CN108990623B - 一种悬管、自动化蔬菜大棚 - Google Patents

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Abstract

一种悬管，包括外管（9a）、内管（92a）。蔬菜大棚，具有前述的悬管。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、稳定可靠、能够有效的控制呼吸作用、能够实现植物温度调控。

Description

一种悬管、自动化蔬菜大棚
技术领域
本发明农业领域，具体涉及一种悬管、自动化蔬菜大棚。
背景技术
现有大棚植物有机质控制技术，价格高昂，寿命短，设计复杂，存在诸多的需要改进的地方。
植物呼吸作用的强弱影响植物体内糖分的留存，对口感有影响，如果有一种可以控制植物呼吸作用的系统，则有利于蔬菜的培育。
发明内容
为解决技术背景中叙述的问题，本发明提出了一种悬管、自动化蔬菜大棚。
本发明具有如下技术内容。
1、一种植物架，其特征在于：植物架r5a呈圆筒状，植物架r5a的底位于植物架r5a的中段，底上方有植物腔510a，植物架r5a的底上具有大量的小孔520a，植物架r5a的下部侧壁上具有液流孔530a以防止植物架r5a的结构防阻碍培养液r81a流动。
2、一种悬管，其特征在于：包括外管9a、内管92a；
外管9a具有开放端和封闭端913a，外管9a的管腔910a在开放端具有开口，外管9a的管腔910a在封闭端913a是封闭的，外管9a的侧壁上具有大量的存在纵向排列即轴向排列的微孔911a，微孔911a的两端分别与管腔910a、外部相通，‘微孔911a与管腔910a的开口处’到外管开口端的距离大于‘该微孔911a与外管9a外表面的开口点’到外管开口端的距离；
内管92a具有入口端和出口端，内管92a的入口端和出口端都是开放的，内管92a的内腔920a的长度小于外管9a的管腔910a的长度；
内管92a与外管9a共轴；内管92a的入口端与外管1a的开放端平齐且具有密封连接件912a也就是说内管92a的入口端通过密封连接件912a将外管9a的开放端封闭了，由于内管92a的内腔920a的长度小于外管9a的管腔910a的长度所以内管92a的出口端不会被外管9a的封闭端913a所堵住，从内管92a的入口端进入的液体可以通过内管92a的出口端流入外管9a的管腔910a再通过微孔911a流出，从内管92a的入口端进入的液体的流量越大从外管9a的微孔911a流出外管9a的外表面的液体的位置也越高，从外管9a的微孔911a流出外管9a的外表面的液体的位置越高液体在外管9a表面形成的液膜也就越大液体的溶氧量也就越多，所以本悬管具有能够依靠流量控制溢出高度和依靠流量控制溶氧量这两个有益效果；
本悬管使用时需要将内管92a的入口端朝上使内管92a的轴平行重力线进行使用。
3、如技术内容2所述的一种悬管，其特征在于：与内管92a的入口端相连的流量控制装置为控水头2a，控水头2a具有通腔210a、连接部230a、多个液位孔223a、221a、220a，液位孔223a、221a、220a以通腔210a两个开口端走向为排列方向的呈直线排列，液位孔223a、221a、220a的一端开口位于通腔210a的腔面另一端开口位于控水头2a的外表面；控水头2a的作用是控制流量，控水头2a的流量主要受所处液体环境的液位所控制，液位越高淹没的液位孔223a、221a、220a越多，通腔210a的流量越大。
4、如技术内容2或3所述的一种悬管，其特征在于：流过悬管的培养液r81a的温度是受控制的。
5、如技术内容2或3所述的一种悬管，其特征在于：管身外形为圆柱形。
6、如技术内容2或3所述的一种悬管，其特征在于：微孔911a为圆孔。
7、如技术内容2或3所述的一种悬管，其特征在于：内管92a的入口端具有连接结构。
8、如技术内容2或3所述的一种悬管，其特征在于：采用硬质材料制成。
9、一种植物呼吸作用自动化控制系统，其特征在于：包含悬管、控水头2a、高位液槽r3a、低位液槽r8a、植物架r5a、第一管道b1a、第一水泵s1a、第二水泵s2a、第三管道s3a、培养液阀f1a、控制液槽r9a、高位液位传感器43a、低位液位传感器48a、支撑物7a；
悬管包括外管9a、内管92a，悬管的外管9a具有开放端和封闭端913a，悬管的的外管9a的管腔910a在开放端具有开口，悬管的的外管9a的管腔910a在封闭端913a是封闭的，悬管的的外管9a的侧壁上具有大量的存在纵向排列即轴向排列的微孔911a，微孔911a的两端分别与管腔910a、外部相通，‘微孔911a与管腔910a的开口处’到外管开口端的距离大于‘该微孔911a与外管9a外表面的开口点’到外管开口端的距离，悬管的的内管92a具有入口端和出口端，悬管的的内管92a的入口端和出口端都是开放的，悬管的的内管92a的内腔920a的长度小于外管9a的管腔910a的长度，悬管的的内管92a与外管9a共轴，悬管的的内管92a的入口端与外管9a的开放端平齐且具有密封连接件912a也就是说内管92a的入口端通过密封连接件912a将外管9a的开放端封闭了，由于内管92a的内腔920a的长度小于外管9a的管腔910a的长度所以内管92a的出口端不会被外管9a的封闭端913a所堵住，从内管92a的入口端进入的液体可以通过内管92a的出口端流入外管9a的管腔910a再通过微孔911a流出，从内管92a的入口端进入的液体的流量越大从外管9a的微孔911a流出外管9a的外表面的液体的位置也越高，从外管9a的微孔911a流出外管9a的外表面的液体的位置越高液体在外管9a表面形成的液膜也就越大液体的溶氧量也就越多，所以本悬管具有能够依靠流量控制溢出高度和依靠流量控制溶氧量这两个有益效果；
控水头2a具有通腔210a、连接部230a、多个液位孔223a、221a、220a，液位孔223a、221a、220a以通腔210a两个开口端走向为排列方向的呈直线排列，液位孔223a、221a、220a的一端开口位于通腔210a的腔面另一端开口位于控水头2a的外表面；控水头2a的作用是控制流量，控水头2a的流量主要受所处培养液r81a环境的液位所控制，液位越高淹没的液位孔223a、221a、220a越多，通腔210a的流量越大；
控水头2a位于高位液槽r3a内部，悬管位于高位液槽r3a下方的外部，控水头2a通过连接部230a与悬管构成连接，控水头2a的通腔210a通过悬管的内管的入口端与悬管的内管的内腔920a相通；控制高位液槽r3a腔体内培养液r81a的深度就能控制控水头2a的流量，控水头2a的流量得到控制那么悬管的培养液r81a排出高度就会受到控制，因此只需控制制高位液槽r3a腔体内培养液r81a的深度就能控制悬管的培养液r81a排出高度及排出流量；
植物架r5a呈圆筒状，植物架r5a的底位于植物架r5a的中段，底上方有植物腔510a，植物架r5a的底上具有大量的小孔520a，植物架r5a的下部侧壁上具有液流孔530a以防止植物架r5a的结构防阻碍培养液r81a流动；
植物架r5a具有透水作用，当培养液r81a流过植物架r5a大部分培养液r81a会流走，植物架r5a的作用是用于作为植物z0a种植的托架，植物z0a放置在托架上其根部暴漏在悬管下，通过悬管排出的培养液r81a可以流经植物z0a的根部形成培养液r81a膜，既能够满足植物根部的吸水需求有能够满足根部吸收氧气的需求；
植物架r5a位于悬管的下端的下方；
支撑物7a的一端与地面e1a相连另一端与高位液槽r3a之间具有连接73a，高位液槽r3a通过支撑物7a维持高度；
植物架r5a位于低位液槽r8a内，植物架r5a承载植物z0a根部的位置低位液槽r8a的腔体的开口部位的最低水平位置，通过悬管流经植物架r5a的培养液r81a会流到低位液槽r8a中，；
第一管道b1a的一端与低位液槽r8a的腔相通另一端与高位液槽r3a相通、第一水泵s1a能够将低低位液槽r8a的腔中的培养液r81a通过第一管道b1a输送到高位液槽r3a的腔中；然后培养液r81a通过控水头2a、悬管排出流经植物架r5a进入低位液槽r8a形成循环；
第三管道s3a的一端与低位液槽r8a的腔相通另一端与控制液槽r9a相通，第二水泵s2a、培养液阀f1a位于第三管道s3a的路径上，培养液阀f1a能够切换第三管道s3a的闭塞和开发的这两种状态；第二水泵s2a能够将低低位液槽r8a的腔中的培养液r81a通过第三管道s3a输送到控制液槽r9a中；控制液槽r9a的作用是通过暂存培养液r81a来控制低位液槽r8a的深度，在培养液阀f1a第三管道s3a开放的情况下使用第二水泵s2a将低位液槽r8a的培养液r81a驱动到控制液槽r9a中则可以降低低位液槽r8a中培养液r81a的液位防止培养液r81a淹没植物z0a的根部，此时悬管排出的培养液r81a能够在植物z0a的根部形成液膜，如果培养液阀f1a打开但第二水泵s2a不将培养液r81a从低位液槽r8a向控制液槽r9a驱动，则控制液槽r9a内的培养液r81a通过第三管道s3a流入低位液槽r8a内，低位液槽r8a内的液位上升淹没植物z0a的根部，能够抑制植物z0a根部的呼吸作用；
高位液位传感器43a用于监控高位液槽r3a的液位；
低位液位传感器48a用于监控低位液槽r8a的液位；
还包括能够使低位液槽r8a内培养液r81a温度降低的制冷装置k3a，当低位液槽r8a温度降低后通过第一水泵s1a将低低位液槽r8a的腔中的培养液r81a通过第一管道b1a输送到高位液槽r3a的腔中；然后培养液r81a通过控水头2a、悬管排出流经植物架r5a进入低位液槽r8a形成循环；此时控制第一水泵s1a的流速提高悬管的排出高度可以将低温培养液r81a迅速排出到植物z0a上迅速的冷却植物z0a降低呼吸作用，值得注意的是培养液r81a的问题应该控制在合理范围温度不能太低以免植物z0a冻伤；
植物z0a是藤本植物比如但不限于黄瓜、红薯、扁豆；本发明也适合于藤本植物的种植，按照藤本植物的攀爬习性其茎z2a会缠绕在悬管上。
还包括能够使低位液槽r8a内培养液r81a温度升高的加热装置k2a，极端寒冷的条件下可以通过循环流动的培养液r81a为植物z0a保温。
还包括能够使低位液槽r8a内培养液r81a脱气的超声波脱气装置k1a，超声波脱气装置k1a能够利用超声波的空化作用使低位液槽r8a内培养液r81a脱气从而减少低位液槽r8a内培养液r81a所含的氧气的浓度，从而抑制呼吸作用。
还包括用于监测低位液槽r8a内培养液r81a温度的温度传感器v1a；
还包括用于检测低位液槽r8a内培养液r81a比重的比重计n1a；
还包括控制模块，控制模块控制培养液阀f1a、第一水泵s1a、第二水泵s2a、超声波脱气装置k1a、加热装置k2a、制冷装置k3a；高位液位传感器43a为控制模块提供高位液槽r3a的液位高度参数；低位液位传感器48a为控制模块提供低位液槽r8a的液位高度参数；比重计n1a为控制模块提供低位液槽r8a内培养液r81a的比重；呼吸作用的抑制操作一般在光照低使使用，其具体操作是本领域技术人员可以轻易实现的无需赘述，控制模块的具体操作是本领域技术人员可以轻易实现的亦无需赘述。
10、自动化蔬菜大棚，其特征在于：具有技术内容1-9中任一技术内容所述的技术方案。
技术内容说明及其有益效果。
本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、稳定可靠、能够有效的控制呼吸作用、能够实现植物温度调控。
附图说明
图1是实施实例1中植物架r5a的示意图，植物架r5a呈圆筒状，植物架r5a的底位于植物架r5a的中段，植物架r5a的底上具有大量的小孔520a，植物架r5a的下端具有液流孔530a以防止植物架r5a的结构防阻碍培养液r81a流动。
附图2为实施实例1的悬管的内管92a示意图，a为纵剖面图，b为a中所示剖面N-N的示意图.
附图3为实施实例1的悬管的外管9a示意图，a为纵剖面图，b为a中所示剖面A-A的示意图, b为a中剖面B-B的示意图。
附图4为实施实例1的悬管的示意图，a为纵剖面图，b为a中所示剖面A-A的示意图,b为a中剖面B-B的示意图。
附图5为实施实例1的控水头2a的示意图，a为纵剖面图，b为a中剖面C-C的示意图，230a为连接部其具有螺纹。
图6是实施实例1的示意图，其中培养液阀f1a的控制端画的叉代表培养液阀f1a闭塞；不开启第二水泵s2a的情况下打开培养液阀f1a后控制液槽r9a内的培养液r81a通过第三管道s3a流入低位液槽r8a内，低位液槽r8a内的液位上升淹没植物z0a的根部z1a，相对于培养液r81a在植物根部形成水膜的状态植物根部呼吸作用减弱；z3a为植物的叶；z2a为植物的茎；52a为密封圈。
图7是实施实例1的控制系统的示意图，控制模块控制培养液阀f1a、第一水泵s1a、第二水泵s2a、超声波脱气装置k1a、加热装置k2a、制冷装置k3a；高位液位传感器43a为控制模块提供高位液槽r3a的液位高度参数；低位液位传感器48a为控制模块提供低位液槽r8a的液位高度参数。
具体实施实例
下面将结合实施实例对本发明进行说明。
实施实例1、如图1-7所示，一种植物呼吸作用自动化控制系统，其特征在于：包含悬管、控水头2a、高位液槽r3a、低位液槽r8a、植物架r5a、第一管道b1a、第一水泵s1a、第二水泵s2a、第三管道s3a、培养液阀f1a、控制液槽r9a、高位液位传感器43a、低位液位传感器48a、支撑物7a；
悬管包括外管9a、内管92a，悬管的外管9a具有开放端和封闭端913a，悬管的的外管9a的管腔910a在开放端具有开口，悬管的的外管9a的管腔910a在封闭端913a是封闭的，悬管的的外管9a的侧壁上具有大量的存在纵向排列即轴向排列的微孔911a，微孔911a的两端分别与管腔910a、外部相通，‘微孔911a与管腔910a的开口处’到外管开口端的距离大于‘该微孔911a与外管9a外表面的开口点’到外管开口端的距离，悬管的的内管92a具有入口端和出口端，悬管的的内管92a的入口端和出口端都是开放的，悬管的的内管92a的内腔920a的长度小于外管9a的管腔910a的长度，悬管的的内管92a与外管9a共轴，悬管的的内管92a的入口端与外管9a的开放端平齐且具有密封连接件912a也就是说内管92a的入口端通过密封连接件912a将外管9a的开放端封闭了，由于内管92a的内腔920a的长度小于外管9a的管腔910a的长度所以内管92a的出口端不会被外管9a的封闭端913a所堵住，从内管92a的入口端进入的液体可以通过内管92a的出口端流入外管9a的管腔910a再通过微孔911a流出，从内管92a的入口端进入的液体的流量越大从外管9a的微孔911a流出外管9a的外表面的液体的位置也越高，从外管9a的微孔911a流出外管9a的外表面的液体的位置越高液体在外管9a表面形成的液膜也就越大液体的溶氧量也就越多，所以本悬管具有能够依靠流量控制溢出高度和依靠流量控制溶氧量这两个有益效果；
控水头2a具有通腔210a、连接部230a、多个液位孔223a、221a、220a，液位孔223a、221a、220a以通腔210a两个开口端走向为排列方向的呈直线排列，液位孔223a、221a、220a的一端开口位于通腔210a的腔面另一端开口位于控水头2a的外表面；控水头2a的作用是控制流量，控水头2a的流量主要受所处培养液r81a环境的液位所控制，液位越高淹没的液位孔223a、221a、220a越多，通腔210a的流量越大；
控水头2a位于高位液槽r3a内部，悬管位于高位液槽r3a下方的外部，控水头2a通过连接部230a与悬管构成连接，控水头2a的通腔210a通过悬管的内管的入口端与悬管的内管的内腔920a相通；控制高位液槽r3a腔体内培养液r81a的深度就能控制控水头2a的流量，控水头2a的流量得到控制那么悬管的培养液r81a排出高度就会受到控制，因此只需控制制高位液槽r3a腔体内培养液r81a的深度就能控制悬管的培养液r81a排出高度及排出流量；
植物架r5a呈圆筒状，植物架r5a的底位于植物架r5a的中段，底上方有植物腔510a，植物架r5a的底上具有大量的小孔520a，植物架r5a的下部侧壁上具有液流孔530a以防止植物架r5a的结构防阻碍培养液r81a流动；
植物架r5a具有透水作用，当培养液r81a流过植物架r5a大部分培养液r81a会流走，植物架r5a的作用是用于作为植物z0a种植的托架，植物z0a放置在托架上其根部暴漏在悬管下，通过悬管排出的培养液r81a可以流经植物z0a的根部形成培养液r81a膜，既能够满足植物根部的吸水需求有能够满足根部吸收氧气的需求；
植物架r5a位于悬管的下端的下方；
支撑物7a的一端与地面e1a相连另一端与高位液槽r3a之间具有连接73a，高位液槽r3a通过支撑物7a维持高度；
植物架r5a位于低位液槽r8a内，植物架r5a承载植物z0a根部的位置低位液槽r8a的腔体的开口部位的最低水平位置，通过悬管流经植物架r5a的培养液r81a会流到低位液槽r8a中，；
第一管道b1a的一端与低位液槽r8a的腔相通另一端与高位液槽r3a相通、第一水泵s1a能够将低低位液槽r8a的腔中的培养液r81a通过第一管道b1a输送到高位液槽r3a的腔中；然后培养液r81a通过控水头2a、悬管排出流经植物架r5a进入低位液槽r8a形成循环；
第三管道s3a的一端与低位液槽r8a的腔相通另一端与控制液槽r9a相通，第二水泵s2a、培养液阀f1a位于第三管道s3a的路径上，培养液阀f1a能够切换第三管道s3a的闭塞和开发的这两种状态；第二水泵s2a能够将低低位液槽r8a的腔中的培养液r81a通过第三管道s3a输送到控制液槽r9a中；控制液槽r9a的作用是通过暂存培养液r81a来控制低位液槽r8a的深度，在培养液阀f1a第三管道s3a开放的情况下使用第二水泵s2a将低位液槽r8a的培养液r81a驱动到控制液槽r9a中则可以降低低位液槽r8a中培养液r81a的液位防止培养液r81a淹没植物z0a的根部，此时悬管排出的培养液r81a能够在植物z0a的根部形成液膜，如果培养液阀f1a打开但第二水泵s2a不将培养液r81a从低位液槽r8a向控制液槽r9a驱动，则控制液槽r9a内的培养液r81a通过第三管道s3a流入低位液槽r8a内，低位液槽r8a内的液位上升淹没植物z0a的根部，能够抑制植物z0a根部的呼吸作用；
高位液位传感器43a用于监控高位液槽r3a的液位；
低位液位传感器48a用于监控低位液槽r8a的液位；
还包括能够使低位液槽r8a内培养液r81a温度降低的制冷装置k3a，当低位液槽r8a温度降低后通过第一水泵s1a将低低位液槽r8a的腔中的培养液r81a通过第一管道b1a输送到高位液槽r3a的腔中；然后培养液r81a通过控水头2a、悬管排出流经植物架r5a进入低位液槽r8a形成循环；此时控制第一水泵s1a的流速提高悬管的排出高度可以将低温培养液r81a迅速排出到植物z0a上迅速的冷却植物z0a降低呼吸作用，值得注意的是培养液r81a的问题应该控制在合理范围温度不能太低以免植物z0a冻伤；
植物z0a是藤本植物比如但不限于黄瓜、红薯、扁豆；本发明也适合于藤本植物的种植，按照藤本植物的攀爬习性其茎z2a会缠绕在悬管上。
还包括能够使低位液槽r8a内培养液r81a温度升高的加热装置k2a，极端寒冷的条件下可以通过循环流动的培养液r81a为植物z0a保温。
还包括能够使低位液槽r8a内培养液r81a脱气的超声波脱气装置k1a，超声波脱气装置k1a能够利用超声波的空化作用使低位液槽r8a内培养液r81a脱气从而减少低位液槽r8a内培养液r81a所含的氧气的浓度，从而抑制呼吸作用。
还包括用于监测低位液槽r8a内培养液r81a温度的温度传感器v1a；
还包括用于检测低位液槽r8a内培养液r81a比重的比重计n1a；
还包括控制模块，控制模块控制培养液阀f1a、第一水泵s1a、第二水泵s2a、超声波脱气装置k1a、加热装置k2a、制冷装置k3a；高位液位传感器43a为控制模块提供高位液槽r3a的液位高度参数；低位液位传感器48a为控制模块提供低位液槽r8a的液位高度参数；比重计n1a为控制模块提供低位液槽r8a内培养液r81a的比重；呼吸作用的抑制操作一般在光照低使使用，其具体操作是本领域技术人员可以轻易实现的无需赘述，控制模块的具体操作是本领域技术人员可以轻易实现的亦无需赘述。
实施实例2、自动化蔬菜大棚，其特征在于：具有实施实例1的技术方案。
本说明其他不详处为现有技术或者公知常识，故不赘述。

Claims (2)

1.一种悬管，其特征在于：包括外管（9a）、内管（92a）；
外管（9a）具有开放端和封闭端（913a），外管（9a）的管腔（910a）在开放端具有开口，外管（9a）的管腔（910a）在封闭端（913a）是封闭的，外管（9a）的侧壁上具有大量的存在纵向排列即轴向排列的微孔（911a），微孔（911a）的两端分别与管腔（910a）、外部相通，‘微孔（911a）与管腔（910a）的开口处’到外管开口端的距离大于‘该微孔（911a）与外管（9a）外表面的开口点’到外管开口端的距离；
内管（92a）具有入口端和出口端，内管（92a）的入口端和出口端都是开放的，内管（92a）的内腔（920a）的长度小于外管（9a）的管腔（910a）的长度；
内管（92a）与外管（9a）共轴；内管（92a）的入口端与外管（9a）的开放端平齐,且具有密封连接件（912a），也就是说内管（92a）的入口端通过密封连接件（912a）将外管（9a）的开放端封闭了，由于内管（92a）的内腔（920a）的长度小于外管（9a）的管腔（910a）的长度，所以内管（92a）的出口端不会被外管（9a）的封闭端（913a）所堵住，从内管（92a）的入口端进入的液体可以通过内管（92a）的出口端流入外管（9a）的管腔（910a），再通过微孔（911a）流出，从内管（92a）的入口端进入的液体的流量越大，从外管（9a）的微孔（911a）流出外管（9a）的外表面的液体的位置也越高，从外管（9a）的微孔（911a）流出外管（9a）的外表面的液体的位置越高，液体在外管（9a）表面形成的液膜也就越大，液体的溶氧量也就越多，所以本悬管具有能够依靠流量控制溢出高度和依靠流量控制溶氧量这两个有益效果；
本悬管使用时需要将内管（92a）的入口端朝上，使内管（92a）的轴平行重力线进行使用；
与内管（92a）的入口端相连的流量控制装置为控水头（2a），控水头（2a）具有通腔（210a）、连接部（230a）、多个液位孔（223a、221a、220a），液位孔（223a、221a、220a）以通腔（210a）两个开口端走向为排列方向的呈直线排列，液位孔（223a、221a、220a）的一端开口位于通腔（210a）的腔面，另一端开口位于控水头（2a）的外表面；控水头（2a）的作用是控制流量，控水头（2a）的流量主要受所处液体环境的液位所控制，液位越高淹没的液位孔（223a、221a、220a）越多，通腔（210a）的流量越大；
流过悬管的培养液（r81a）的温度是受控制的；
管身外形为圆柱形；
微孔（911a）为圆孔。
2.自动化蔬菜大棚，其特征在于：具有权利要求1所述的一种悬管。
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