CN113711805A - 一种用于农作物精准培养的培养室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于农作物精准培养的培养室，所述培养室内设有传送平台，传送平台上放置培养盆，培养盆用于培养农作物，培养室内设有为农作物灌溉、喷药、施肥的喷雾装置，喷雾装置包括水箱、隔膜泵、喷头和喷雾导轨，隔膜泵和喷头之间通过软管相连，喷头设置在喷雾导轨上，隔膜泵用于将水箱中的水或试剂泵入至喷头中喷施至农作物上。

Description

一种用于农作物精准培养的培养室
技术领域
本发明涉及农作物培育技术领域，特别涉及一种用于农作物精准培养的培养室。
背景技术
农作物在生长过程中受到生物与非生物多种胁迫因子（如气候、土壤、病虫草害及环境污染等）的影响，阻碍了农作物高效生产实践和农业可持续发展。因此，要依靠适时的农作物调节和病虫草害防治等调控作业措施来确保增产。喷药、施肥和灌溉对于农作物生长具有显著影响，过多或过少施用都会造成农作物生长的负面影响，特别是喷药量和施肥量的多少，是影响农作物种植经济成本的重要因素。农药、肥料的过量或不合理使用，会导致土壤板结与污染、地表和地下水污染，进而对农业生态环境带来诸多负面影响。
目前实验室中对农作物的灌溉、施肥和喷药多采用整体处理的方式，即对所有农作物均匀灌溉、施肥和喷药，但是由于不同农作物个体之间存在很大差异，这种无差别灌溉、施肥和喷药容易造成资源的浪费以及造成农产品农药残留超标等问题，不利于农业可持续发展。
发明内容
本发明提供了一种用于农作物精准培养的培养室，其优点是能够根据农作物个体受胁迫程度进行定点定量的灌溉、施肥和喷药，有利于实现农作物病虫害精确防控。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种用于农作物精准培养的培养室，所述培养室内设有传送平台，传送平台上放置培养盆，培养盆用于培养农作物，培养室内设有为农作物灌溉、喷药、施肥的喷雾装置，喷雾装置包括水箱、隔膜泵、喷头和喷雾导轨，隔膜泵和喷头之间通过软管相连，喷头设置在喷雾导轨上，隔膜泵用于将水箱中的水或试剂泵入至喷头中喷施至农作物上。
本发明进一步设置为，所述喷雾导轨包括四根竖直的Z向杆、两根水平的Y向杆和一根水平的X向杆，Z向杆设置在培养室的四角处，Z向杆旁设有与Z向杆平行的Z向丝杆，Z向丝杆上螺纹连接有第一滑块，Z向丝杆连接有用于驱动Z向丝杆转动的Z向驱动电机；两根Y向杆平行且两根Y向杆分别设置在同侧的两个第一滑块之间，Y向杆上设有与Y向杆平行的Y向丝杆，Y向丝杆上螺纹连接有第二滑块，Y向丝杆连接有用于驱动Y向丝杆转动的Y向驱动电机；X向杆设置在两个第二滑块之间且与Y向杆垂直，X向杆的下方设有与X向杆平行的X向丝杆，X向丝杆连接有用于驱动X向丝杆转动的X向驱动电机，X向丝杆上螺纹连接有第三滑块，所述喷头固定在第三滑块的下方。
本发明进一步设置为，第一滑块、第二滑块以及第三滑块上均设有定位滑槽，所述Z向杆、Y向杆和X向杆上均设有与定位滑槽匹配的定位轨道，定位轨道伸进定位滑槽中。
本发明进一步设置为，所述水箱包括三个仓室，分别用于盛装水、农药或水肥，三个仓室通过一个四通换向阀连接至隔膜泵的进水口。
本发明进一步设置为，所述培养室设有进口和出口，传送平台被设置为能够将培养盆从进口输送至出口。
本发明进一步设置为，所述传送平台包括第一传送带、第二传送带以及至少两个第三传送带，第一传送带设置在培养室的进口与出口之间，第一传送带的传送方向被设置为从培养室的进口指向出口，第二传送带与第一传送带平行设置且第二传送带的传送方向与第一传送带的传送方向相反，第三传送带设置在第一传送带和第二传送带之间且与第一传送带垂直。
本发明进一步设置为，还包括若干导向板，导向板设置在第一传送带或第二传送带的上方，第一传送带或第二传送带的上方设有用于安装导向板的基板，导向板转动连接在基板上，基板上设有导向气缸，导向气缸的活塞杆与导向板连接用于推动导向板转动。
本发明进一步设置为，所述培养室内还设有光照灯和通风系统。
综上所述，本发明的有益效果有：
1．在培养室内对农作物进行水、肥、药的精准施用，在培养室中，喷头对每个农作物个体进行定点定量喷施试剂，通过在水箱中加入水、肥试剂或农药试剂，即可实现对农作物施用水、肥、药，每个农作物都可以单独喷施，以实现水、肥、药的精准施用，有利于实现农作物病虫害精确防控；
2．通过培养室中的第一传送带、第二传送带以及第三传送带的组合，可以最大限度的利用培养室内空间放置更多的培养盆，同时又可以通过第一传送带、第二传送带以及第三传送带的传送将所有培养盆均能由培养室的进口移动至出口，从而无需人工搬运培养盆，提高了自动化程度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的俯视视角的示意图；
图3是本发明实施例中传送平台的结构示意图；
图4是本发明实施例中喷雾导轨的示意图；
图5是本发明实施例中Z向杆与第一滑块之间的连接示意图。
图中，1、培养室；101、进口；102、出口；4、培养盆；5、传送平台；501、第一传送平台；502、第二传送平台；503、第三传送平台；504、导向板；505、基板；506、导向气缸；6、喷雾装置；61、水箱；62、隔膜泵；63、喷头；64、喷雾导轨；641、Z向杆；642、Z向丝杆；643、第一滑块；644、Y向杆；645、Y向丝杆；646、第二滑块；647、X向杆、648、X向丝杆；649、第三滑块；6410、定位轨道；6411、定位滑槽。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
实施例：参考图1-5，一种用于农作物精准培养的培养室，培养室1为一个相对密闭的空间，培养室1内设有光照灯和通风系统，提供植物生长的必要环境。所述培养室1设有进口101和出口102，进口101和出口102设置在培养室1的同一个侧面。所述培养室1内设有传送平台5，传送平台5上放置培养盆4，传送平台5被设置为能够将培养盆4从进口101输送至出口102，培养盆4用于培养农作物。
传送平台5包括第一传送带、第二传送带以及至少两个第三传送带，第一传送带设置在培养室1的进口101与出口102之间，第一传送带的传送方向被设置为从培养室1的进口101指向出口102，第二传送带与第一传送带平行设置且第二传送带的传送方向与第一传送带的传送方向相反，第三传送带设置在第一传送带和第二传送带之间且与第一传送带垂直。在一般状态时，培养盆4放置在第三传送带上。
还包括若干导向板504，导向板504设置在第一传送带或第二传送带的上方，第一传送带或第二传送带的上方设有用于安装导向板504的基板505，导向板504转动连接在基板505上，基板505上设有导向气缸506，导向气缸506的活塞杆与导向板504连接用于推动导向板504转动。导向板504用于将第一传送带或第二传送带上的培养盆4导向至第三传送带上，导向气缸506控制导向板504是否伸出，因此，当第三传送带设有至少三组时，通过导向板504的伸出与缩回，即可准确控制培养盆4移动至指定的某个第三传送带上。通过合理配合，所有的培养盆4均可以依次的移动至出口102处而被取出，第一传送带、第二传送带以及第三传送带的动作顺序通过可编程控制器进行控制和实现，整个过程可实现自动化控制。
本实施例中，第一传送带、第二传送带以及第三传送带均采用链条带动间隔设置的钢棍移动的传送带形式，链条由电机带动，这种形式的传送带为成熟的现有技术，此处不做赘述。但需要说明的是，每个第三传送带均由独立的电机进行驱动，即，至少两个第三传送带的输送作业独立进行。
考虑到培养室1内的环境与培养室1外的差异可能很大（温度、湿度等参数），在培养室1的进口101与出口102处均设置有感应门，通过设置在进口101或出口102处的光电开关来控制感应门的开启和关闭，当有培养盆4需要进出时感应门打开，未检测到培养盆4信号时感应门关闭。
培养室1内设有为农作物灌溉、施肥、喷药的喷雾装置6，喷雾装置6包括水箱61、隔膜泵62、喷头63和喷雾导轨64，隔膜泵62和喷头63之间通过软管相连，喷头63设置在喷雾导轨64上，隔膜泵62用于将水箱61中的水或试剂泵入至喷头63中喷施至农作物上。
喷雾导轨64包括四根竖直的Z向杆641、两根水平的Y向杆644和一根水平的X向杆647。Z向杆641设置在培养室1的四角处，Z向杆641旁设有与Z向杆641平行的Z向丝杆642，Z向丝杆642上螺纹连接有第一滑块643，Z向丝杆642连接有用于驱动Z向丝杆642转动的Z向驱动电机。两根Y向杆644平行且两根Y向杆644分别设置在同侧的两个第一滑块643之间，Y向杆644上设有与Y向杆644平行的Y向丝杆645，Y向丝杆645上螺纹连接有第二滑块646，Y向丝杆645连接有用于驱动Y向丝杆645转动的Y向驱动电机。X向杆647设置在两个第二滑块646之间且与Y向杆644垂直，X向杆647的下方设有与X向杆647平行的X向丝杆648，X向丝杆648连接有用于驱动X向丝杆648转动的X向驱动电机，X向丝杆648上螺纹连接有第三滑块649，所述喷头63固定在第三滑块649的下方。第一滑块643、第二滑块646以及第三滑块649上均设有定位滑槽6411，所述Z向杆641、Y向杆644和X向杆647上均设有与定位滑槽6411匹配的定位轨道6410，定位轨道6410伸进定位滑槽6411中。通过上述设计，喷雾导轨64可以带着喷头63在培养室1内移动，从而可以准确的移动至每个培养盆4的上方对每个培养盆4进行单独的施用水、肥、药，实现水、肥、药的精准施用。同时，喷头63也能够上下移动，以使在农作物的不同生长阶段，喷头63都能移动至合适的高度进行喷施。同样的，Z向驱动电机、Y向驱动电机、X向驱动电机以及隔膜泵62也有可编程控制器实现顺序控制。
在本实施例中，水箱61的数量设置一个，同时用于水、肥试剂以及农药试剂的盛装，在需要灌溉时，水箱61里装水，需要施肥时，水箱61内换用肥试剂。药、肥喷完后，要用水对系统进行清洗后才能进行下一轮的喷雾作业。为了提高水、肥、药的施用效率，在本发明的其他一些实施例中，水箱61设置三个，三个水箱61通过一个四通换向阀连接至隔膜泵62的进水口，三个水箱61分别用于盛装水、肥试剂和农药试剂，通过四通换向阀控制水箱61与隔膜泵62的连接，需要转换喷施模式时，只需切换四通换向阀即可，四通换向阀采用电磁阀，同样通过可编程控制器控制，从而实现程序自动控制，水、肥、药的施用效率更高。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，所述培养室(1)内设有传送平台(5)，传送平台(5)上放置培养盆(4)，培养盆(4)用于培养农作物，培养室(1)内设有为农作物灌溉、喷药、施肥的喷雾装置(6)，喷雾装置(6)包括水箱(61)、隔膜泵(62)、喷头(63)和喷雾导轨(64)，隔膜泵(62)和喷头(63)之间通过软管相连，喷头(63)设置在喷雾导轨(64)上，隔膜泵(62)用于将水箱(61)中的水、农药或水肥泵入至喷头(63)中喷施至农作物上。
2.根据权利要求1所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，所述喷雾导轨(64)包括四根竖直的Z向杆(641)、两根水平的Y向杆(644)和一根水平的X向杆(647)，Z向杆(641)设置在培养室(1)的四角处，Z向杆(641)旁设有与Z向杆(641)平行的Z向丝杆(642)，Z向丝杆(642)上螺纹连接有第一滑块(643)，Z向丝杆(642)连接有用于驱动Z向丝杆(642)转动的Z向驱动电机；两根Y向杆(644)平行且两根Y向杆(644)分别设置在同侧的两个第一滑块(643)之间，Y向杆(644)上设有与Y向杆(644)平行的Y向丝杆(645)，Y向丝杆(645)上螺纹连接有第二滑块(646)，Y向丝杆(645)连接有用于驱动Y向丝杆(645)转动的Y向驱动电机；X向杆(647)设置在两个第二滑块(646)之间且与Y向杆(644)垂直，X向杆(647)的下方设有与X向杆(647)平行的X向丝杆(648)，X向丝杆(648)连接有用于驱动X向丝杆(648)转动的X向驱动电机，X向丝杆(648)上螺纹连接有第三滑块(649)，所述喷头(63)固定在第三滑块(649)的下方。
3.根据权利要求2所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，第一滑块(643)、第二滑块(646)以及第三滑块(649)上均设有定位滑槽(6411)，所述Z向杆(641)、Y向杆(644)和X向杆(647)上均设有与定位滑槽(6411)匹配的定位轨道(6410)，定位轨道(6410)伸进定位滑槽(6411)中。
4.根据权利要求1所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，所述水箱(61)括三个仓室，分别用于盛装水、农药或水肥，三个仓室通过一个四通换向阀连接至隔膜泵(62)的进水口。
5.根据权利要求1所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，所述培养室(1)设有进口(101)和出口(102)，传送平台(5)被设置为能够将培养盆(4)从进口(101)输送至出口(102)。
6.根据权利要求5所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，所述传送平台(5)包括第一传送带、第二传送带以及至少两个第三传送带，第一传送带设置在培养室(1)的进口(101)与出口(102)之间，第一传送带的传送方向被设置为从培养室(1)的进口(101)指向出口(102)，第二传送带与第一传送带平行设置且第二传送带的传送方向与第一传送带的传送方向相反，第三传送带设置在第一传送带和第二传送带之间且与第一传送带垂直。
7.根据权利要求6所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，还包括若干导向板(504)，导向板(504)设置在第一传送带或第二传送带的上方，第一传送带或第二传送带的上方设有用于安装导向板(504)的基板(505)，导向板(504)转动连接在基板(505)上，基板(505)上设有导向气缸(506)，导向气缸(506)的活塞杆与导向板(504)连接用于推动导向板(504)转动。
8.根据权利要求1所述的用于农作物精准培养的培养室，其特征在于，所述培养室(1)内还设有光照灯和通风系统。
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