CN113179932A - 一种农业无土栽培用微喷装置及控制方法 - Google Patents

一种农业无土栽培用微喷装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农业无土栽培用微喷装置及控制方法，包括水泵、气泵和多个喷头组件；喷头组件包括连接件和喷头本体，喷头本体的边缘倾斜开设有多个流道，流道与喷头的腔体连通；连接件与放置植株的无土栽培支架固定连接，喷头本体与连接件的下端转动连接，且喷头本体的腔体与连接件的腔体连通；喷头本体与起泡组件连接，喷头本体下方设置有储液池，储液池与无土栽培支架固定连接。本发明通过改进现有雾培设备喷头及结构，使其在现有基础上增加喷泡功能，可用于营养液喷洒，少量泡泡液可以发出大量泡泡，营养液量少，营养液可以不需循环，以减少病原体污；且大大提高营养液的利用效率。

Description

一种农业无土栽培用微喷装置及控制方法
技术领域
本发明属于无土栽培设备技术领域，具体涉及一种农业无土栽培用微喷装置及控制方法。
背景技术
雾培，又称气雾栽培，是一种新型的栽培方式，它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。气雾栽培中，大多数营养液都无法附着到根部，落入下方的收集池中再循环重复喷洒，多次循环过程会导致细菌滋生，留下病原体，同时能量消耗大，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农业无土栽培用微喷装置及控制方法，解决现有技术中的雾培装置营养液利用效率低、且营养液循环利用带来的病菌污染问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现：
一种农业无土栽培用微喷装置，包括水泵、气泵和多个喷头组件；
所述喷头组件包括连接件和喷头本体，连接件为中通结构，喷头本体的边缘倾斜开设有多个流道，流道与喷头的腔体连通；连接件与放置植株的无土栽培支架固定连接，喷头本体与连接件的下端转动连接，且喷头本体的腔体与连接件的腔体连通；
水泵和气泵的出口分别与三通的一个端口对应连接，三通的第三接口通过管道与连接件连通，管道上设置有调压阀；水泵的进口与营养液储存桶连通；
所述喷头本体与起泡组件连接，喷头本体下方设置有储液池，储液池与无土栽培支架固定连接。
进一步改进，所述起泡组件包括连接杆、转盘、多个助力板和气泡环；
所述喷头本体与连接杆的一端固连，连接杆的另一端通过轴承与转盘连接，每个助力板的一端与转盘连接，另一端与对应的一个起泡环连接，多个助力板沿转盘的周向均匀布置。高压气体经喷头本体的流道喷出后冲击助力板，带动转盘、助力板和气泡环一起转动。
进一步改进，所述储液槽的底部向上突起，形成中间高、周围低的凹凸结构。
进一步改进，所述储液槽中设置有液位计。
进一步改进，所述营养液储存桶中灌装有营养液和表面活性剂形成的混合液。将营养液中加入表面活性剂，制成混合溶液即可进行发泡。表面活性剂的裴钢为十二烷基硫酸钠4％,聚乙烯醇3％，葡萄糖0.8％，卡松0.5％，小苏打1.5％，食品香精0.3％，色素0.2％，表面活性剂中的物质均是天然环保物质，且部分可以直接被降解。
基于上所述农业无土栽培用微喷装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤一、搭建农业无土栽培用微喷装置，将营养液和表面活性剂形成的混合液装入营养液储存桶中；
步骤二、开启水泵，关闭气泵，混合液经过管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道流入储液池中；同时通过调压阀降低混合液的输送压力，则喷头本体不旋转；
步骤三、通过液位计检测储液池中的液位，当液位达到设定值后，关闭水泵，开启气泵；空气通过气泵增压后经管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道中喷出，通过调压阀提高气体压力；喷头本体绕连接件转动，同时高压气体冲击助力板，带动转盘、助力板和气泡环一起绕连接杆转动，在转动过程每个气泡环循环浸入和移出储液池的混合液，气泡环浸入混合液后液体在气泡环上覆膜，当气泡环移出液面后，气体吹动张力膜，形成泡泡；泡泡在空中扩散并破裂，将溶液以微粒形式喷洒于作物，用于营养液喷洒；
步骤四，当储液池中的液位低于设定的最低液位后，重复步骤一至三。
进一步优化，当需要定期清洗喷头组件时，将水泵的进口与自来水管接通，然后开启水泵，关闭气泵，自来水经过管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道流入储液池中，对其进行清洗。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过改进现有雾培设备喷头及结构，使其在现有基础上增加喷泡功能，可用于营养液喷洒，少量泡泡液可以发出大量泡泡，营养液量少，营养液可以不需循环，以减少病原体污染。同时，泡泡通过气泵喷洒，是气液共存的状态，也可以很好的解决根系氧气的供应问题。
2、泡泡具有质量小，泡泡的扩散性强，爆炸后液滴小且均匀，且液滴较为可以散射到根系的各个位置，大大提高营养液的利用效率。
3、本发明使用的表面活性剂，均是可降解，不会对作物根系伤害的物质，安全可用。同时，装置也具备雾化喷水的效果，可以用来清洗装置或者在必要时候为根系补充水分。
附图说明
图1为本发明所述农业无土栽培整体示意图；
图2为本发明中所述喷头组件的结构示意图；
图3为喷头本体与起泡组件主视图；
图4为起泡组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明地优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述地优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
实施例一：
如图1-4所示，一种农业无土栽培用微喷装置，包括水泵2、气泵1和多个喷头组件5；
所述喷头组件5包括连接件51和喷头本体53，连接件51为中通结构，喷头本体9的边缘倾斜开设有多个流道，流道与喷头的腔体连通；连接件51通过壳体52与放置植株的无土栽培支架3固定连接，喷头本体53与连接件51的下端转动连接，且喷头本体的腔体与连接件的腔体连通。
水泵2和气泵1的出口分别与三通的一个端口对应连接，三通的第三接口通过管道与连接件连通，管道上设置有调压阀；水泵的进口与营养液储存桶连通。
所述喷头本体53与起泡组件连接，喷头本体下方设置有储液池54，储液池54与通过壳体52无土栽培支架3固定连接。
在本实施例中，所述起泡组件包括连接杆8、转盘、多个助力板6和气泡环7。所述喷头本体与连接杆8的一端固连，连接杆8的另一端通过轴承与转盘连接，每个助力6板的一端与转盘连接，另一端与对应的一个起泡环7连接，多个助力板沿转盘的周向均匀布置。高压气体经喷头本体的流道喷出后冲击助力板，带动转盘、助力板和气泡环一起转动。
在本实施例中，所述储液槽54的底部向上突起，形成中间高、周围低的凹凸结构。使起泡圈能够在转动状态下充分覆膜。
在本实施例中，所述储液槽54中设置有液位计，用于检测储液槽中混合液的液位。
在本实施例中，所述营养液储存桶中灌装有营养液和表面活性剂形成的混合液。将营养液中加入表面活性剂，制成混合溶液即可进行发泡。表面活性剂的裴钢为十二烷基硫酸钠4％,聚乙烯醇3％，葡萄糖0.8％，卡松0.5％，小苏打1.5％，食品香精0.3％，色素0.2％，表面活性剂中的物质均是天然环保物质，且部分可以直接被降解。
在本实施例中，所述喷头本体、起泡组件、储液槽、连接件均为塑料制品，且在喷头处无电机、扇叶等装置，成本低。
工作原理：首先打开水泵，以较小水压将表面活性剂、有机营养液混合溶液通过管道抽入喷头本体中，在小压力作用下，溶液从流道中流出并汇集于储液槽中，而旋转本体不转动；当储液槽水位高度达到起泡圈所处位置时，打开气泵，调节相应气压使喷头缓慢转动，带动起泡环于储水槽溶液中转动，此时起泡圈覆膜，同时流道中喷出的气体吹动张力膜，形成泡泡；泡泡在空中扩散破裂，将溶液以液滴形式喷洒于作物，用于营养液喷洒。同时，若需要清洗无土栽培玻璃护罩4，或者作物继续补充水分时，可使用可调压水泵结合喷头进行雾化喷水。
实施例二：
基于上所述农业无土栽培用微喷装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤一、搭建农业无土栽培用微喷装置，将营养液和表面活性剂形成的混合液装入营养液储存桶中；
步骤二、开启水泵，关闭气泵，混合液经过管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道流入储液池中；同时通过调压阀降低混合液的输送压力，则喷头本体不旋转；
步骤三、通过液位计检测储液池中的液位，当液位达到设定值后，关闭水泵，开启气泵；空气通过气泵增压后经管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道中喷出，通过调压阀提高气体压力；喷头本体绕连接件转动，同时高压气体冲击助力板，带动转盘、助力板和气泡环一起绕连接杆转动，在转动过程每个气泡环循环浸入和移出储液池的混合液，气泡环浸入混合液后液体在气泡环上覆膜，当气泡环移出液面后，气体吹动张力膜，形成泡泡；泡泡在空中扩散并破裂，将溶液以微粒形式喷洒于作物，用于营养液喷洒；
步骤四，当储液池中的液位低于设定的最低液位后，重复步骤一至三。
在本实施例中，当需要定期清洗喷头组件时，将水泵的进口与自来水管接通，然后开启水泵，关闭气泵，自来水经过管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道流入储液池中，对其进行清洗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种农业无土栽培用微喷装置，其特征在于，包括水泵、气泵和多个喷头组件；
所述喷头组件包括连接件和喷头本体，连接件为中通结构，喷头本体的边缘倾斜开设有多个流道，流道与喷头的腔体连通；连接件与放置植株的无土栽培支架固定连接，喷头本体与连接件的下端转动连接，且喷头本体的腔体与连接件的腔体连通；
水泵和气泵的出口分别与三通的一个端口对应连接，三通的第三接口通过管道与连接件连通，管道上设置有调压阀；水泵的进口与营养液储存桶连通；
所述喷头本体与起泡组件连接，喷头本体下方设置有储液池，储液池与无土栽培支架固定连接。
2.根据权利要求1所述的农业无土栽培用微喷装置，其特征在于，所述起泡组件包括连接杆、转盘、多个助力板和气泡环；
所述喷头本体与连接杆的一端固连，连接杆的另一端通过轴承与转盘连接，每个助力板的一端与转盘连接，另一端与对应的一个起泡环连接，多个助力板沿转盘的周向均匀布置。
3.根据权利要求1或2所述的农业无土栽培用微喷装置，其特征在于，所述储液槽的底部向上突起，形成中间高、周围低的凹凸结构。
4.根据权利要求3所述的农业无土栽培用微喷装置，其特征在于，所述储液槽中设置有液位计。
5.根据权利要求4所述的农业无土栽培用微喷装置，其特征在于，所述营养液储存桶中灌装有营养液和表面活性剂形成的混合液。
6.基于权利要求书1-5中任一项所述农业无土栽培用微喷装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、搭建农业无土栽培用微喷装置，将营养液和表面活性剂形成的混合液装入营养液储存桶中；
步骤二、开启水泵，关闭气泵，混合液经过管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道流入储液池中；同时通过调压阀降低混合液的输送压力，则喷头本体不旋转；
步骤三、通过液位计检测储液池中的液位，当液位达到设定值后，关闭水泵，开启气泵；空气通过气泵增压后经管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道中喷出，通过调压阀提高气体压力；喷头本体绕连接件转动，同时高压气体冲击助力板，带动转盘、助力板和气泡环一起绕连接杆转动，在转动过程每个气泡环循环浸入和移出储液池的混合液，气泡环浸入混合液后液体在气泡环上覆膜，当气泡环移出液面后，气体吹动张力膜，形成泡泡；泡泡在空中扩散并破裂，将溶液以微粒形式喷洒于作物，用于营养液喷洒；
步骤四，当储液池中的液位低于设定的最低液位后，重复步骤一至三。
7.根据权利要求书6所述农业无土栽培用微喷装置的控制方法，其特征在于，当需要定期清洗喷头组件时，将水泵的进口与自来水管接通，然后开启水泵，关闭气泵，自来水经过管道送入喷头本体的腔体中，然后从流道流入储液池中，对其进行清洗。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114223513A (zh) * 2021-12-20 2022-03-25 河海大学 一种户外果园用多功能微喷装置
CN114600752A (zh) * 2022-03-23 2022-06-10 河海大学 一种农业雾培系统的控制方法

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