CN204855477U

CN204855477U - 测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置

Info

Publication number: CN204855477U
Application number: CN201520419153.XU
Authority: CN
Inventors: 马煜然
Original assignee: Northeast Petroleum University
Current assignee: Northeast Petroleum University
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2025-06-17

Abstract

本实用新型属于农业自动化实验设备技术领域,具体涉及一种测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，包括玻璃箱体、水床循环系统、施肥及灌溉系统、数据采集装置、电气控制器及计算机，水床循环系统包括水床、循环泵、制冷机、太阳能热水器组及缓冲罐，施肥及灌溉系统包括水罐、液态氮肥储存箱、液态磷肥储存箱、液态钾肥储存箱及喷淋汇管，玻璃箱体的顶部依次设有模拟太阳能发热装置、二氧化发生器、高清摄像头及温控设备，玻璃箱体的侧面设有通风机。本实用新型的设计合理，安全可靠，使用方便，测试精准，效果直观，自动化程度高，易于大规模地推广和使用。

Description

测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置

技术领域：

本实用新型属于农业自动化实验设备技术领域,具体涉及一种测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置。

背景技术：

我国是一个农业大国，农业生产方面的研究一直是农业部门的重点项目，尤其是对玉米生长的研究更为重要，通过对玉米生长因素的研究，可以提高玉米的产量，近而创造更大的经济效益，但目前对影响玉米生长而使用的肥料的研究不够精确和细致，研究方式也十分简单，研究所用的设备也相对落后，得不到测试影响玉米生长所使用肥料的精确数据，而且现有的测试装置测试范围狭小，功能单一，自动化程度较低，测量数据不够准确，极大地影响了玉米生长因素的测试精度，从而影响了对农业生产的指导，无法满足现代化农业生产研究的需要。

实用新型内容：

本实用新型弥补和改善了上述现有技术的不足之处，提供了一种设计合理、使用方便、测试精准、效果直观、自动化程度高的测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，可以在科研单位及院校地推广和使用。

本实用新型采用的技术方案为：一种测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，包括玻璃箱体、水床循环系统、施肥及灌溉系统、数据采集装置、电气控制器及计算机，水床循环系统包括水床、循环泵、制冷机、太阳能热水器组及缓冲罐，水床的一侧通过进水管与缓冲罐连接，进水管上设有进水电动阀，缓冲罐通过回水管与水床的另一侧连接，回水管的盘管部分位于制冷机内部，回水管上设有循环泵，缓冲罐通过热水补水管与太阳能热水器组连接，热水补水管上设有热水补水电动阀，缓冲罐内设有液体温度传感器；所述的水床位于玻璃箱体的底部，水床上方设有滑道，滑道上方依次设有第一苗床、第二苗床、第三苗床及第四苗床，每个苗床的土壤内设有土壤温度传感器和土壤湿度传感器；所述的施肥及灌溉系统包括水罐、液态氮肥储存箱、液态磷肥储存箱、液态钾肥储存箱及喷淋汇管，水罐通过出水管与喷淋汇管连接，喷淋汇管上依次设有四组喷头，喷头上设有电动球阀，出水管上设有水泵，水罐通过补液管与补液汇管连接，补液管上设有小型水泵，补液汇管分别通过连接管与液态氮肥储存箱、液态磷肥储存箱、液态钾肥储存箱连接，连接管上设有电动控制阀，水罐上部与自来水管线连接，自来水管线上设有补水控制阀，水箱内设有液位传感器；所述的喷淋汇管上设有二氧化碳传感器及温度传感器；所述的玻璃箱体的顶部依次设有模拟太阳能发热装置、二氧化发生器、高清摄像头及温控设备，玻璃箱体的侧面设有通风机。

所述的模拟太阳能发热装置、二氧化碳发生器、温控设备、热水补水电动阀、制冷机、循环泵、进水电动阀电动球阀、通风机、水泵、补水控制阀、小型水泵及电动控制阀分别通过电缆与电气控制器连接；所述的液位传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、温度传感器、二氧化碳传感器及液体温度传感器分别通过电缆与数据采集装置连接；所述的高清摄像头、数据采集装置及电气控制器分别通过电缆与计算机连接。

所述的第一苗床、第二苗床、第三苗床及第四苗床分别为氮肥玉米苗床、磷肥玉米苗床、钾肥玉米苗床及氮磷钾玉米苗床，且每个苗床上方均设有喷头。

所述的第一苗床、第二苗床、第三苗床及第四苗床能够通过滑道从玻璃箱体内移出和装入。

所述的太阳能热水器组由多个太阳能热水器组成。

本实用新型的有益效果：设计合理，安全可靠，使用方便，测试精准，效果直观，自动化程度高，易于大规模地推广和使用。其主要优点如下：

1）、所述的水床循环系统能够根据实验方案要求的数据来模拟玉米的自然生长条件，通过电气控制器对种植土壤进行升温和降温的自动调整，模拟自然条件下昼夜及不同地区玉米的生长环境，近而来提高实验效率及实验质量。

2）、所述的苗床共分为四个种植区，能够同时实现进行氮磷钾对玉米生长影响的测试，提高了模拟实验的范围。

3）、所述的施肥及灌溉系统能够为四个独立的种植苗床单独进行施肥及灌溉，这样的设计能够分别为实验苗床进行氮、磷、钾及三种肥料的组合进行施肥，提高了实验效率。

4）、所述的高清摄像头能够记录玉米生长及施肥灌溉的全过程，便于查找和数据分析。

5）、所述的二氧化碳发生器能够模拟自然状态下二氧化碳的含量，使得实验更加精准，提高了实验质量。

6）、所述的各类传感器、数据采集装置、电控控制阀、电气设备、电气控制器及计算机的设计提高了实验装置的自动化程度，减轻了实验员的劳动强度，使用方便，提高效率。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

参照图1，一种测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，包括玻璃箱体7、水床循环系统、施肥及灌溉系统、数据采集装置8、电气控制器9及计算机10，水床循环系统包括水床21、循环泵18、制冷机14、太阳能热水器组11及缓冲罐16，水床21的一侧通过进水管20与缓冲罐16连接，进水管20上设有进水电动阀19，缓冲罐16通过回水管15与水床21的另一侧连接，回水管15的盘管部分位于制冷机14内部，回水管15上设有循环泵18，缓冲罐16通过热水补水管12与太阳能热水器组11连接，热水补水管12上设有热水补水电动阀13，缓冲罐16内设有液体温度传感器17；所述的水床21位于玻璃箱体7的底部，水床21上方设有滑道，滑道上方依次设有第一苗床22、第二苗床23、第三苗床26及第四苗床29，每个苗床的土壤内设有土壤温度传感器27和土壤湿度传感器28；所述的施肥及灌溉系统包括水罐34、液态氮肥储存箱43、液态磷肥储存箱44、液态钾肥储存箱45及喷淋汇管31，水罐34通过出水管32与喷淋汇管31连接，喷淋汇管31上依次设有四组喷头25，喷头25上设有电动球阀24，出水管32上设有水泵33，水罐34通过补液管39与补液汇管40连接，补液管39上设有小型水泵38，补液汇管40分别通过连接管41与液态氮肥储存箱43、液态磷肥储存箱44、液态钾肥储存箱45连接，连接管41上设有电动控制阀42，水罐34上部与自来水管线37连接，自来水管线37上设有补水控制阀36，水箱34内设有液位传感器35；所述的喷淋汇管31上设有二氧化碳传感器2及温度传感器6；所述的玻璃箱体7的顶部依次设有模拟太阳能发热装置1、二氧化发生器3、高清摄像头4及温控设备5，玻璃箱体7的侧面设有通风机30；所述的模拟太阳能发热装置1、二氧化碳发生器3、温控设备5、热水补水电动阀13、制冷机14、循环泵18、进水电动阀19电动球阀24、通风机30、水泵33、补水控制阀36、小型水泵38及电动控制阀42分别通过电缆与电气控制器9连接；所述的液位传感器35、土壤温度传感器27、土壤湿度传感器28、温度传感器6、二氧化碳传感器2及液体温度传感器17分别通过电缆与数据采集装置8连接；所述的高清摄像头4、数据采集装置8及电气控制器9分别通过电缆与计算机10连接；所述的第一苗床22、第二苗床23、第三苗床26及第四苗床29分别为氮肥玉米苗床、磷肥玉米苗床、钾肥玉米苗床及氮磷钾玉米苗床，且每个苗床上方均设有喷头25，第一苗床22、第二苗床23、第三苗床26及第四苗床29能够通过滑道从玻璃箱体7内移出和装入；所述的太阳能热水器组11由多个太阳能热水器组成。

在实验的过程中，水床循环系统能够根据实验方案要求的数据来模拟玉米的自然生长条件，通过电气控制器9对种植土壤进行升温和降温的自动调整，模拟自然条件下昼夜及不同地区玉米的生长环境，近而来提高实验效率及实验质量；所述的苗床共分为四个种植区，能够同时实现进行氮磷钾对玉米生长影响的测试，提高了模拟实验的范围；所述的施肥及灌溉系统能够为四个独立的种植苗床单独进行施肥及灌溉，这样的设计能够分别为实验苗床进行氮、磷、钾及三种肥料的组合进行施肥，提高了实验效率；所述的高清摄像头4能够记录玉米生长及灌溉施肥的全过程，便于查找和数据分析；所述的二氧化碳发生器3能够模拟自然状态下二氧化碳的含量，使得实验更加精准，提高了实验质量；所述的各类传感器、数据采集装置8、电控控制阀、电气设备、电气控制器9及计算机10的设计提高了实验装置的自动化程度，减轻了实验员的劳动强度，使用方便，提高效率。本实用新型的设计合理，安全可靠，使用方便，测试精准，效果直观，自动化程度高，易于大规模地推广和使用。

Claims

1.一种测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，包括玻璃箱体（7）、水床循环系统、施肥及灌溉系统、数据采集装置（8）、电气控制器（9）及计算机（10），其特征在于：水床循环系统包括水床（21）、循环泵（18）、制冷机（14）、太阳能热水器组（11）及缓冲罐（16），水床（21）的一侧通过进水管（20）与缓冲罐（16）连接，进水管（20）上设有进水电动阀（19），缓冲罐（16）通过回水管（15）与水床（21）的另一侧连接，回水管（15）的盘管部分位于制冷机（14）内部，回水管（15）上设有循环泵（18），缓冲罐（16）通过热水补水管（12）与太阳能热水器组（11）连接，热水补水管（12）上设有热水补水电动阀（13），缓冲罐（16）内设有液体温度传感器（17）；所述的水床（21）位于玻璃箱体（7）的底部，水床（21）上方设有滑道，滑道上方依次设有第一苗床（22）、第二苗床（23）、第三苗床（26）及第四苗床（29），每个苗床的土壤内设有土壤温度传感器（27）和土壤湿度传感器（28）；所述的施肥及灌溉系统包括水罐（34）、液态氮肥储存箱（43）、液态磷肥储存箱（44）、液态钾肥储存箱（45）及喷淋汇管（31），水罐（34）通过出水管（32）与喷淋汇管（31）连接，喷淋汇管（31）上依次设有四组喷头（25），喷头（25）上设有电动球阀（24），出水管（32）上设有水泵（33），水罐（34）通过补液管（39）与补液汇管（40）连接，补液管（39）上设有小型水泵（38），补液汇管（40）分别通过连接管（41）与液态氮肥储存箱（43）、液态磷肥储存箱（44）、液态钾肥储存箱（45）连接，连接管（41）上设有电动控制阀（42），水罐（34）上部与自来水管线（37）连接，自来水管线（37）上设有补水控制阀（36），水箱（34）内设有液位传感器（35）；所述的喷淋汇管（31）上设有二氧化碳传感器（2）及温度传感器（6）；所述的玻璃箱体（7）的顶部依次设有模拟太阳能发热装置（1）、二氧化发生器（3）、高清摄像头（4）及温控设备（5），玻璃箱体（7）的侧面设有通风机（30）。

2.根据权利要求1所述的测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，其特征在于：所述的模拟太阳能发热装置（1）、二氧化碳发生器（3）、温控设备（5）、热水补水电动阀（13）、制冷机（14）、循环泵（18）、进水电动阀（19）、电动球阀（24）、通风机（30）、水泵（33）、补水控制阀（36）、小型水泵（38）及电动控制阀（42）分别通过电缆与电气控制器（9）连接；所述的液位传感器（35）、土壤温度传感器（27）、土壤湿度传感器（28）、温度传感器（6）、二氧化碳传感器（2）及液体温度传感器（17）分别通过电缆与数据采集装置（8）连接；所述的高清摄像头（4）、数据采集装置（8）及电气控制器（9）分别通过电缆与计算机（10）连接。

3.根据权利要求1所述的测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，其特征在于：所述的第一苗床（22）、第二苗床（23）、第三苗床（26）及第四苗床（29）分别为氮肥玉米苗床、磷肥玉米苗床、钾肥玉米苗床及氮磷钾玉米苗床，且每个苗床上方均设有喷头（25）。

4.根据权利要求1所述的测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，其特征在于：所述的第一苗床（22）、第二苗床（23）、第三苗床（26）及第四苗床（29）能够通过滑道从玻璃箱体（7）内移出和装入。

5.根据权利要求1所述的测试氮磷钾对玉米生长影响的自动化实验装置，其特征在于：所述的太阳能热水器组（11）由多个太阳能热水器组成。