁净无污染，高产高效的优点。

目前，无土栽培技术也越来越成熟，但仍面临着许多问题，如营养液或培养液的水位控制问题，由于作物基质下营养液或培养液量是作物正常生长根本保障，若不能实时监控各个栽培作物的营养液用量情况，则会对作物生长进行监控控制带来不便，导致栽培作物营养不均衡，甚至部分死亡。还有栽培时用的基质多采用草炭、珍珠岩等基本材料，或与蛭石、炭渣、发酵碳化的稻壳等材料简单混合，虽然这些基质的吸水力较强，但不能重复使用，利用率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种可准确地控制营养液的水位变化，基质可重复使用，结构简单，操作方便且成本低廉的具有水位控制器的新型无土栽培装置，该新型无土栽培装置中的水位控制器是一种电路简单，性能可靠的电极式水位控制器。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有水位控制器的新型无土栽培装置，盛有营养液的容器、储液池、浮板和种植槽，所述容器与储液池连通，所述种植槽均匀分布在所述浮板上，所述种植槽的底部设有通孔，所述浮板放置在盛有营养液的容器内，所述种植槽内设有外表面包裹有亲水层的基质棒，所述容器壁上设有排水孔，所述新型无土栽培装置还包括控制水泵从储液池中抽取营养液至所述容器内的水位控制器，其中：

所述水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的、置于所述容器内的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，以及与NE555芯片相连的用以控制输水装置电源的继电器；

所述NE555芯片连接成施密特触发电路，所述低水位探测线连接至所述NE555芯片的第6脚，所述中间水位探测线通过第一二极管连接至所述NE555芯片的第8脚，所述高水位探测线连接至所述NE555芯片的第8脚，NE555芯片的第8脚通过第一电阻与继电器的一端以及整流电路的输出端相连，所述NE555芯片的第8脚与接地点之间反向串接第二二极管，所述NE555芯片的第3脚与三极管的基极相连，所述继电器的另一端连接至所述三极管的射极，所述三极管的集电极接地。

进一步地，所述NE555芯片的第3脚通过第二电阻和发光二极管与所述三极管的基极相连。

进一步地，所述整流电路的输出端通过第一电容接地。

进一步地，所述NE555芯片的第8脚通过第二电容接地。

进一步地，所述继电器并联有第三二极管。

进一步地，所述高水位探测线和所述低水位探测线之间并联有第三电容。

进一步地，所述高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线为胶皮铝线。

进一步地，所述水泵通过管道与所述储液池连通；所述水泵通过管道与所述容器连通；所述水位控制器通过数据线与水泵连接。

进一步地，所述基质棒的材料为聚酯纤维、塑料或橡胶，所述亲水层为棉布或纱布，所述容器底部设有加热管。

更进一步地，所述容器的内表面优选为黑色。

本发明提供的新型无土栽培装置，由于浮盘中的基质棒是包裹有亲水层的，通过亲水层的毛细管效应将营养液吸到基质棒上，使种子在浸润的营养液中发芽生长；又由于设置了水位控制器，该水位控制器可准确地控制营养液的水位变化，保证作物的营养需求，同时也不会造成由于营养液过量供应的浪费。为作物的优良生长提供了可靠保障。本发明装置还具有水位控制器的电路简单，其装置本身的结构也很简单，因此极大地降低了产品的生产成本，具有广泛的应用性。

附图说明

图1为本发明新型无土栽培装置一个优选实施例的结构示意图。

图2为本发明新型无土栽培装置中水位控制器的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种具有水位控制器的新型无土栽培装置，包括盛有营养液4的容器5、放置在盛有营养液4的容器内的浮板1和控制水泵14从储液池15中抽取营养液至容器5内的水位控制器8，在容器壁上设有排水孔6，浮板1上均匀分布有多个种植槽2，在种植槽2的底部还设有通孔3，在每个种植槽2内设有基质棒7，为利用毛细管效应将营养液吸到基质棒7上以供应给培养植物，基质棒7的外表面包裹有亲水层。容器5通过管道连接有储液池15，通过储液池15向容器5输送营养液。上述水位控制器8设置在容器5上，其中：

水位控制器8包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的、置于容器5内的高水位探测线A、中间水位探测线B、低水位探测线C，以及与NE555芯片相连的用以控制输水装置电源的继电器；

NE555芯片连接成施密特触发电路，低水位探测线C连接至NE555芯片的第6脚，中间水位探测线B通过第一二极管连接至NE555芯片的第8脚，高水位探测线A连接至NE555芯片的第8脚，NE555芯片的第8脚通过第一电阻与继电器的一端以及整流电路的输出端相连，NE555芯片的第8脚与接地点之间反向串接第二二极管，NE555芯片的第3脚与三极管的基极相连，继电器的另一端连接至三极管的射极，三极管的集电极接地。

本发明的新型无土栽培装置，由于使用了上述水位控制器，可准确地控制容器中营养液的用量，根据对培养植物营养吸收的预定值，合理地控制其对营养液的摄入量，保证了培养植物的正常生长。本发明还可在容器上设置温度传感器12，通过该温度传感器12可随时监控培养植物的温度环境，便于管理和调节培养温度。

上述水泵14通过管道与储液池15连通；水泵14再通过管道与容器5连通；上述水位控制器8通过数据线与水泵14连接，从而控制水泵输送营养液。

这样当容器5中营养液的量减少到低水位探测线C时，水位控制器8将启动水泵14进行对营养液的补充，水泵14将储液池15中的营养液抽出，送至容器5中，从而对容器5中的营养液进行补充。

优选的，本发明中基质棒7的材料可为聚酯纤维、塑料或橡胶，其亲水层为棉布或纱布，为更好地控制容器中培养植物的培养温度，可在容器5底部设有加热管。在本实施例中，基质棒由聚酯纤维制成，包裹基质棒的为纱布，且在容器的底部设置了加热管。为了模拟植物的生理生长环境，上述容器的内表面优选为黑色。

由于基质棒采用了聚酯纤维、塑料、橡胶的材料，可重复使用，提高了利用率，并且基质棒和浮盘可以一起灭菌，避免了目前基质和浮盘需分开灭菌的繁琐工序，同时由于可反复使用也不会对环境造成污染。由于纱布具有很好的吸水性，包裹到基质棒后使基质棒具有良好的吸水性，以便可以利用虹吸效应对培养植物进行营养液的供应。

如图2所示，本发明新型无土栽培装置中的水位控制器，包括NE555芯片，与NE555芯片相连的高水位探测线A、中间水位探测线B、低水位探测线C，用以控制水泵电源的继电器；其中：

NE555芯片连接成施密特触发电路，低水位探测线C连接至NE555芯片的第6脚，中间水位探测线B通过二极管D1连接至NE555芯片的第8脚，高水位探测线A连接至NE555芯片的第8脚，NE555芯片的第8脚通过第一电阻与继电器J的一端以及整流电路的输出端相连，NE555芯片的第8脚与接地点之间反向串接D2二极管，NE555芯片的第3脚与三极管VT的基极相连，继电器J的另一端连接至三极管VT的射极，三极管VT的集电极接地。

NE555芯片的第3脚还可以通过一电阻和发光二极管LED与三极管VT的基极相连。整流电路的输出端通过一电容接地。NE555芯片的第8脚通过另一电容接地。继电器J可以并联一二极管。高水位探测线A和低水位探测线C之间并联有第三电C1。

高水位探测线A、中间水位探测线B、低水位探测线C可以由胶皮铝线制成。水位探测线探入水中的一端可以为电极。

当水位下降低于C点时，C点悬空。NE555芯片的第2脚低于1/3Vcc，其第3脚输出高电平，继电器J得电吸合，启动水泵抽水，水位逐渐上升。

当水位上升到A点到B点之间时，电阻R4被串接入电路，此时P点电位控制在1/2Vcc左右，触发器保持原来的状态不变。

当水位上升至A点时，由于水电阻较小，P点电位高于2/3Vcc，NE555芯片的第3脚输出低电平，继电器断电，水泵停止抽水。这样可以达到自动抽水的目的。

可见，本发明无土栽培装置中的水位控制器具有电路结构简单，性能可靠的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims

1.一种具有水位控制器的新型无土栽培装置，包括盛有营养液的容器、储液池、浮板和种植槽，所述容器与储液池连通，所述种植槽均匀分布在所述浮板上，所述种植槽的底部设有通孔，所述浮板放置在盛有营养液的容器内，所述种植槽内设有外表面包裹有亲水层的基质棒，所述容器壁上设有排水孔，其特征在于，所述新型无土栽培装置还包括控制水泵从储液池中抽取营养液至所述容器内的水位控制器，其中：

所述水位控制器包括：NE555芯片，与NE555芯片相连的、置于所述容器内的高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线，以及与NE555芯片相连的用以控制水泵电源的继电器；

2.根据权利要求1所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述NE555芯片的第3脚通过第二电阻和发光二极管与所述三极管的基极相连。

3.根据权利要求1所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述整流电路的输出端通过第一电容接地。

4.根据权利要求1所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述NE555芯片的第8脚通过第二电容接地。

5.根据权利要求1所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述继电器并联有第三二极管。

6.根据权利要求1所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述高水位探测线和所述低水位探测线之间并联有第三电容。

7.根据权利要求1所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述高水位探测线、中间水位探测线、低水位探测线为胶皮铝线。

8.根据权利要求7所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述水泵通过管道与所述储液池连通；所述水泵通过管道与所述容器连通；所述水位控制器通过数据线与水泵连接。

9.根据权利要求8所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述基质棒的材料为聚酯纤维、塑料或橡胶，所述亲水层为棉布或纱布，所述容器底部设有加热管。

10.根据权利要求9所述的新型无土栽培装置，其特征在于，所述容器的内表面优选为黑色。