CN207639359U - 营养液自动补液系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种营养液自动补液系统，包括一个或者多个储罐，储罐中储存有浓缩的营养液，储罐通过管道与一个营养液池相连接，管道上还串联有输液泵，营养液池内设有电导率传感器，输液泵以及电导率传感器分别与一个控制器相连接，控制器通过电导率传感器监测营养液池中的营养液中各种营养元素的浓度，并控制输液泵将浓缩营养液输入营养液池中，由此使得营养液中营养元素的浓度维持稳定。该的营养液自动补液系统，人工创造了一个有利于植物生长的环境，可以有效的缩短植物或蔬菜的生长期和提高其单位产量，还可以有效减少亚硝酸盐的累积，提高植物或者蔬菜的品质。该系统与外界环境相对独立，而且全部自动化操作，可以实现智能化绿色生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及现代化农业技术，特别涉及一种营养液自动补液系统。
背景技术
目前，我国的土地利用面积逐渐减少，要满足自给自足的情况下，种植业正面临严峻的挑战，农业技术人员只能通过无土栽培缓解土地紧张的压力。
现有的植物水培技术基本上都是室外种植，河流种植，湖泊种植等，也能保证植物的正常生长，但是阳光的正常光照时间8小时左右是远远不够的，而且都是依靠自然环境实现，因此环境的掌控方面很难确定，植物或蔬菜的生长期还是不能够得到有效的缩短。
将自动化的理念应用于农业蔬菜种植，将繁重的农业劳动进化成现代化的工厂自动化生产形式，且彻底解决虫害农残问题，为未来现代化农业种植树立新的标杆。
但是，现有技术中的无土栽培技术在运行过程中仍然存在诸多不足：
1)对空间利用率不高，仍然需要较大的占地面积；
2)一般采用统一种植和统一收获的模式，对整个空间内环境要素的一致性要求比较高，而且无法实现栽培产品，尤其是蔬菜的持续供给；
3)补光系统采用直接照射，光照时间、波长等不能精确控制，导致其在栽种不同植物时，无法营造出最合适的光照条件；
4)缺乏相应的风循环系统，无法模拟自然界中的风吹效果，从而使得植物在生长过程中叶子不会摇摆，影响其蒸腾效果，不利于其生长；
因此，迫切需要一种能够解决上述问题的植物工厂系统，以便于大规模、工业化的对植物进行种植，以减缓对土地的压力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种营养液自动补液系统。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种营养液自动补液系统，包括一个或者多个储罐，储罐中储存有浓缩的营养液，储罐通过管道与一个营养液池相连接，管道上还串联有输液泵或者电子阀门，营养液池内设有电导率传感器，输液泵或者电子阀门以及电导率传感器分别与一个控制器相连接，控制器通过电导率传感器监测营养液池中的营养液中各种营养元素的浓度，当电导率传感器返回的一种或者多种营养元素的浓度数值低于预先设定的范围时，控制器向输液泵或者电子阀门发出开启信号，输液泵或者电子阀门开启并将存储在储罐中的浓缩营养液通过管道输入营养液池中，营养液池中的营养元素的浓度逐渐上升，电导率传感器同步检测输液调整过程中营养元素的浓度数值，在浓度数值达到预先设定的范围时，控制器向输液泵或者电子阀门输出关闭信号，输液泵或者电子阀门关闭，营养液中营养元素的浓度维持稳定。
进一步的，主要包括:
第一储罐，用于储存含有钙元素、钾元素和氮元素的溶液；
第二储罐，用于储存含有镁元素和磷元素的溶液；
第三储罐，用于储存其他微量元素的溶液。
进一步的，第一储罐中储存的溶液的有效成分为：Ca2+、K+、NO3 -和NH4 +；
第二储罐中储存的溶液的有效成分为：Mg2+、K+和H2PO4 +；
第二储罐中储存的溶液的有效成分为：Fe3+、Zn2+、Ca2+、NH4 +、MoO42-和Mn2+。
进一步的，还包括用于调节营养液酸碱度的第四储罐和第五储罐，其中第四储罐中储存磷酸溶液，第五储罐中储存氢氧化钾溶液，营养液池内还设有与控制器相连接的pH传感器，pH传感器用于检测营养液的酸碱度。
进一步的，还包括一个用于储存水的水箱，水箱通过管道与营养液池相连接，管道上还串联有与控制器连接并受其控制的输液泵或者电子阀门，当所述电导率传感器返回的一种或者多种营养元素的浓度数值高于预先设定的范围时，所述控制器判断营养液处于缺水状态，并控制所述输液泵或者电子阀门将储存在所述水箱中的水通过管道输入所述营养液池中，以补充水分并降低营养液中营养元素的浓度。
一般来说如果储罐和水箱为高位罐，通过控制电子阀门开启即可以使液体在重力的作用下流入营养液池，反之，使用输液泵也乐意达到相同效果。
采用以上技术方案的营养液自动补液系统，可以维持一个循环系统中的营养液的各种营养成分的组成始终处于一个稳定的状态之下，由此人工创造一个有利于植物生长的环境，从而可以有效的缩短植物或蔬菜的生长期和提高其单位产量，并且还可以有效减少亚硝酸盐的累积，提高植物或者蔬菜的品质。该系统与外界环境相对独立，而且可以全部自动化操作，因此不受外界影响也无需人工干预，由此可以实现智能化绿色生产。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式的营养液自动补液系统的结构示意图。
图2为图1所示营养液自动补液系统的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1和图2示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的营养液自动补液系统。
如图所示，该装置包括五个储罐1。
储罐1中储存有浓缩的营养液。储罐1通过管道5与一个营养液池3相连接。
管道5上还串联有输液泵6。
营养液池3内设有电导率传感器4。
输液泵6以及电导率传感器4分别与一个控制器2相连接。
控制器2通过电导率传感器4监测营养液池3中的营养液中各种营养元素的浓度。
当电导率传感器4返回的一种或者多种营养元素的浓度数值低于预先设定的范围时，控制器2向输液泵6发出开启信号，输液泵6开启并将存储在储罐1中的浓缩营养液通过管道5输入营养液池3中。
营养液池3中的营养元素的浓度逐渐上升。
电导率传感器4同步检测输液调整过程中营养元素的浓度数值，在浓度数值达到预先设定的范围时，控制器2向输液泵6输出关闭信号，输液泵6，营养液中营养元素的浓度维持稳定。
营养液池3内还设有与控制器2相连接的pH传感器，pH传感器用于检测营养液的酸碱度。
五个储罐1包括:
用于储存含有钙元素、钾元素和氮元素的溶液的第一储罐11；
用于储存含有镁元素和磷元素的溶液的第二储罐12；
用于储存其他微量元素的溶液的第三储罐13；
以及，
用于调节营养液酸碱度的第四储罐14和第五储罐15。
其中，
第一储罐11中储存的溶液的有效成分为：Ca2+、K+、NO3 -和NH4 +；
第二储罐12中储存的溶液的有效成分为：Mg2+、K+和H2PO4 +；
第二储罐13中储存的溶液的有效成分为：Fe3+、Zn2+、Ca2+、NH4 +、MoO42-和Mn2+。
第四储罐14中储存0.5％～5％磷酸水溶液；
第五储罐15中储存0.5％～5％氢氧化钾水溶液。
在本实施例中，还包括一个用于储存水的水箱7，水箱7通过管道5与营养液储3箱相连接，管道5上也串联有与控制器2连接并受其控制的输液泵6。
当电导率传感器4返回的营养元素的总浓度数值高于预先设定的范围时，控制器2判断营养液处于缺水状态，并控制所述输液泵6将储存在水箱7中的水通过管道5输入营养液池3中，以补充水分并降低营养液中营养元素的浓度。
采用以上技术方案的营养液自动补液系统，可以维持一个循环系统中的营养液的各种营养成分的组成始终处于一个稳定的状态之下，由此人工创造一个有利于植物生长的环境，从而可以有效的缩短植物或蔬菜的生长期和提高其单位产量，并且还可以有效减少亚硝酸盐的累积，提高植物或者蔬菜的品质。该系统与外界环境相对独立，而且可以全部自动化操作，因此不受外界影响也无需人工干预，由此可以实现智能化绿色生产。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.营养液自动补液系统，包括一个或者多个储罐，储罐中储存有浓缩的营养液，储罐通过管道与一个营养液池相连接，管道上还串联有输液泵或者电子阀门，营养液池内设有电导率传感器，输液泵或者电子阀门以及电导率传感器分别与一个控制器相连接，控制器通过电导率传感器监测营养液池中的营养液中各种营养元素的浓度，当电导率传感器返回的一种或者多种营养元素的浓度数值低于预先设定的范围时，控制器向输液泵或者电子阀门发出开启信号，输液泵或者电子阀门开启并将存储在储罐中的浓缩营养液通过管道输入营养液池中，营养液池中的营养元素的浓度逐渐上升，电导率传感器同步检测输液调整过程中营养元素的浓度数值，在浓度数值达到预先设定的范围时，控制器向输液泵或者电子阀门输出关闭信号，输液泵或者电子阀门关闭，营养液中营养元素的浓度维持稳定。
2.根据权利要求1所述的营养液自动补液系统，其特征在于，主要包括:
第一储罐，用于储存含有钙元素、钾元素和氮元素的溶液；
第二储罐，用于储存含有镁元素和磷元素的溶液；
第三储罐，用于储存其他微量元素的溶液。
3.根据权利要求1所述的营养液自动补液系统，其特征在于，还包括用于调节营养液酸碱度的第四储罐和第五储罐，其中第四储罐中储存磷酸溶液，第五储罐中储存氢氧化钾溶液，营养液池内还设有与控制器相连接的pH传感器，pH传感器用于检测营养液的酸碱度。
4.根据权利要求1所述的营养液自动补液系统，其特征在于，还包括一个用于储存水的水箱，储罐通过管道与一个营养液池相连接，管道上还串联有与所述控制器连接并受其控制的输液泵或者电子阀门，当所述电导率传感器返回的一种或者多种营养元素的浓度数值高于预先设定的范围时，所述控制器判断营养液处于缺水状态，并控制所述输液泵或者电子阀门将储存在所述水箱中的水通过管道输入所述营养液池中，以补充水分并降低营养液中营养元素的浓度。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110235765A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-17 | 航天(北京)食品技术研究院 | 一种车间内水培种植蔬菜的系统及方法 |
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- 2017-11-23 CN CN201721596665.9U patent/CN207639359U/zh active Active
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