CN106831035A - 一种液态肥料制备方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液态肥料制备方法、设备和系统，所述方法包括：将计算控制单元控制肥料母液配制装置将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液，或者，直接采用液态化肥作为肥料母液并且该液态化肥的养分含量重量比即为该肥料母液的预设养分含量重量比；计算控制单元控制液态肥料成品配制装置根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品。本发明的液态肥料制备方法、设备和系统，可以将固态全水溶或非全水溶化肥作为原料运输到肥料施用场所，现场配制液态肥，固态化肥运输成本低于液体肥料运输成本，而且配制比例精确，自动化程度高，施用方便。

Description

一种液态肥料制备方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，尤其涉及一种液态肥料制备方法、设备和系统。

背景技术

现有技术中水溶肥主要有两类，一类是粉状、晶体状或颗粒状的化肥，另一类是液体肥。水溶肥可直接用于滴灌或喷灌，在缺水地区或水肥一体化设置农业中应用前景广泛。然而水溶肥的价格较高，也有很多农民承担不了。

对于固态的水溶肥，农民将其买回家中后，一般都是挖一个简陋的水坑，将化肥倒入，并灌水手动搅拌，配制比例不精确，自动化程度低，造成大量浪费。而且化肥一般都具有粘性高、吸湿性强，易结块、易板结的缺点，施用不方便。

液体肥一般由生产厂按照一定比例配制好，装桶后出售给农民，农民带回自家后再次稀释使用。液体肥虽然施用方便，但运输成本高、运输半径小，而且农民无法更改液体肥配方。

另外，非全水溶的化肥成本较低，但是农民在滴灌或喷灌时，采用非全水溶的化肥需要预先的溶解，并且需要过滤，程序复杂。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种液态肥料制备方法、设备和系统，以至少解决粉状、晶体状或颗粒状的化肥的配制方法简陋、自动化程度低、配置比例不精确的问题，也解决了非全水溶化肥无法直接滴灌或喷灌的问题。

第一方面，本发明提供一种液态肥料制备方法，包括：

计算控制单元控制肥料母液配制装置将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液，或者，直接采用液态化肥作为肥料母液并且该液态化肥的养分含量重量比即为该肥料母液的预设养分含量重量比；

计算控制单元控制液态肥料成品配制装置根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品。

进一步，计算控制单元控制肥料母液配制装置将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液的步骤包括：

计算控制单元根据预设养分含量重量比分别得到所述化肥原料和水的所需重量；

计算控制单元控制第一称重装置根据所述化肥原料和水的所需重量对所述化肥原料和水依次进行称重；

肥料母液配制装置将称重得到的所述化肥原料和水进行搅拌，配制成具有预设养分含量重量比的肥料原液。

进一步，计算控制单元控制液态肥料成品配制装置根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品的步骤包括：

计算控制单元根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量；

计算控制单元控制第二称重装置根据所述肥料母液的所需重量对各所述肥料母液依次进行称重；

液态肥料成品配制装置将称重得到的各所述肥料母液进行搅拌，配制成为液态肥料成品。

进一步，根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量的步骤包括：

通过如下公式(1)计算得到其中一种所述肥料母液的所需重量：

其中，M表示该肥料母液的所需重量，S表示所述液态肥料成品的需求重量，Q表示所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，a表示所述化肥原料的养分含量重量比，表示所述化肥原料与所述肥料母液的重量比，X表示所述化肥原料的重量，Y表示加入的水的重量，θ表示所述化肥原料的全水溶比例。

进一步，本发明的液态肥料制备方法还包括：

终端获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至服务器；

所述服务器根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端；

所述终端将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元。

第二方面，本发明提供一种液态肥料制备设备，包括：

肥料母液配制装置，用于将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液；

输送装置，用于将所述肥料母液输送至所述液态肥料成品配制装置；

液态肥料成品配制装置，用于根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品；

计算控制单元，用于对所述肥料母液配制装置、所述输送装置和所述液态肥料成品配制装置进行控制；

其中，所述肥料母液配制装置通过所述输送装置连通所述液态肥料成品配制装置；所述计算控制单元分别连接所述肥料母液配制装置、所述输送装置和所述液态肥料成品配制装置；所述肥料母液配制装置至少设有两个上料斗以配制或容置至少两种所述肥料母液。

进一步，本发明的液态肥料制备设备还包括：

第一称重装置，用于根据所述化肥原料和水的所需重量对所述化肥原料和水依次进行称重；

所述计算控制单元还用于：控制依次进行的称重过程并控制所述上料斗将称重得到的所述化肥原料和水进行搅拌，配制成具有预设养分含量重量比的肥料原液；

其中，每个所述上料斗底部设有一个所述第一称重装置；每个所述上料斗设有容置腔；所述容置腔设有进水口、进料口、出料口和搅拌器；所述进水口一侧设有第一自动控制阀门；所述计算控制单元连接所述第一自动控制阀门以控制进水。

进一步，本发明的液态肥料制备设备还包括：

第二称重装置，用于根据所述肥料母液的所需重量对各所述肥料母液依次进行称重；

所述输送装置设有管路和泵，所述管路在出料口和注液口之间连通的部分设有第二自动控制阀门，所述泵连通所述管路并为输送提供动力；所述计算控制单元连接所述第二自动控制阀门以控制管路的开关；

所述计算控制单元还用于：根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量；控制依次进行的称重过程并控制所述液态肥料成品配制装置将称重得到的各所述肥料母液进行搅拌，配制成为液态肥料成品；

其中，所述液态肥料成品配制装置内设有混合桶，所述第二称重装置设于所述混合桶底部；所述混合桶设有容置腔，所述容置腔设有注液口和搅拌器。

进一步，所述计算控制单元还用于：通过如下公式(1)计算得到其中一种所述肥料母液的所需重量：

其中，M表示该肥料母液的所需重量，S表示所述液态肥料成品的需求重量，Q表示所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，a表示所述化肥原料的养分含量重量比，表示所述化肥原料与所述肥料母液的重量比，X表示所述化肥原料的重量，Y表示加入的水的重量，θ表示所述化肥原料的全水溶比例。

第三方面，本发明提供一种液态肥料制备系统，包括：本发明的液态肥料制备设备，以及终端和服务器；

所述终端获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至所述服务器；

所述服务器根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端；

所述终端将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元。

本发明的液态肥料制备方法、设备和系统，可以将化肥作为原料运输到肥料施用场所，现场配制液态肥，化肥运输成本低于液体肥料运输成本，而且配制比例精确，自动化程度高，施用方便。此外，农户只需兑一定比例的水即可方便配肥，同时又能直接用于滴灌或喷灌，节约大量用水。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一的液态肥料制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二的液态肥料制备方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三的液态肥料制备设备的结构示意图；

图4为本发明实施例三的上料斗与混合桶的原理示意图；

图5为本发明实施例三的上料斗与混合桶的立体结构示意图；

图6为本发明实施例三的上料斗与混合桶的侧视结构示意图；

图7为本发明实施例四的液态肥料制备系统的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

实施例一

图1为本发明实施例一的液态肥料制备方法的流程示意图，如图1所示，实施例一的液态肥料制备方法包括：

步骤S101，计算控制单元控制肥料母液配制装置将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液，或者，直接采用液态化肥作为肥料母液并且该液态化肥的养分含量重量比即为该肥料母液的预设养分含量重量比；

步骤S102，计算控制单元控制液态肥料成品配制装置根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品。

其中，化肥原料可以为液态或者固态，一般可以包括五种：氮(N)原料、磷(P)原料、钾(K)原料、中微量元素原料或有机质原料。优选地，将以上五种化肥原料分别与水混合，分别配制成N肥料母液、P肥料母液、K肥料母液、中微量元素肥料母液和有机质肥料母液。每种肥料母液都具有各自的预设养分含量重量比。例如，N肥料母液的N元素作为养分，其预设养分含量重量比为20％，即N肥料母液中N元素与该N肥料母液的重量比为20％；进一步，例如化肥原料中N元素的养分含量重量比为40％，如果要配制预设养分含量重量比为20％的N肥料母液，则需要将该含N的化肥原料与水按照1∶1的重量比例进行混合，进而配制出含养分N的重量百分比为20％的肥料母液。以上各种肥料母液的预设养分含量重量比相互之间可以相同或不同，可以根据需要预先设定。

最终养分含量重量比是指液态肥料成品的各种养分含量重量比。例如液态肥料成品所需的各养分含量重量比如下：N为10％，P为20％，K为10％，有机质为20％，要配制10公斤液态肥料成品。而N肥料母液的预设养分含量重量比为20％，P肥料母液的预设养分含量重量比为20％，K肥料母液的预设养分含量重量比为10％，有机质肥料母液的预设养分含量重量比为20％，则需要将5公斤的N肥料母液、6.667公斤的P肥料母液、3.333公斤的K肥料母液、5公斤的有机质肥料母液进行混合，配制成为液态肥料成品。配制过程中不需要中微量元素肥料母液。通过实施例一的液态肥料制备方法，将化肥原料运输到肥料施用场所，在现场利用配肥设备配制液态肥料成品，首先将化肥原料配制成重量比精度较高的肥料母液，然后再将各种肥料母液配制成液态肥料成品，相对于现有的液态肥现场配制方法，配制的液态肥料成品的各养分含量重量比的精确度大为提升，而且，化肥原料运输成本低于液体肥料运输成本，节约了运输成本。

进一步，固态的化肥原料可以采用大量元素水溶肥(Water Soluble Fertilizer，简称WSF)、也可以采用液体化肥和高水溶性固体化肥(采用这种原料时，必须要考虑原料的水溶比例，在实际计算养分含量重量比时需要乘以原料的水溶比系数)。固态的化肥原料包括：粉状原料、晶体状原料或颗粒状原料。在直接将粉状原料配制为液态肥料成品时，粉状原料容易粘接在配肥机的输送管壁，造成管路堵塞，而且粘接在输送管内的粉状原料无法进入混合桶混合，必然造成配制的液态肥料成品的养分含量重量比的精度损失。而实施例一的液态肥料制备方法，通过肥料母液配制液态肥料成品，肥料母液在配肥设备的输送管内易于流动，不会像粉末一样粘接在输送管壁，不会造成管路堵塞，配制的液态肥料成品的养分含量重量比精度更高。

进一步，实施例一的液态肥料制备方法，在进行肥料母液配制之前，还包括：

终端获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至服务器；

所述服务器根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端；

所述终端将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元。

终端为具有与服务器通信功能的通讯单元。用户在终端输入农作物种类数据、土壤类型数据或气候条件数据，终端发送这些数据至服务器。服务器查询数据库中的数据列表，调取与终端发送的农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据相对应的液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回给终端。终端解析服务器发送的信息，从而获取最终养分含量重量比。

通过调用农作物/土壤/气候数据库，选择不同量的N、P、K、中微量元素、有机质母液原料进行掺混，即可得到农户定制化掺混液体配方肥，可以满足不同作物、不同土壤、不同气候条件下对肥料养分、配方的不同要求。

实施例二

图2为本发明实施例二的液态肥料制备方法的流程示意图，如图2所示，实施例二的液态肥料制备方法包括：

步骤S201，终端获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至服务器。

步骤S202，所述服务器根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端。

步骤S203，所述终端将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元。

终端为具有与服务器通信功能的通讯单元。用户在终端输入农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，终端发送这些数据至服务器。服务器查询数据库中的数据列表，调取与终端发送的农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据相对应的液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回给终端。终端解析服务器发送的信息，从而获取最终养分含量重量比。然后终端将最终养分含量重量比输入至计算控制单元，例如PLC，进行下一步处理。

步骤S204，计算控制单元根据预设养分含量重量比分别得到所述化肥原料和水的所需重量。

步骤S205，计算控制单元控制第一称重装置根据所述化肥原料和水的所需重量对所述化肥原料和水依次进行称重。

步骤S206，肥料母液配制装置将称重得到的所述化肥原料和水进行搅拌，配制成具有预设养分含量重量比的肥料原液，或者，直接采用液态化肥作为肥料母液并且该液态化肥的养分含量重量比即为该肥料母液的预设养分含量重量比。

化肥原料可以为液态或者固态，计算控制单元预先存储设置有各种肥料母液的预设养分含量重量比。例如，计算控制单元控制肥料母液配制装置配制预设养分含量重量比分别为20％的N肥料母液、20％的P肥料母液、10％的K肥料母液、20％的有机质肥料母液、10％的中微量元素肥料母液，肥料母液配制装置设有5个上料斗以配制上述5种肥料母液。其中，含N化肥原料中N元素的养分含量重量比为40％，计算控制单元根据如下公式进行计算：化肥原料的养分含量重量比×化肥原料的所需重量＝(化肥原料的所需重量+水的所需重量)×预设养分含量重量比，从而分别计算出化肥原料的所需重量和水的所需重量。对于N肥料母液，计算控制单元控制第一称重装置依次称重，在上料斗中先称重10公斤含N化肥原料，再称重10公斤水，以化肥原料与水按照1∶1的重量比例进行混合，从而配置成预设养分含量重量比为20％的N肥料母液。其他肥料母液以此类推。在直接采用液态化肥作为肥料母液的情况下，上料斗用于容置肥料母液，用户需要将该液态化肥的养分含量重量比输入并存储至计算控制单元作为该肥料母液的预设养分含量重量比。

步骤S207，计算控制单元根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量。

具体地，通过如下公式(1)计算得到其中一种所述肥料母液的所需重量：

其中，M表示该肥料母液的所需重量，S表示所述液态肥料成品的需求重量，Q表示所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，a表示所述化肥原料的养分含量重量比，表示所述化肥原料与所述肥料母液的重量比，X表示所述化肥原料的重量，Y表示加入的水的重量，θ表示所述化肥原料的全水溶比例。

本实施例以全水溶化肥原料为例，即θ＝1。如果没有采用全水溶化肥原料，需要将化肥原料的全水溶比例输入至计算控制单元进行计算。

例如，要配制10公斤养分含量的重量比分别为：N为10％、P为20％、K为10％、有机质为20％的液态肥料成品，其最终养分含量重量比即为：N为10％、P为20％、K为10％、有机质为20％。用户可以将最终养分含量重量比和液态肥料成品的需求重量10公斤输入计算控制单元，或者，计算控制单元根据输入的液态肥料成品的需求重量10公斤和从终端得到的最终养分含量重量比，计算控制单元根据公式(1)及各肥料母液的预设养分含量重量比(N肥料母液20％、P肥料母液20％、K肥料母液10％、有机质肥料母液20％、中微量元素肥料母液10％)，计算得到各种肥料母液的需求重量分别为：N肥料母液5公斤、P肥料母液6.667公斤、K肥料母液3.333公斤、有机质肥料母液5公斤，不需要中微量元素肥料母液，因此中微量元素肥料母液0公斤。

步骤S208，计算控制单元控制第二称重装置根据所述肥料母液的所需重量对各所述肥料母液依次进行称重。

步骤S209，液态肥料成品配制装置将称重得到的各所述肥料母液进行搅拌，配制成为液态肥料成品。

经过肥料母液配制装置的配制，在其4个上料斗中分别装有20％的N肥料母液、20％的P肥料母液、10％的K肥料母液和20％的有机质肥料母液。计算控制单元控制所述输送装置将4个上料斗中的肥料母液依次输送至液态肥料成品配制装置，并通过称重器按照肥料母液的所需重量进行依次称重，从而在液态肥料成品配制装置中得到N肥料母液5公斤、P肥料母液6.667公斤、K肥料母液3.333公斤、有机质肥料母液5公斤。计算控制单元控制液态肥料成品配制装置进行搅拌混合，最终配置成10公斤养分含量的重量比分别为：N为10％、P为20％、K为10％、有机质为20％的液态肥料成品。

实施例三

图3为本发明实施例三的液态肥料制备设备的结构示意图，如图3所示，实施例三的液态肥料制备设备1包括：肥料母液配制装置11、输送装置12、液态肥料成品配制装置13和计算控制单元14。

肥料母液配制装置11，用于将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液；

输送装置12，用于将所述肥料母液输送至所述液态肥料成品配制装置13；

液态肥料成品配制装置13，用于根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品；

计算控制单元14，用于对所述肥料母液配制装置11、所述输送装置12和所述液态肥料成品配制装置13进行控制；

其中，所述肥料母液配制装置11通过所述输送装置12连通所述液态肥料成品配制装置13；所述计算控制单元14分别连接所述肥料母液配制装置11、所述输送装置12和所述液态肥料成品配制装置13；所述肥料母液配制装置11设有至少两个上料斗111以配制或容置至少两种所述肥料母液。

其中，化肥原料可以为固态或者液态，一般可以包括五种：氮(N)原料、磷(P)原料、钾(K)原料、中微量元素原料或有机质原料。肥料母液配制装置优选设有5个上料斗，分别是N肥料母液上料斗、P肥料母液上料斗、K肥料母液上料斗、中微量元素肥料母液上料斗或有机质肥料母液上料斗。此外也可以根据需要，设有3个、4个、6个上料斗。将上述五种化肥原料分别与水混合，分别在5个上料斗中分别配制成N肥料母液、P肥料母液、K肥料母液、中微量元素肥料母液和有机质肥料母液。假设液态肥料成品所需的最终养分含量重量比如下：N为10％，P为20％，K为10％，有机质为20％，要配制10公斤液态肥料成品。而在5个上料斗中，N肥料母液的预设养分含量重量比为20％，P肥料母液的预设养分含量重量比为20％，K肥料母液的预设养分含量重量比为10％，有机质肥料母液的预设养分含量重量比为20％，则需要分别将4个上料斗中的5公斤的N肥料母液、6.667公斤的P肥料母液、3.333公斤的K肥料母液、5公斤的有机质肥料母液通过输送装置输送至液态肥料成品配制装置，由液态肥料成品配制装置进行混合，配制成为液态肥料成品。

图4为本发明实施例三的上料斗与混合桶的原理示意图，图5为本发明实施例三的上料斗与混合桶的立体结构示意图，图6为本发明实施例三的上料斗与混合桶的侧视结构示意图，如图4至6所示，实施例三的液态肥料制备设备1还包括：第一称重装置15。

第一称重装置15，用于根据所述化肥原料和水的所需重量对所述化肥原料和水依次进行称重；

所述计算控制单元14还用于：控制依次进行的称重过程并控制所述上料斗将称重得到的所述化肥原料和水进行搅拌，配制成具有预设养分含量重量比的肥料原液；

其中，每个所述上料斗111底部设有一个所述第一称重装置15；每个所述上料斗111设有容置腔1110；所述容置腔1110设有进水口1111、进料口1112、出料口1113和搅拌器1114；所述进水口1111一侧设有第一自动控制阀门1115；所述计算控制单元14连接所述第一自动控制阀门1115以控制进水。

如图4至图6所示，实施例三的液态肥料制备设备还包括：第二称重装置16。

第二称重装置16，用于根据所述肥料母液的所需重量对各所述肥料母液依次进行称重；

所述输送装置12设有管路121和泵123，所述管路121在出料口1113和注液口1311之间连通的部分设有第二自动控制阀门122，所述泵连通所述管路121并为输送提供动力；所述计算控制单元14连接所述第二自动控制阀门122以控制管路121的开关；

所述计算控制单元14还用于：根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量；控制依次进行的称重过程并控制所述液态肥料成品配制装置将称重得到的各所述肥料母液进行搅拌，配制成为液态肥料成品；

其中，所述液态肥料成品配制装置13内设有混合桶131，所述第二称重装置16设于所述混合桶131底部；所述混合桶设有容置腔1310，所述容置腔设有注液口1311和搅拌器1312。

具体地，所述计算控制单元14通过如下公式(1)计算得到其中一种所述肥料母液的所需重量：

其中，M表示该肥料母液的所需重量，S表示所述液态肥料成品的需求重量，Q表示所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，a表示所述化肥原料的养分含量重量比，表示所述化肥原料与所述肥料母液的重量比，X表示所述化肥原料的重量，Y表示加入的水的重量，θ表示所述化肥原料的全水溶比例。

计算控制单元14可采用例如PLC(可编程逻辑控制器，Programmable LogicController)等具有计算控制功能的电路器件。计算控制单元14预先存储设置有各种肥料母液的预设养分含量重量比。例如，利用计算控制单元14在5个上料斗111中，控制配制预设养分含量重量比分别为20％的N肥料母液、20％的P肥料母液、10％的K肥料母液、20％的有机质肥料母液、10％的中微量元素肥料母液。其中，含N化肥原料中N元素的养分含量重量比为40％，由计算控制单元14控制上料斗以化肥原料与水按照1∶1的重量比例进行混合，从而配置成预设养分含量重量比为20％的N肥料母液。N肥料母液的配置过程具体如下：计算控制单元14根据N肥料母液的预设养分含量重量比20％和N化肥原料的养分含量重量比40％，分别得到化肥原料的所需重量10公斤以及水的所需重量10公斤，第一称重装置15对于容置含N肥料母液的上料斗进行称重并且计算控制单元14对第一称重装置15的重量测量进行持续监控，按照化肥原料及水的顺序进行依次称重过程：首先在上料斗111加入养分含量重量比为40％的N化肥原料，当计算控制单元14发现第一称重装置15所称上料斗111的重量差值达到10公斤时，停止对上料斗111加入N化肥原料；然后计算控制单元14控制第一自动控制阀门1115打开，从进水口1111加水；当计算控制单元14发现第一称重装置15所称上料斗111的重量差值达到10公斤时，计算控制单元14控制第一自动控制阀门1115关闭，停止从进水口1111加水；此后计算控制单元14控制搅拌器1114进行搅拌，从而得到预设养分含量重量比20％的N肥料母液。其他肥料母液以此类推。依次称重的顺序可以由用户自由调整，不受限制。在直接采用液态化肥作为肥料母液的情况下，上料斗用于容置肥料母液，用户需要将该液态化肥的养分含量重量比输入并存储至计算控制单元作为该肥料母液的预设养分含量重量比。

计算控制单元14根据用户输入，存储液态肥料成品的需求重量以及最终养分含量重量比，或者利用终端从云端服务器获取最终养分含量重量比。例如，要配制10公斤养分含量的重量比分别为：N为10％、P为20％、K为10％、有机质为20％的液态肥料成品，其最终养分含量重量比即为：N为10％、P为20％、K为10％、有机质为20％，计算控制单元14根据上述公式(1)以及各肥料母液的预设养分含量重量比(N肥料母液20％、P肥料母液20％、K肥料母液10％、有机质肥料母液20％、中微量元素肥料母液10％)，计算得到各种肥料母液的需求重量分别为：N肥料母液5公斤、P肥料母液6.667公斤、K肥料母液3.333公斤、有机质肥料母液5公斤。不需要中微量元素肥料母液，因此中微量元素肥料母液0公斤。然后，计算控制单元4控制所述输送装置2将4个上料斗中的N肥料母液、P肥料母液、K肥料母液、有机质肥料母液和中微量元素肥料母液分别输送入混合桶131并依次进行称重，其具体过程如下：第二称重装置16对于混合斗131进行称重并且计算控制单元14对第二称重装置16的重量测量进行持续监控，首先计算控制单元14打开对应的第二自动控制阀门122以加入N肥料母液至混合桶131，当计算控制单元14发现第二称重装置16所称混合桶131的重量差值达到5公斤时，计算控制单元14控制第二自动控制阀门122关闭，停止加入N肥料母液；然后按照上述的工作流程，依次在混合桶131中加入6.667公斤P肥料母液、3.333公斤K肥料母液和5公斤有机质肥料母液。待各所需重量的肥料母液都被加入至混合桶131后，计算控制单元14控制搅拌器1312进行搅拌，最终配置成10公斤养分含量重量比分别为：N为10％、P为20％、K为10％、有机质为20％的液态肥料成品。在此过程中，输送装置12的泵123为管路121中肥料母液由出料口1113向注液口1311输送提供动力。

实施例四

图7为本发明实施例四的液态肥料制备系统的结构示意图，如图7所示，实施例四的液态肥料制备系统包括：图3所示液态肥料制备设备1，以及终端2和服务器3；

所述终端2获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至所述服务器3；

所述服务器3根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端2；

所述终端2将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元14。

终端为具有与服务器通信功能的通讯单元。用户在终端输入农作物种类数据、土壤类型数据或气候条件数据，终端发送这些数据至服务器。服务器查询数据库中的数据列表，调取与终端发送的农作物种类数据、土壤类型数据或气候条件数据相对应的液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回给终端。终端解析服务器3发送的信息，从而获取最终养分含量重量比。然后终端将最终养分含量重量比输入至计算控制单元14，例如PLC，进行下一步处理。

通过调用农作物/土壤/气候数据库，选择不同量的N、P、K、中微量元素、有机质母液原料进行掺混，即可得到农户定制化掺混液体配方肥，可以满足不同作物、不同土壤、不同气候条件下对养分、配方的不同要求。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种液态肥料制备方法，其特征在于，所述方法包括：

计算控制单元控制肥料母液配制装置将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液，或者，直接采用液态化肥作为肥料母液并且该液态化肥的养分含量重量比即为该肥料母液的预设养分含量重量比；

计算控制单元控制液态肥料成品配制装置根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品。

2.根据权利要求1所述的液态肥料制备方法，其特征在于，计算控制单元控制肥料母液配制装置将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液的步骤包括：

计算控制单元根据预设养分含量重量比分别得到所述化肥原料和水的所需重量；

计算控制单元控制第一称重装置根据所述化肥原料和水的所需重量对所述化肥原料和水依次进行称重；

肥料母液配制装置将称重得到的所述化肥原料和水进行搅拌，配制成具有预设养分含量重量比的肥料原液。

3.根据权利要求1所述的液态肥料制备方法，其特征在于，计算控制单元控制液态肥料成品配制装置根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品的步骤包括：

计算控制单元根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量；

计算控制单元控制第二称重装置根据所述肥料母液的所需重量对各所述肥料母液依次进行称重；

液态肥料成品配制装置将称重得到的各所述肥料母液进行搅拌，配制成为液态肥料成品。

4.根据权利要求1所述的液态肥料制备方法，其特征在于，根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量的步骤包括：

通过如下公式(1)计算得到其中一种所述肥料母液的所需重量：

$M=\frac{Q}{a*\frac{X}{X+Y}*\mathrm{\θ}}*S---\left(1\right);$

其中，M表示该肥料母液的所需重量，S表示所述液态肥料成品的需求重量，Q表示所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，a表示所述化肥原料的养分含量重量比，表示所述化肥原料与所述肥料母液的重量比，X表示所述化肥原料的重量，Y表示加入的水的重量，θ表示所述化肥原料的全水溶比例。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的液态肥料制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

终端获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至服务器；

所述服务器根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端；

所述终端将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元。

6.一种液态肥料制备设备，其特征在于，所述设备包括：

肥料母液配制装置，用于将化肥原料按照预设养分含量重量比配制成肥料母液；

输送装置，用于将所述肥料母液输送至所述液态肥料成品配制装置；

液态肥料成品配制装置，用于根据各所述肥料母液的预设养分含量重量比，将至少两种所述肥料母液按照最终养分含量重量比进行混合，配制成为液态肥料成品；

计算控制单元，用于对所述肥料母液配制装置、所述输送装置和所述液态肥料成品配制装置进行控制；

其中，所述肥料母液配制装置通过所述输送装置连通所述液态肥料成品配制装置；所述计算控制单元分别连接所述肥料母液配制装置、所述输送装置和所述液态肥料成品配制装置；所述肥料母液配制装置至少设有两个上料斗以配制或容置至少两种所述肥料母液。

7.根据权利要求6所述的液态肥料制备设备，其特征在于，所述设备还包括：

第一称重装置，用于根据所述化肥原料和水的所需重量对所述化肥原料和水依次进行称重；

所述计算控制单元还用于：控制依次进行的称重过程并控制所述上料斗将称重得到的所述化肥原料和水进行搅拌，配制成具有预设养分含量重量比的肥料原液；

其中，每个所述上料斗底部设有一个所述第一称重装置；每个所述上料斗设有容置腔；所述容置腔设有进水口、进料口、出料口和搅拌器；所述进水口一侧设有第一自动控制阀门；所述计算控制单元连接所述第一自动控制阀门以控制进水。

8.根据权利要求7所述的液态肥料制备设备，其特征在于，所述设备还包括：

第二称重装置，用于根据所述肥料母液的所需重量对各所述肥料母液依次进行称重；

所述输送装置设有管路和泵，所述管路在出料口和注液口之间连通的部分设有第二自动控制阀门，所述泵连通所述管路并为输送提供动力；所述计算控制单元连接所述第二自动控制阀门以控制管路的开关；

所述计算控制单元还用于：根据所述预设养分含量重量比、所述最终养分含量重量比和所述液态肥料成品的需求重量，计算得到每种所述肥料母液的所需重量；控制依次进行的称重过程并控制所述液态肥料成品配制装置将称重得到的各所述肥料母液进行搅拌，配制成为液态肥料成品；

其中，所述液态肥料成品配制装置内设有混合桶，所述第二称重装置设于所述混合桶底部；所述混合桶设有容置腔，所述容置腔设有注液口和搅拌器。

9.根据权利要求6所述的液态肥料制备设备，其特征在于，所述计算控制单元还用于：通过如下公式(1)计算得到其中一种所述肥料母液的所需重量：

$M=\frac{Q}{a*\frac{X}{X+Y}*\mathrm{\θ}}*S---\left(1\right);$

其中，M表示该肥料母液的所需重量，S表示所述液态肥料成品的需求重量，Q表示所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，a表示所述化肥原料的养分含量重量比，表示所述化肥原料与所述肥料母液的重量比，X表示所述化肥原料的重量，Y表示加入的水的重量，θ表示所述化肥原料的全水溶比例。

10.一种液态肥料制备系统，其特征在于，所述系统包括：权利要求6至9中任一项所述的液态肥料制备设备，以及终端和服务器；

所述终端获取农作物种类数据、土壤类型数据和/或气候条件数据，并发送至所述服务器；

所述服务器根据所述农作物种类数据、所述土壤类型数据和/或所述气候条件数据，生成所述液态肥料成品的最终养分含量重量比，并返回至所述终端；

所述终端将所述最终养分含量重量比发送至所述计算控制单元。