CN113366957A - 一种滴灌棉田水肥ec值调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统，主要包括灌溉电磁阀、母液罐、母液罐电磁阀、文丘里吸肥器、EC传感器、控制柜、施肥泵、施肥电磁阀、控制器、触摸屏等，其特征在于蓄水池和母液罐均通过管道与混合罐连接，文丘里吸肥器装于母液罐和混合罐间，用于将母液吸入混合罐与灌溉水混合，EC传感器装于混合罐外管道，用于测量混合后肥液质量浓度，施肥泵装于混合罐外输出管道，用于执行混合肥液施肥工作，触摸屏、控制器、A/D转换模块、控制柜电源开关装于控制柜内，作为系统的控制核心。本发明可实现水肥EC值的检测和调节，达到自动有效施肥的目的，提高施肥的有效性和准确性，降低劳动成本和生产成本，具有较高的经济利用价值。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械控制领域，具体是一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统。
背景技术
在我国农业生产中，已基本实现了滴灌系统的推广使用，但在滴灌系统中广泛使用的施肥装置，常常会出现肥料溶液浓度难以把握、施肥质量不够精准的问题。虽然国外的水肥一体化技术已经趋于成熟，但是相关的水肥设备过于昂贵，加上我国各个地区的作物种植存在严重的土壤、气候差异，因此国外设备难以在我国实现大面积推广和应用。目前我国的施肥模式仍以粗放型为主，灌溉施肥过程中忽略了水肥的浓度比，使得农作物对肥料的吸收率较低，造成了大量的水资源、劳动力的浪费。农户肥大水勤的管理措施虽然可以获得较高的产量，但是水肥投入比较高，不仅增加地下水污染的风险，还对植物生长和温室环境带来不利影响。因此急需一种适合我国国情以及适应新疆本土的精确水肥一体化自动控制技术。
发明内容
本发明针对背景技术中的问题，提供了一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统，相比人力施肥和灌溉施肥方式，不仅能够实现自动配肥，自动施肥及自动测量肥液EC值的功能，而且能够在不同的施肥阶段，根据自动测量的肥液EC值对混合罐内水肥混合液EC值进行调节，当水肥混合液EC值满足设定值时，将水肥混合液输出到棉田，保证棉田所需的营养元素含量适宜。
滴灌棉田施肥系统主要由蓄水池、过滤器、抽水泵、蓄水池阀、逆止阀、稳压器、灌溉电磁阀、流量计、总阀、支阀、施肥电磁阀、施肥泵、混合罐、文丘里吸肥器、母液罐电磁阀、过滤器、压力表、母液罐、混合罐进水阀、控制柜、EC传感器、液位计、触摸屏、控制器、A/D转换模块、控制柜电源开关组成，其系统总体结构如图 1所示，在母液罐的过滤器两端装有压力表的目的是随时了解过滤器的堵塞情况，在管道上装有稳压器的目的是使水压保持恒定，安装两个逆止阀的作用在于防止清水和水肥混合液的倒流，安装两个流量计的作用在于了解供给棉田的灌水量和施肥量。当打开蓄水池阀、总阀、支阀、施肥电磁阀、母液罐电磁阀以及混合罐进水阀时，可以实现施肥的功能，当蓄水池阀、逆止阀、灌溉电磁阀、总阀、支阀、施肥电磁阀、母液罐电磁阀、混合罐进水阀全部打开时，系统可以实现滴灌和施肥同时进行。系统运行时，水泵先抽少许水进入混合罐，水位到达一定值后，水泵将少许灌溉水吸入文丘里吸肥器，使得文丘里吸肥器压强减小，形成负压。若这时EC传感器检测水肥浓度未达到设定值，母液罐的电磁阀打开，母液被文丘里吸肥器的负压吸入混合罐，与清水混合。若 EC 传感器测得的 EC 值不满足棉田实际情况所需，母液罐电磁阀将一直保持打开状态，在水肥混合液 EC 值达到设定值之后，施肥泵将混合后的水肥溶液输出到棉田。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明专利，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明系统工作流程原理图。
图2为本发明系统控制原理图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，本发明为一种滴灌棉田EC值调节水肥控制系统，包括蓄水池、过滤器、抽水泵、蓄水池阀、逆止阀、稳压器、灌溉电磁阀、流量计、总阀、支阀、施肥电磁阀、施肥泵、混合罐、文丘里吸肥器、母液罐电磁阀、过滤器、压力表、母液罐、混合罐进水阀、控制柜、EC传感器、液位计、触摸屏、控制器、A/D转换模块、控制柜电源开关。传感器装置包括流量计、EC传感器和液位计，配肥装置包括蓄水池、抽水泵、水肥混合罐、文丘里吸肥器和母液罐等。母液罐和蓄水池的出口分别安装有电磁阀，并都通过管道与水肥混合罐连接，以在混合罐内完成水肥混合工作；混合罐出口与棉田连接，为植物提供水肥溶液；EC值检测传感器用于测量混合罐内水肥混合液的EC值，EC传感器与A/D转换模块、控制器连接，完成数据信息的读取和保存。所述抽水泵和文丘里吸肥器设置于水槽管道上，用于将母液罐和蓄水池中肥料和灌溉水吸入混合罐内，配成所需的水肥混合液；所述流量计、液位计及EC传感器与A/D转换模块、控制器连接，进行流量、液位及水肥EC值数据信息的读取和保存。所述控制柜用于放置触摸屏、控制器、A/D转换模块、控制柜电源开关，所述控制器收集各传感器数据并控制各电磁阀和施肥泵开关动作。
实施例2：
如图2所示，所述控制系统通过控制器控制电磁阀、泵的启停，同时对EC传感器、流量计、液位计进行数据采集和收集，通过A/D转换模块完成模拟量信息转为数字量信息，并且各装置通过控制器与触摸屏人机界面连接，实现农户通过触摸屏进行施肥的功能。
实施例3：
参照图1所示，当打开蓄水池阀、灌溉电磁阀、总阀以及支阀，可进行独立灌溉，当打开蓄水池阀、总阀、支阀、施肥电磁阀、母液罐电磁阀以及混合罐进水阀，可进行独立施肥，当蓄水池阀、逆止阀、灌溉电磁阀、总阀、支阀、施肥电磁阀、母液罐电磁阀、混合罐进水阀全部打开时可以实现灌溉施肥同时进行的功能。工作时，抽水泵首先从蓄水池经过滤器抽少许水进入混合罐，当液位到达一定值时，泵驱动少许水流经文丘里吸肥器，在过流面积处清水流速增快，使得文丘里吸肥器内的压强变小，形成负压，母液通过文丘里吸肥器的负压吸入混合罐与灌溉水混合。控制器有规律的控制图1中母液罐电磁阀、混合罐进水阀开闭的时长，使混合罐中的水肥EC值和PH值满足棉花生长所需的要求，施肥泵将混合液输出到灌溉施肥管网，最后供给棉田。
Claims (4)
1.一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统，用于调控水肥EC值，所述控制系统包括蓄水池（1）、过滤器（2）、抽水泵（3）、蓄水池阀（4）、逆止阀（5）、稳压器（6）、灌溉电磁阀（7）、流量计（8）、总阀（9）、支阀（10）、施肥电磁阀（11）、施肥泵（12）、混合罐（13）、文丘里吸肥器（14）、母液罐电磁阀（15）、过滤器（16）、压力表（17）、母液罐（18）、混合罐进水阀（19）、控制柜（20）、EC传感器（21）、液位计（22）、触摸屏（23）、控制器（24）、A/D转换模块（25）、控制柜电源开关（26），其特征在于蓄水池（1）和母液罐（18）均通过管道与混合罐（13）连接，用以进行肥料原液和灌溉水进行混合，文丘里吸肥器（14）装于母液罐（18）和混合罐（13）之间，用于将母液吸入混合罐，母液罐电磁阀（15）、过滤器（16）、压力表（17）装于母液罐（18）输出管道上，逆止阀（5）、稳压器（6）、灌溉电磁阀（7）和流量计（8）设置于管道上，EC传感器（21）装于混合罐（13）外管道，用于测量混合罐内水肥溶液的EC值质量浓度，施肥泵（12）装于混合罐外输出管道，用于进行混合肥液施肥工作，所述控制柜（20）用于系统各装置的控制工作，触摸屏（23）、控制器（24）、A/D转换模块（25）、控制柜电源开关（26）装于控制柜（20）内。
2.如权利要求1所述的一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统，其特征在于：所述母液罐（18）经管道与过滤器（2）、母液罐电磁阀（15）和文丘里吸肥器（14）连接，最终与混合罐（13）连接，用于将肥料原液输入到混合罐（13）中进行混肥。
3.如权利要求1所述的一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统，其特征在于：所述流量计（8）、EC传感器（21）、液位计（22）与A/D转换模块（25）、控制器（24）连接，进行数据信息的读取和保存。
4.如权利要求1所述的一种滴灌棉田EC值调节施肥控制系统，其特征在于：所述灌溉电磁阀（7）、施肥电磁阀（11）、母液罐电磁阀（15）、混合罐进水阀（19）与控制器（24）连接，通过控制器（24）控制灌溉电磁阀（7）、施肥电磁阀（11）、母液罐电磁阀（15）、混合罐进水阀（19）的开闭。
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