CN108031393A - 一种水肥混合控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水肥混合控制系统，包括PLC控制单元、显示模块、液体肥料储存罐、灌溉水储存罐、肥液混合泵、肥液混合罐、流量监测模块和电机；所述水肥混合控制系统通过所述PLC控制单元控制；所述肥液混合罐包括罐体、搅拌桨叶组、圆盘、转轴和底座；所述罐体固定安装于所述底座上，所述转轴固定安装于所述底座中心，所述圆盘通过中心的通孔固定安装于所述转轴上；所述电机驱动所述转轴转动带动所述圆盘转动；所述搅拌桨叶组固定安装于所述圆盘上，所述搅拌桨叶组至少三个搅拌桨叶，所述搅拌桨叶之间等间距布置。本发明能够实现自动控制灌溉施肥用水肥混合液的肥料与灌溉水的比例，并且通过搅拌桨叶使灌溉水与肥料充分混合。

Description

一种水肥混合控制系统
技术领域
本发明属于农作物灌溉施肥领域，具体涉及一种水肥混合控制系统。
背景技术
目前，根据不同农作物的品种进行精细施肥是农作物施肥的发展方向，灌溉施肥即通过灌溉系统进行施肥，是把农作物生长发育的两个基本因素水分和养分相结合建立灌溉和施肥的技术系统。灌溉施肥因节水、省肥、省工、高产、优质、高效、环保等优点成为现代农业技术的重要组成部分，在发达国家的农业生产中得到广泛应用。但是灌溉施肥的液体肥料的稀释倍数不够时，会造成对农作物的伤害，因此需要一种能够控制肥料与灌溉水的混合比例的自动控制系统。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水肥混合控制系统。
本发明通过以下技术方案实现：
一种水肥混合控制系统，包括PLC控制单元、显示模块、液体肥料储存罐、灌溉水储存罐、肥液混合泵、肥液混合罐、流量监测模块和电机；
所述水肥混合控制系统通过所述PLC控制单元控制；
所述灌溉水储存罐的进水口与外部供水设备相连接，出水口通过所述第二电磁阀与所述肥液混合泵的进水口相连接；所述液体肥料储存罐的进料口与外部肥料提供设备相连接，出料口通过所述第一电磁阀与所述肥液混合泵的进水口相连接；所述灌溉水储存罐内部设置用于检测罐内液位的第一液位传感器；所述液体肥料储存罐内部设置用于检测罐内液位第二液位传感器；所述肥液混合泵的出水口与所述肥液混合罐的进料口相连接；
所述肥液混合罐包括罐体、搅拌桨叶组、圆盘、转轴和底座；所述罐体固定安装于所述底座上，所述转轴固定安装于所述底座中心，所述圆盘通过中心的通孔固定安装于所述转轴上；所述电机驱动所述转轴转动带动所述圆盘转动；所述搅拌桨叶组固定安装于所述圆盘上，所述搅拌桨叶组至少三个搅拌桨叶，所述搅拌桨叶之间等间距布置；
所述肥液混合罐内部设置用于检测罐内液位的第三液位传感器、用于检测罐内肥液混合液体pH值的pH传感器和用于检测罐内肥液混合液体的可溶性离子浓度的EC传感器；
所述流量监测模块用于监测所述所述灌溉水储存罐出水口和所述液体肥料储存罐出料口的液体流量；所述显示单元包括LED和/或LCD显示屏；
所述PLC控制单元根据所述第一液位传感器、所述第二液位传感器和所述第三液位传感器的检测信号控制所述电机的开闭；所述PLC控制单元根据所述pH传感器和所述EC传感器的检测信号控制所述所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开闭。
进一步地，在上述技术方案中，所述肥液混合罐内至少包括两个所述搅拌桨叶组。
进一步地，在上述技术方案中，所述液体肥料储存罐出料口与所述肥液混合泵进水口之间设置过滤器；所述过滤器为叠片式过滤器。
进一步地，在上述技术方案中，所述流量监测模块采用FC-CX26W型号的流量传感器。
进一步地，在上述技术方案中，所述PLC控制器为AT89C51单片机。
本发明的有益效果为：本发明所述的一种水肥混合控制系统，能够实现自动控制灌溉施肥用水肥混合液的肥料与灌溉水的比例，并且通过搅拌桨叶使灌溉水与肥料充分混合，更加精确的控制肥料的浓度，避免了肥料浓度过高对农作物造成损伤或肥料浓度过低造成施肥效果较差。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步详细的说明。
图1为所述水肥混合控制系统结构示意图；
图2为所述肥液混合罐的内部结构示意图。
图中：1、液体肥料储存罐，2、灌溉水储存罐，3、第一电磁阀，4、第二电磁阀，5、过滤器，6、肥液混合泵，7、肥液混合罐，8、第三液位传感器，9、pH传感器，10、EC传感器，11、第一液位传感器，12、第二液位传感器，14、电机，15、流量监测模块，16、显示单元，17、PLC控制单元，72、罐体，73、底座，74、搅拌桨叶，75、转轴，76、圆盘。
具体实施方法
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
一种水肥混合控制系统，包括PLC控制单元17、显示模块16、液体肥料储存罐1、灌溉水储存罐2、肥液混合泵6、肥液混合罐7、流量监测模块15和电机14；
所述水肥混合控制系统通过所述PLC控制单元17控制；
所述灌溉水储存罐2的进水口与外部供水设备相连接，出水口通过所述第二电磁阀4与所述肥液混合泵6的进水口相连接；所述液体肥料储存罐1的进料口与外部肥料提供设备相连接，出料口通过所述第一电磁阀3与所述肥液混合泵6的进水口相连接；所述灌溉水储存罐2内部设置用于检测罐内液位的第一液位传感器11；所述液体肥料储存罐1内部设置用于检测罐内液位第二液位传感器12；所述肥液混合泵6的出水口与所述肥液混合罐7的进料口相连接；
所述肥液混合罐7包括罐体72、搅拌桨叶组、圆盘76、转轴75和底座73；所述罐体72固定安装于所述底座73上，所述转轴75固定安装于所述底座73中心，所述圆盘76通过中心的通孔固定安装于所述转轴75上；所述电机14驱动所述转轴75转动带动所述圆盘76转动；所述搅拌桨叶组固定安装于所述圆盘76上，所述搅拌桨叶组至少三个搅拌桨叶74，所述搅拌桨叶74之间等间距布置；
所述肥液混合罐7内部设置用于检测罐内液位的第三液位传感器8、用于检测罐内肥液混合液体pH值的pH传感器9和用于检测罐内肥液混合液体的可溶性离子浓度的EC传感器10；
所述流量监测模块15用于监测所述所述灌溉水储存罐2出水口和所述液体肥料储存罐1出料口的液体流量；所述显示单元16包括LED和/或LCD显示屏；
所述PLC控制单元17根据所述第一液位传感器11、所述第二液位传感器12和所述第三液位传感器8的检测信号控制所述电机14的开闭；所述PLC控制单元17根据所述pH传感器9和所述EC传感器10的检测信号控制所述所述第一电磁阀3和所述第二电磁阀4的开闭。
进一步地，在上述技术方案中，所述肥液混合罐7内至少包括两个所述搅拌桨叶组。
进一步地，在上述技术方案中，所述液体肥料储存罐1出料口与所述肥液混合泵6进水口之间设置过滤器5；所述过滤器5为叠片式过滤器。
通过设置过滤器能够过滤流入所述肥液混合泵6的液体肥料，放置液体肥料中的杂质堵塞并影响所述肥液混合泵6的正常工作。
进一步地，在上述技术方案中，所述流量监测模块15采用FC-CX26W型号的流量传感器。
进一步地，在上述技术方案中，所述PLC控制单元17为AT89C51单片机。
工作状态：外部供水设备提供的灌溉水通过所述灌溉水储存罐2的进水口灌入；外部肥料提供设备将液体肥料通过所述液体肥料储存罐1的进料口灌入；
所述PLC控制单元17控制所述第一电磁阀3和第二电磁阀4打开；灌溉水和液体肥料分别通过所述灌溉水储存罐2的出水口和所述液体肥料储存罐1的出料口通入所述肥液混合泵6后，通过所述肥液混合泵6的出水口通入所述肥液混合罐7；
所述第三液位传感器8检测所述肥液混合罐7罐内液面高度，将检测信号输送至所述PLC控制单元17，当液面高度达到所述罐体72高度的五分之一后，所述PLC控制单元17接收到信号后控制所述电机14开启，驱动所述转轴75转动，带动所述圆盘76和所述搅拌桨叶组转动，对所述肥液混合罐内液体进行搅拌；当液面高度低于所述罐体72高度的五分之一，所述PLC控制单元17接收到信号后控制所述电机14停止工作；
当所述第二液位传感器12、所述第一液位传感器11和所述第三液位传感器分别检测到所述灌溉水储存罐2、所述液体肥料储存罐1和所述肥液混合罐7内部液面低于各自罐体高度的五分之一后，所述所述PLC控制单元17接收到信号后控制所述显示单元16在所述LED和/或LCD显示屏上发出警报信号；
用户可以通过PLC控制单元17设定针对不同农作物需要的肥料的pH值可溶性离子浓度；
当所述pH传感器9和所述EC传感器10检测到的pH值和可溶性离子浓度值高于设定值，所述PLC控制单元17控制所述第一电磁阀3关闭，使灌溉水注入所述肥液混合罐7对肥水混合液进行稀释，避免了pH值和可溶性离子浓度值过高对农作物的根系造成伤害；
当所述pH传感器9和所述EC传感器10检测到的pH值和可溶性离子浓度值低于设定值，所述PLC控制单元17控制所述第二电磁阀4关闭，使肥料液注入所述肥液混合罐7提高肥水混合液的pH值和可溶性离子浓度值，保证灌溉施肥能够为农作物提供足够的养分；
所述流量监测模块15对所述灌溉水储存罐2出水口和所述液体肥料储存罐1出料口的流量进行监测，将检测信号输送至所述PLC传感单元17，通过所述显示单元16显示给用户，方便用户了解所述灌溉水储存罐2和所述液体肥料储存罐1的工作状态。
通过上述实施例所述的技术方案，本发明所述的一种水肥混合控制系统，能够实现自动控制灌溉施肥用水肥混合液的肥料与灌溉水的比例，并且通过搅拌桨叶使灌溉水与肥料充分混合，更加精确的控制肥料的浓度，避免了肥料浓度过高对农作物造成损伤或肥料浓度过低造成施肥效果较差。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方法，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水肥混合控制系统，其特征在于：包括PLC控制单元、显示模块、液体肥料储存罐、灌溉水储存罐、肥液混合泵、肥液混合罐、流量监测模块和电机；
所述水肥混合控制系统通过所述PLC控制单元控制；
所述灌溉水储存罐的进水口与外部供水设备相连接，出水口通过所述第二电磁阀与所述肥液混合泵的进水口相连接；所述液体肥料储存罐的进料口与外部肥料提供设备相连接，出料口通过所述第一电磁阀与所述肥液混合泵的进水口相连接；所述灌溉水储存罐内部设置用于检测罐内液位的第一液位传感器；所述液体肥料储存罐内部设置用于检测罐内液位第二液位传感器；所述肥液混合泵的出水口与所述肥液混合罐的进料口相连接；
所述肥液混合罐包括罐体、搅拌桨叶组、圆盘、转轴和底座；所述罐体固定安装于所述底座上，所述转轴固定安装于所述底座中心，所述圆盘通过中心的通孔固定安装于所述转轴上；所述电机驱动所述转轴转动带动所述圆盘转动；所述搅拌桨叶组固定安装于所述圆盘上，所述搅拌桨叶组至少三个搅拌桨叶，所述搅拌桨叶之间等间距布置；
所述肥液混合罐内部设置用于检测罐内液位的第三液位传感器、用于检测罐内肥液混合液体pH值的pH传感器和用于检测罐内肥液混合液体的可溶性离子浓度的EC传感器；
所述流量监测模块用于监测所述所述灌溉水储存罐出水口和所述液体肥料储存罐出料口的液体流量；所述显示单元包括LED和/或LCD显示屏；
所述PLC控制单元根据所述第一液位传感器、所述第二液位传感器和所述第三液位传感器的检测信号控制所述电机的开闭；所述PLC控制单元根据所述pH传感器和所述EC传感器的检测信号控制所述所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开闭。
2.根据权利要求1所述的一种水肥混合控制系统，其特征在于：所述肥液混合罐内至少包括两个所述搅拌桨叶组。
3.根据权利要求1所述的一种水肥混合控制系统，其特征在于：所述液体肥料储存罐出料口与所述肥液混合泵进水口之间设置过滤器；所述过滤器为叠片式过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种水肥混合控制系统，其特征在于：所述流量监测模块采用FC-CX26W型号的流量传感器。
5.根据权利要求1所述的一种水肥混合控制系统，其特征在于：所述PLC控制器为AT89C51单片机。
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