CN105532399A - 一种液体配比系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料混合技术领域，尤其涉及一种液体配比系统。本发明提供的液体配比系统，包括：控制器和液体供应装置；所述液体供应装置，包括：液体泵、吸液管、供液管和原液盒；所述液体泵与所述供液管的一端连接；所述吸液管的一端与所述原液盒连接，另一端与所述液体泵连接；所述原液盒用于盛放原液；所述液体供应装置的数量为多个；所述控制器与每个所述液体泵连接，用于当接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液；所述配比指令，用于指示每种原液的抽取量及抽取次序。本系统通过当控制器接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液，获取配比指令指示的液体，从而能够提高配制液体的效率和准确性。

Description

一种液体配比系统
技术领域
本发明涉及材料混合技术领域，尤其涉及一种液体配比系统。
背景技术
无土栽培是采用含有植物生长发育必须元素的营养液提供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。在无土栽培技术中，为植物提供比例协调，浓度适量的营养液是栽培成功的关键。
植物对养分的要求因种类、生长发育阶段以及其他环境条件(如光、温度等)而异，因此营养液配方也要作出相应的改变。
根据植物种类、生育期、环境条件以及生产目的实施最优营养液配方既能提高营养液利用效率，又能提高作物产量，同时还能优化作物品质。因此精量、自动的营养液管理是无土栽培获得高效、集约生产的关键。而目前栽培用的营养液大多是按照经典配方，例如霍格兰配方、山崎配方或改良配方等先人工称取药品，再分别配制成浓缩的母液，使用时将母液稀释供给植物。这种纯人工操作耗费人力，且一次性配制好的营养液配方单一，如果需要根据实际情况进行营养液配方调整则需要反复重新称取新的药品，营养液配制效率低下。
发明内容
为了提高配制营养液的效率，本发明提供了一种液体配比系统，包括：控制器和液体供应装置；
所述液体供应装置，包括：液体泵、吸液管、供液管和原液盒；所述液体泵与所述供液管的一端连接；所述吸液管的一端与所述原液盒连接，另一端与所述液体泵连接；所述原液盒用于盛放原液；
所述液体供应装置的数量为多个；
所述控制器与每个所述液体泵连接，用于当接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液；所述配比指令，用于指示每种原液的抽取量。
进一步的，所述控制器，还用于：当所述配比指令中包含每种原液的抽取延时时，控制与盛放该种原液的原液盒连接的液体泵在对应的抽取延时后开启，抽取该种原液。
进一步的，所述控制器，还用于：
存储多种液体配方及每种液体配方的配方代码；
当所述配比指令为配方代码时，调取与该配方代码对应的液体配方，控制各个液体泵抽取原液。
进一步的，所述原液盒为透明材料制成。
进一步的，所述液体泵为微量蠕动泵。
进一步的，所述微量蠕动泵上设有流速旋钮。
进一步的，所述系统，还包括：触摸控制屏；
所述触摸控制屏，用于接收所述配比指令，将所述配比指令发送给所述控制器。
进一步的，所述系统，还包括：壳体；
所述壳体，包括：顶盖和侧门；
所述控制器和所述液体供应装置设置在所述壳体内部；
所述壳体壁上设有供液开孔，流经所述供液管的原液通过所述供液开孔流出；
所述触摸控制屏镶嵌在所述顶盖上。
进一步的，所述系统，还包括：多个注液管，每个所述注液管包括出液端和注液端；
每个所述注液管对应一个所述原液盒，所述注液管的出液端与所述原液盒连接；
所述注液管，用于当用户向原液盒添加原液时，将原液从所述注液管的注液端导入所述原液盒。
进一步的，所述顶盖上设有开口和遮光板，所述遮光板与所述顶盖为活动连接，所述遮光板与所述开口的位置关系为：当所述遮光板关闭时，所述遮光板将所述开口遮住；
所述注液管的注液端通过可拆卸装置固定在所述开口中。
本发明提供的液体配比系统通过将控制器与液体供应装置中的各个液体泵连接，当控制器接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液，获取配比指令指示的液体，从而能够提高配制液体的效率。
附图说明
图1是本发明第二实施例提供的液体配比系统的结构示意图；
图2是本发明第二实施例提供的液体配比系统的内部结构示意图；
图3是本发明第二实施例提供的液体配比系统的原液盒的结构示意图；
图4是本发明第二实施例提供的液体配比系统的触摸控制屏显示的登陆界面示意图；
图5是本发明第二实施例提供的液体配比系统的触摸控制屏显示的配方选择界面示意图；
图6是本发明第二实施例提供的液体配比系统的触摸控制屏显示的配方输入界面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明第一实施例提供的液体配比系统，包括：控制器和液体供应装置；
所述液体供应装置，包括：液体泵、吸液管、供液管和原液盒；所述液体泵与所述供液管的一端连接；所述吸液管的一端与所述原液盒连接，另一端与所述液体泵连接；所述原液盒用于盛放原液；
所述液体供应装置的数量为多个；
所述控制器与每个所述液体泵连接，用于当接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液；所述配比指令，用于指示每种原液的抽取量。
本发明通过将控制器与液体供应装置中的各个液体泵连接，当控制器接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液，获取配比指令指示的液体，从而能够提高配制液体的效率。
在具体实施时，所述配比指令，还可以用于指示不同原液的抽取次序。此时，所述控制器，具体用于当接收到所述配比指令时，根据所述配比指令控制各个液体泵按抽取次序抽取相应的原液。
在具体实施时，所述控制器，可以包括：开关电源、单片机控制器、中间继电器和接线端子。
在具体实施时，当原液的种类增加或者减少时，液体供应装置的数量可以随之增加或者减少。各个原液盒之间可以独立分开设置，也可以在一个容器内设置多个隔板将该容器分隔成多个互相独立的小空间，每个小空间作为一个原液盒。
在具体实施时，原液盒上可以设有密封盖，当用户向原液盒添加原液时，可以将原液盒的盖打开，向原液盒添加原液。在具体实施时，原液盒上也可以不设密封盖，而是在原液盒顶部上设置加液孔，用户可以从原液盒顶部的加液孔向原液盒内添加原液。
在具体实施时，吸液管和供液管可以采用硅胶材料制成。
在具体实施时，所述控制器，还可以用于：当所述配比指令中包含每种原液的抽取延时时，控制与盛放该种原液的原液盒连接的液体泵在对应的抽取延时后开启，抽取该种原液。
如此设计的好处在于，可以根据配比指令中各种原液的抽取延时，顺次抽取各种原液。防止同时抽取各种原液时，各种原液发生化学反应，影响配制出的液体的品质和功能。
在具体实施时，所述控制器，还可以用于：
存储多种液体配方及每种液体配方的配方代码；
当所述配比指令为配方代码时，调取与该配方代码对应的液体配方，控制各个液体泵抽取原液。
如此设置的好处在于，可以使用户方便地调取已有的液体配方，快速地配制出需要的液体。
在具体实施时，配方代码可以是数字、文字或者字母等。
在具体实施时，所述原液盒为透明材料制成。
如此设计的好处在于，可以方便用户获知原液盒中原液的剩余量，从而及时地向原液盒中添加原液。
在具体实施时，原液盒可以为透明塑料制成，也可以为有机玻璃或者二氧化硅等透明材料制成。
在具体实施时，所述液体泵为微量蠕动泵。
如此设计的好处在于，可以精确地控制吸取的原液的体积符合于配方中规定的原液的体积。
在具体实施时，所述微量蠕动泵上设有流速旋钮。
如此设计的好处在于，可以更好地适应不同规模的配液需求。例如当配液量很大时，可以手动调节旋钮到最大流速，并为控制器设定对应的流速，从而快速抽取相应量的液体。
在具体实施时，所述系统，还包括：触摸控制屏；
所述触摸控制屏，用于接收所述配比指令，将所述配比指令发送给所述控制器。
如此设计的好处在于，能够将显示与输入相结合，优化用户体验。
在具体实施时，触摸控制屏可以为支持RS485通讯的工业人机界面触摸屏ET70。
在具体实施时，所述系统，还包括：壳体；
所述壳体，包括：顶盖和侧门；
所述控制器和所述液体供应装置设置在所述壳体内部；
所述壳体壁上设有供液开孔，流经所述供液管的营养原液通过所述供液开孔流出；
所述触摸控制屏镶嵌在所述顶盖上。
设置壳体的好处在于能够保护控制器和液体供应装置。将触摸控制屏镶嵌在壳体的顶盖上可以节省空间。
在具体实施时，壳体可以用金属材料制成，例如铁、不锈钢或者铝。
在具体实施时，壳体上可以设有电源开关，用于控制所述系统的通断电。在具体实施时，可以给触摸控制屏安装一个屏幕盖，用于保护触摸控制屏。屏幕盖可以为有机玻璃材料制成。
在具体实施时，所述系统，还包括：多个注液管；
每个所述注液管对应一个所述原液盒，所述注液管的出液端与所述原液盒连接；
所述注液管，用于当用户向原液盒添加原液时，将原液从所述注液管的注液端导入所述原液盒。
如此可以方便用户向原液盒添加原液。
在具体实施时，所述顶盖上设有开口和遮光板，所述遮光板与所述顶盖为活动连接，所述遮光板与所述开口的位置关系为：当所述遮光板关闭时，所述遮光板将所述开口遮住；
所述注液管的注液端通过可拆卸装置固定在所述开口中。
如此设计的好处在于，不但可以方便用户向原液盒添加原液，还可以防止感光的溶液见光分解，也可以预防溶液中藻类的滋生。此外，还能够通过可拆卸装置安装或者拆卸注液管。
本发明第二实施例提供的液体配比系统，如图1所示，包括：壳体1、电源线3、触摸控制屏4、液体供应装置和控制器。壳体1包括：顶盖1-1和侧门1-2。壳体1上设有电源开关2。电源开关2与电源线3连接，用于控制系统的通断电。触摸控制屏4镶嵌在顶盖1-1上。触摸控制屏4上设有屏幕盖5。壳体1内部设有隔板16。隔板16为PVC材料制成，通过铝型材固定在壳体1的内壁上。隔板16将壳体1的内部分隔成上、下两层。上层为供液层，用于放置液体供应装置。下层为控制层17，用于放置控制器。顶盖1-1上设有开口和遮光盖7，开口和遮光盖7的位置关系为，当遮光盖7关闭时，遮光盖7遮住开口。液体供应装置，包括：注液管9、液体盒10、微量蠕动泵13、吸液管14和供液管15。注液管9的注液端与注液口6连接。设置侧门1-2，可以方便用户检查各个部件的状态。
如图2所示，通过采用可拆卸的装置将注液口6固定在固定板8上，使注液口6位于顶盖1-1上的开口内。供液管15未与微量蠕动泵13连接的一端与供液口18连接。供液口18的一部分穿过壳体1的侧壁。供液口18通过可拆卸装置固定在壳体1的侧壁上。
如图3所示，液体盒10内部被划分为多个容积不一的原液盒。如此设计的好处在于，能够根据原液使用量的多少为营养原液分配适当的原液盒。在具体实施时，可以将用量大的原液放置在容积大的原液盒里，将用量少的原液放置在容积小的原液盒里，从而方便用户配制液体。原液盒分为上下两层，如此设计的好处在于，既能够节约空间，又可以保证原液顺畅地从原液盒中流出。每个原液盒上设有加液孔11和出液孔12。注液管9的出液端与加液孔11连接。吸液管14的一端与出液孔12连接，另一端与微量蠕动泵13连接。供液管15的一端与微量蠕动泵13连接。微量蠕动泵13具有三个流速范围：2.4-4ml/min,4-14ml/min,19-65ml/min。上层的每个原液盒的加液孔11位于该原液盒上表面的中心位置，下层的每个原液盒的加液孔11位于该原液盒的边缘位置。上层的每个原液盒的出液孔12位于该原液盒上表面的顶角位置，下层每个原液盒的出液孔12位于该原液盒后表面的顶角位置。如此设计只是为了使本实施例中提供的液体配比系统在抽取原液时使原液的流动更顺畅。在具体实施时，每个原液盒的加液孔11和出液孔12的在原液盒上的位置也可以根据用户需要进行定制。此外原液盒的大小也可以根据用户的需要定制。
在具体实施时，注液口6可以为电缆防水接头结构，通过螺纹固定在固定板8上，注液口6位于开口内。供液口18也可以为电缆防水接头结构，通过螺纹固定在壳体1侧壁上。固定板8为有机玻璃材质制成，通过铝型材固定在顶盖1-1下方。遮光盖7为黑色亚克力板覆盖的有机玻璃制成，与顶盖1-1为活动连接，防止感光的原液变质，同时也可以防止原液中藻类滋生。
下面以配制植物的营养液为例对本发明提供的液体配比系统进行说明：
如图4所示，液体配比系统在触摸控制屏显示的登陆界面可以包括“登陆”、“选择配方”和“输入配方”等指令。当用户触发“登陆”指令时，可以输入用户名和密码进入系统。当用户触发“选择配方”指令时，可以根据系统存储的各种植物不同时期的营养液配方选择需要的配方进行营养液的配制。如图5所示，当用户选择番茄的营养液配方时，触摸控制屏上会显示出“番茄苗期”，“番茄花期”和“番茄果期”等选项，当用户选择“番茄苗期”这一选项时，控制器开始读取番茄苗期的配方，并根据该配方控制各个微量蠕动泵13从相应的原液盒内抽取营养原液。
在具体实施时，可以参考经典霍格兰配方，在20℃下配制十二种已知浓度的饱和原液:CaNO3、KNO3、MgSO4、NH4H2PO4、EDTA-Fe、H3BO4、MnSO4、CuSO4、(NH4)2MoO4、ZnSO4、Na2SeO3和X。其中X是预留的营养液通道，以满足增加特殊元素的需求。此时液体供应装置的数量可以为十二个。每个液体供应装置的原液盒盛放一种饱和原液。由于CaNO3、KNO3、MgSO4和NH4H2PO4用量较多，用于盛放CaNO3、KNO3、MgSO4和NH4H2PO4的原液盒的容积可以相对较大。当用户触发“输入配方”指令时，如图6所示，用户可以点击每种原液在触摸控制屏上的缩写按钮进行逐次设置，如上述十二种营养原液的缩写分别为：Ca、K、Mg、NP、Fe、B、Mn、Cu、Mo、Zn、Se、X。除了输入流量之外，用户还可以通过输入开启延时，设置各种原液的抽取次序，设置完毕后点击“启动”，系统开始供液。若用户点击“停止”系统则停止供液。若用户点击“返回”，则返回上一级界面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液体配比系统，其特征在于，包括：控制器和液体供应装置；
所述液体供应装置，包括：液体泵、吸液管、供液管和原液盒；所述液体泵与所述供液管的一端连接；所述吸液管的一端与所述原液盒连接，另一端与所述液体泵连接；所述原液盒用于盛放原液；
所述液体供应装置的数量为多个；
所述控制器与每个所述液体泵连接，用于当接收到用户的配比指令时，根据配比指令控制各个液体泵抽取原液；所述配比指令，用于指示每种原液的抽取量。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：当所述配比指令中包含每种原液的抽取延时时，控制与盛放该种原液的原液盒连接的液体泵在对应的抽取延时后开启，抽取该种原液。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：
存储多种液体配方及每种液体配方的配方代码；
当所述配比指令为配方代码时，调取与该配方代码对应的液体配方，控制各个液体泵抽取原液。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原液盒为透明材料制成。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液体泵为微量蠕动泵。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述微量蠕动泵上设有流速旋钮。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统，还包括：触摸控制屏；
所述触摸控制屏，用于接收所述配比指令，将所述配比指令发送给所述控制器。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统，还包括：壳体；
所述壳体，包括：顶盖和侧门；
所述控制器和所述液体供应装置设置在所述壳体内部；
所述壳体壁上设有供液开孔，流经所述供液管的原液通过所述供液开孔流出；
所述触摸控制屏镶嵌在所述顶盖上。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统，还包括：多个注液管，每个所述注液管包括出液端和注液端；
每个所述注液管对应一个所述原液盒，所述注液管的出液端与所述原液盒连接；
所述注液管，用于当用户向原液盒添加原液时，将原液从所述注液管的注液端导入所述原液盒。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述顶盖上设有开口和遮光板，所述遮光板与所述顶盖为活动连接，所述遮光板与所述开口的位置关系为：当所述遮光板关闭时，所述遮光板将所述开口遮住；
所述注液管的注液端通过可拆卸装置固定在所述开口中。
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