CN211353438U - 一种无土栽培营养液配比装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无土栽培营养液配比装置，包括培养架、进水管、回水管、循环泵、储液箱、液位计、混合箱、输水泵、浓缩液箱、浓缩液计量泵、酸性缓冲液箱、碱性缓冲液箱、PH调节计量泵、补水计量泵、微型气泵和控制箱，通过多参数水质测量仪检测回流的营养液的浓度和PH值，通过PLC控制器控制浓缩液计量泵、PH调节计量泵和补水计量泵对混合箱中营养液进行调节，能够保证培养架上的培养管道中循环的营养液浓度与PH值保持稳定，并且能够微型气泵提高营养液中的含氧量和搅动营养液，全程PLC控制器控制设备自动运行，降低人力人本，并且保证营养液的浓度精确，保持培养槽中的植物在适宜的环境中生长，提高植物生长速度。

Description

一种无土栽培营养液配比装置

技术领域

本实用新型涉及一种无土栽培技术领域，具体是一种无土栽培营养液配比装置。

背景技术

传统的无土栽培技术具有很多的缺陷，例如需要大部分的人力操控，不够自动化、智能化。在无土栽培作物营养液配比中，不同作物要求不同配方的营养液，并且由于营养液的浓度随着植物的吸收在不断的变换，并且无法保证营养液浓度和PH值的稳定，影响植物的成长效果，营养液的调配需用专人的控制和调配，需耗费大量的人力资源成本，且配比不够准确，容易出现失误，目前尚无自动精确的营养液自动配比装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无土栽培营养液配比装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无土栽培营养液配比装置，包括培养架、进水管、回水管、循环泵、储液箱、液位计、混合箱、输水泵、浓缩液箱、浓缩液计量泵、酸性缓冲液箱、碱性缓冲液箱、PH调节计量泵、补水计量泵、微型气泵和控制箱，所述培养架为竖直排列的多排并联的培养管道组成，培养管道的顶部均布有若干个种植槽，培养管道的右侧面中心固定连接有入水口，入水口通过管道连接进水管侧壁支管，所述进水管为底部与连接循环泵的出水端连接的圆形管道，顶部封口，培养管道的底部右端设有出水口，出水口通过管道连接回水管的侧壁支管通过回水管汇总，所述回水管为PPR材质水管，竖直设置在培养架的右侧，其顶部封口，回水管的底部通过管道连接混合箱的顶部进水口，回水管连接混合箱的内腔；

所述循环泵的进水端通过管道连接储液箱的底部，通过循环泵将储液箱中将调配好的营养液泵出，通过进水管输向培养管道的左端，营养液从左到右经过培养管道的底部，与种植槽中的植物根部接触，然后通过回水管流入混合箱中；

所述储液箱为方形箱体，其顶部设有出水口，出水口中固定连接有输水泵的输出端，输水泵的输入端管道插入混合箱的内腔中，接近混合箱的内腔底部，能够将混合箱中调配混合好的营养液泵入储液箱中，储液箱内安装有液位计，液位计通过导线电连接控制箱中的PLC控制器，在PLC控制器中伸入储液箱内营养液容量的高度和预设数值，PLC控制器将液位计反馈的容量数值与预设数值比对，当营养液的高度低于阈值时，通过输水泵从混合箱向储液箱内输送混合好的营养液，对储液箱内的营养液进行补充；

所述混合箱为顶部设有六个进水口的方形箱体，进水口的顶部设有圆形管口，管口中能够固定连接有管道接头，六个进水口能够通过管道接头分别与输水泵的输入端、微型气泵的输出端、PH调节计量泵的输出端、浓缩液计量泵的输出端、补水计量泵的输出端和回水管的底部回水端连接；

所述浓缩液计量泵设置在浓缩液箱的顶端，入口连接浓缩液箱的内腔，浓缩液箱的内腔中装有预先配好的营养液浓缩液，所述PH调节计量泵位于调节箱的顶端，入口设有三通，三通通过管道分别连接酸性缓冲液箱和碱性缓冲液箱，管道上设有电磁阀，所述酸性缓冲液箱和碱性缓冲液箱中分别装有酸性PH值缓冲液和碱性PH值缓冲液，用于调节营养液的PH值，所述补水计量泵通过管道连接洁净水源；

所述混合箱中安装有多参数水质测量仪的探针，探针、浓缩液计量泵、PH调节计量泵和补水计量泵通过导线连接控制箱，控制箱内设有多参数水质测量仪和PLC控制器，多参数水质测量仪的数据输出端口通过导线连接PLC控制器，PLC控制器通过导线连接浓缩液计量泵、PH调节计量泵、电磁阀和补水计量泵，通过比对多参数水质测量仪测量的数据和预设程序上的对照参数，控制浓缩液计量泵、PH调节计量泵和电磁阀，调节混合箱中的营养液浓度和PH值，并通过补水计量泵补充在培养架上损失的水分；

所述储液箱和混合箱中设有垂直的通气杆，通气杆的底端靠近储液箱和混合箱的底部设有气泡石，通气杆穿过储液箱和混合箱的顶部进水口，通过管道连通微型气泵，通过微型气泵从通气杆和气泡石对储液箱和混合箱中泵入空气，能够增加营养液的含氧量的同时，能够对储液箱和混合箱中的营养液起到搅拌混合和防止沉淀的作用；

作为本实用新型进一步的方案：所述培养管道的左端底部设有垫块，使得培养管道的左端略高于右端，方便营养液流动；

作为本实用新型再进一步的方案：所述液位计、混合箱、浓缩液箱、酸性缓冲液箱和碱性缓冲液箱固定安装在培养架的底部；

作为本实用新型再进一步的方案：所述回水管和混合箱的入水口之间的管道上安装有陶瓷过滤器和过流式紫外线杀菌器，能够将回水管中回流的营养液进行除杂除菌处理；

作为本实用新型再进一步的方案：所述输水泵只有在多参数水质测量仪感应到混合箱中的营养液的浓度和PH值达到指定数值时才能启动；

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制箱上设有触控面板，能够通过触控面板显示多参数水质测量仪和根据栽培的植物不同设置PLC控制器的预设数值；

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制箱中的多参数水质测量仪为MP型多参数水质测量仪，PLC控制器为avrarmstm的单片机，PLC控制器上设有数据接收模块和数据处理模块，数据接收模块与浓缩液计量泵、PH调节计量泵、补水计量泵和酸性缓冲液箱与碱性缓冲液箱出水管道中的电磁阀电连接，通过成品多参数水质测量仪监测混合箱中的营养液的营养液浓度、PH值和容量，当检测数据与预设数值不符时，控制浓缩液计量泵、PH调节计量泵、电磁阀和补水计量泵连接电源工作调节，添加浓缩液、酸性缓冲液、碱性缓冲液和无菌水，使得混合箱中的营养液的参数达到预设数值。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过多参数水质测量仪检测回流的营养液的浓度和PH值，通过PLC控制器控制浓缩液计量泵、PH调节计量泵和补水计量泵对混合箱中营养液进行调节，能够保证培养架上的培养管道中循环的营养液浓度与PH值保持稳定，并且能够微型气泵提高营养液中的含氧量和搅动营养液，全程PLC控制器控制设备自动运行，降低人力人本，并且保证营养液的浓度精确，保持培养槽中的植物在适宜的环境中生长，提高植物生长速度。

附图说明

图1为无土栽培营养液配比装置的结构示意图。

图2为无土栽培营养液配比装置中培养管道的结构示意图。

图3为无土栽培营养液配比装置中各箱体之间连接管道的结构示意图

图中：培养架1、进水管2、回水管3、循环泵4、储液箱5、液位计6、混合箱7、输水泵8、浓缩液箱9、浓缩液计量泵10、酸性缓冲液箱11、碱性缓冲液箱12、PH调节计量泵13、补水计量泵14、微型气泵15、控制箱16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种无土栽培营养液配比装置，包括培养架1、进水管2、回水管3、循环泵4、储液箱5、液位计6、混合箱7、输水泵8、浓缩液箱9、浓缩液计量泵10、酸性缓冲液箱11、碱性缓冲液箱12、PH调节计量泵13、补水计量泵14、微型气泵15和控制箱16，所述培养架1为竖直排列的多排并联的培养管道101组成，培养管道101的顶部均布有若干个种植槽102，培养管道101的右侧面中心固定连接有入水口103，入水口103通过管道连接进水管2侧壁支管，所述进水管2为底部与连接循环泵4的出水端连接的圆形管道，顶部封口，培养管道101的底部右端设有出水口104，出水口104通过管道连接回水管3的侧壁支管通过回水管3汇总，所述回水管3为PPR材质水管，竖直设置在培养架1的右侧，其顶部封口，回水管3的底部通过管道连接混合箱7的顶部进水口，回水管3连接混合箱7的内腔；

所述循环泵4的进水端通过管道连接储液箱5的底部，通过循环泵4将储液箱5中将调配好的营养液泵出，通过进水管2输向培养管道101的左端，营养液从左到右经过培养管道101的底部，与种植槽102中的植物根部接触，然后通过回水管3流入混合箱7中；

所述储液箱5为方形箱体，其顶部设有出水口，出水口中固定连接有输水泵8的输出端，输水泵8的输入端管道插入混合箱7的内腔中，接近混合箱7的内腔底部，能够将混合箱7中调配混合好的营养液泵入储液箱5中，储液箱5内安装有液位计6，液位计6通过导线电连接控制箱16中的PLC控制器，在PLC控制器中伸入储液箱5内营养液容量的高度和预设数值，PLC控制器将液位计6反馈的容量数值与预设数值比对，当营养液的高度低于阈值时，通过输水泵8从混合箱7向储液箱5内输送混合好的营养液，对储液箱5内的营养液进行补充；

所述混合箱7为顶部设有六个进水口的方形箱体，进水口的顶部设有圆形管口，管口中能够固定连接有管道接头，六个进水口能够通过管道接头分别与输水泵8的输入端、微型气泵15的输出端、PH调节计量泵13的输出端、浓缩液计量泵10的输出端、补水计量泵14的输出端和回水管3的底部回水端连接；

所述浓缩液计量泵10设置在浓缩液箱9的顶端，入口连接浓缩液箱9的内腔，浓缩液箱9的内腔中装有预先配好的营养液浓缩液，所述PH调节计量泵13位于调节箱的顶端，入口设有三通，三通通过管道分别连接酸性缓冲液箱11和碱性缓冲液箱12，管道上设有电磁阀，所述酸性缓冲液箱11和碱性缓冲液箱12中分别装有酸性PH值缓冲液和碱性PH值缓冲液，用于调节营养液的PH值，所述补水计量泵14通过管道连接洁净水源；

所述混合箱7中安装有多参数水质测量仪的探针，探针、浓缩液计量泵10、PH调节计量泵13和补水计量泵14通过导线连接控制箱16，控制箱16内设有多参数水质测量仪和PLC控制器，多参数水质测量仪的数据输出端口通过导线连接PLC控制器，PLC控制器通过导线连接浓缩液计量泵10、PH调节计量泵13、电磁阀和补水计量泵14，通过比对多参数水质测量仪测量的数据和预设程序上的对照参数，控制浓缩液计量泵10、PH调节计量泵13和电磁阀，调节混合箱7中的营养液浓度和PH值，并通过补水计量泵14补充在培养架1上损失的水分；

所述储液箱5和混合箱7中设有垂直的通气杆，通气杆的底端靠近储液箱5和混合箱7的底部设有气泡石，通气杆穿过储液箱5和混合箱7的顶部进水口，通过管道连通微型气泵15，通过微型气泵15从通气杆和气泡石对储液箱5和混合箱7中泵入空气，能够增加营养液的含氧量的同时，能够对储液箱5和混合箱7中的营养液起到搅拌混合和防止沉淀的作用；

所述培养管道101的左端底部设有垫块，使得培养管道101的左端略高于右端，方便营养液流动；

所述液位计6、混合箱7、浓缩液箱9、酸性缓冲液箱11和碱性缓冲液箱12固定安装在培养架1的底部；

所述回水管3和混合箱7的入水口之间的管道上安装有陶瓷过滤器和过流式紫外线杀菌器，能够将回水管3中回流的营养液进行除杂除菌处理；

所述输水泵8只有在多参数水质测量仪感应到混合箱7中的营养液的浓度和PH值达到指定数值时才能启动；

所述控制箱16上设有触控面板，能够通过触控面板显示多参数水质测量仪和根据栽培的植物不同设置PLC控制器的预设数值；

所述控制箱16中的多参数水质测量仪为MP551型多参数水质测量仪，PLC控制器为avr arm stm32的51单片机，PLC控制器上设有数据接收模块和数据处理模块，数据接收模块与浓缩液计量泵10、PH调节计量泵13、补水计量泵14和酸性缓冲液箱11与碱性缓冲液箱12出水管道中的电磁阀电连接，通过成品多参数水质测量仪监测混合箱7中的营养液的营养液浓度、PH值和容量，当检测数据与预设数值不符时，控制浓缩液计量泵10、PH调节计量泵13、电磁阀和补水计量泵14连接电源工作调节，添加浓缩液、酸性缓冲液、碱性缓冲液和无菌水，使得混合箱7中的营养液的参数达到预设数值。

本实用新型的工作原理是：通过循环泵4将储液箱5中将调配好的营养液泵出，通过进水管2输向培养管道101的左端，营养液从左到右经过培养管道101的底部，与种植槽102中的植物根部接触，然后通过回水管3流入混合箱7中，通过液位计6感应储液箱5中的营养液容量，并通过PLC控制器控制输水泵8从混合箱7中将混合好的营养液泵入储液箱5中，通过多参数水质测量仪监测混合箱7中的营养液的营养液浓度、PH值和容量，通过与PLC控制器内的预设数值比对控制浓缩液计量泵10、PH调节计量泵13、电磁阀和补水计量泵14对混合箱7中补充营养液浓缩液、PH缓冲液和损失的水分，并通过微型气泵15从通气杆和气泡石对储液箱5和混合箱7中泵入空气，能够增加营养液的含氧量的同时，能够对储液箱5和混合箱7中的营养液起到搅拌混合和防止沉淀的作用。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无土栽培营养液配比装置，包括培养架、进水管、回水管、循环泵、储液箱、液位计、混合箱、输水泵、浓缩液箱、浓缩液计量泵、酸性缓冲液箱、碱性缓冲液箱、PH调节计量泵、补水计量泵、微型气泵和控制箱，所述培养架为竖直排列的多排并联的培养管道组成，培养管道的顶部均布有若干个种植槽，培养管道的右侧面中心固定连接有入水口，入水口通过管道连接进水管侧壁支管，所述进水管为底部与连接循环泵的出水端连接的圆形管道，顶部封口，培养管道的底部右端设有出水口，出水口通过管道连接回水管的侧壁支管通过回水管汇总，所述回水管为PPR材质水管，竖直设置在培养架的右侧，其顶部封口，回水管的底部通过管道连接混合箱的顶部进水口，回水管连接混合箱的内腔，所述循环泵的进水端通过管道连接储液箱的底部，其特征在于；

所述储液箱为方形箱体，其顶部设有出水口，出水口中固定连接有输水泵的输出端，输水泵的输入端管道插入混合箱的内腔中，接近混合箱的内腔底部，储液箱内安装有液位计，液位计通过导线电连接控制箱中的PLC控制器；

所述混合箱为顶部设有六个进水口的方形箱体，进水口的顶部设有圆形管口，管口中能够固定连接有管道接头，六个进水口能够通过管道接头分别与输水泵的输入端、微型气泵的输出端、PH调节计量泵的输出端、浓缩液计量泵的输出端、补水计量泵的输出端和回水管的底部回水端连接；

所述浓缩液计量泵设置在浓缩液箱的顶端，入口连接浓缩液箱的内腔，浓缩液箱的内腔中装有预先配好的营养液浓缩液，所述PH调节计量泵位于调节箱的顶端，入口设有三通，三通通过管道分别连接酸性缓冲液箱和碱性缓冲液箱，管道上设有电磁阀，所述酸性缓冲液箱和碱性缓冲液箱中分别装有酸性PH值缓冲液和碱性PH值缓冲液，所述补水计量泵通过管道连接洁净水源；

所述混合箱中安装有多参数水质测量仪的探针，探针、浓缩液计量泵、PH调节计量泵和补水计量泵通过导线连接控制箱，控制箱内设有多参数水质测量仪和PLC控制器，多参数水质测量仪的数据输出端口通过导线连接PLC控制器，PLC控制器通过导线连接浓缩液计量泵、PH调节计量泵、电磁阀和补水计量泵；

所述储液箱和混合箱中设有垂直的通气杆，通气杆的底端靠近储液箱和混合箱的底部设有气泡石，通气杆穿过储液箱和混合箱的顶部进水口，通过管道连通微型气泵。

2.根据权利要求1所述的无土栽培营养液配比装置，其特征在于，所述培养管道的左端底部设有垫块。

3.根据权利要求1所述的无土栽培营养液配比装置，其特征在于，所述液位计、混合箱、浓缩液箱、酸性缓冲液箱和碱性缓冲液箱固定安装在培养架的底部。

4.根据权利要求1所述的无土栽培营养液配比装置，其特征在于，所述回水管和混合箱的入水口之间的管道上安装有陶瓷过滤器和过流式紫外线杀菌器。

5.根据权利要求1所述的无土栽培营养液配比装置，其特征在于，所述控制箱上设有触控面板。

6.根据权利要求1所述的无土栽培营养液配比装置，其特征在于，所述控制箱中的多参数水质测量仪为MP型多参数水质测量仪，PLC控制器为avrarmstm的单片机，PLC控制器上设有数据接收模块和数据处理模块，数据接收模块与浓缩液计量泵、PH调节计量泵、补水计量泵和酸性缓冲液箱与碱性缓冲液箱出水管道中的电磁阀电连接。

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