CN2567974Y

CN2567974Y - 栽培用二氧化碳自动补充控制装置

Info

Publication number: CN2567974Y
Application number: CN 02268087
Authority: CN
Inventors: 韩化兴; 单叔良; 赵义堂; 季明灿; 任长安
Original assignee: 韩化兴
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2003-08-27
Anticipated expiration: 2012-07-01

Abstract

本实用新型公开了一种栽培用二氧化碳自动补充控制装置，属农用二氧化碳控制装置，它包括二氧化碳储气瓶3、电子控制器2，电子控制器2是由机壳、控制线路板、控制线路构成，其特点是它还包括一电磁阀4、二氧化碳气体传感器1、释放管路5，二氧化碳气体传感器1的一端与控制线路中六级电压比较器9的公共点A端相接，另一端接地，电磁阀4串接在二氧化碳储气瓶3输出气管路上，电磁阀4的线圈两端并联在电源7中的B点与C点上，二氧化碳储气瓶3输出气管路与释放管路5相接，释放管路5上设有释放孔6，本实用新型构思新颖，操作简单，根据光合作用，自动释放二氧化碳气体，使大棚内的二氧化碳及时得到补充，有利于瓜果蔬菜生长，是目前一种比较理想的栽培用二氧化碳自动补充控制装置。

Description

栽培用二氧化碳自动补充控制装置

技术领域

本实用新型涉及地栽培用二氧化碳自动补充控制装置，属农用二氧化碳控制装置，具体地讲是农用大棚栽培用二氧化碳自动补充控制装置。

背景技术

大棚是现代农民作业中普遍使用的一种设施，它不受季节的限制，在反季节可种植出市场需求的各类蔬菜和水果，满足人民生活的需求，农作物生长靠光合作用，而光合作用必须有空气中的二氧化碳CO₂参与。由于大棚是封闭的空间，冬季又不能过多的通风，造成大棚内CO₂亏缺，因而影响农作物生长、发育，使蔬菜或水果产量和品质低下。为了增加大棚内CO₂的浓度，目前国内外在大棚内增加CO₂的方法有如下几种：

(1)通风法

利用通风来提高CO₂的浓度，方法简单，无成本。但由于大气中CO₂的含量不高，一般为0.03％，不能彻底解决CO₂不足的问题(光合作用较适宜的CO₂浓度为0.06-0.1％左右)，在寒冷的冬季，通风会降低棚内温度，此举方法不良；

(2)增施有机肥，靠它释放CO₂

此法原料来源广泛，价格低廉，是目前常用的方法，但CO₂产生的时间长，而且浓度仍达不到要求，故增产受限；

(3)用化学法产生CO₂

常用碳酸氢铵加硫酸产生CO₂。此法需一套较复杂的装置，使用中感到不便。

据资料介绍国外还有“室内燃烧丙烷气法”产生CO₂，既不经济，又不安全。一种大棚栽培用二氧化碳自动补充控制装置尚未见到。

发明内容

本实用新型的目的旨在改进已有技术的不足，提供一种自动检测棚内二氧化碳的浓度，根据农作物光合需要自动补充二氧化碳的控制装置。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，它包括二氧化碳储气瓶3，电子控制器2，电子控制器2是由机壳、控制线路板、控制线路构成，控制线路包括电源7，依序连接有时钟信号产生电路8，时钟信号产生电路8共同连接有时段显示电路10、六级电压比较器9，六级电压比较器9依序连接可调循环定时电路11，其特点是它还包括一电磁阀4、二氧化碳气体传感器1、释放管路5，二氧化碳气体传感器1的一端与控制线路中六级电压比较器9中IC4B、IC4C、IC4D、IC5B、IC5C、IC5D的公共点A端相接，另一端接地，电磁阀4串接在二氧化碳储气瓶3输出气管路上，电磁阀4的线圈两端并联在电源7中继电器J触点J1的一端B点与桥式整流D₂×4输出的C点上，二氧化碳储气瓶3输出气管路与释放管路5相接，释放管路5上设有释放孔6。

本实用新型构思新颖，利用二氧化碳气体传感器测出大棚内含二氧化碳浓度变成电压信号(二氧化碳浓度与二氧化碳气体传感器输出电压呈正比关系)，分别接入六级电压比较器，当二氧化碳浓度达到上限设定值，输出低电平、对继电器J不起作用，电磁阀不工作，二氧化碳储气瓶不释放CO₂气体，当二氧化碳浓度达不到下限定值，输出高电平，继电器J吸合，电磁阀工作，开始释放CO₂气体，本结构操作简单，根据光合作用，自动释放二氧化碳气体，使大棚内的二氧化碳得到及时补充，有利于大棚内的蔬菜，水果生长，使蔬菜与水果的产量和品质得到提高，本实用新型是目前一种比较理想的栽培用二氧化碳自动补充控制装置。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为电子控制器的电路原理方框示意图；

图3为电子控制器的电路原理示意图；

图4为电子控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面以附图为实施例进一步说明如下：

参看图3、图4，首先将电子控制器2作好，电子控制器2包括控制线路板、控制线路、机壳，控制线路包括电源7，依序连接有时钟信号产生电路8，时钟信号产生电路8共同连接有时段显示电路10、六级电压比较器9，六级电压比较器9依序连接可调循环定时电路11，电源7同时连接电磁阀YA、二氧化碳气体传感器1。

其中，电源7通过输出端Vc点与时钟信号产生电路8中可编程定时器IC2的9、10、12、13、14脚、启动按钮QA的一端、电容C7的一端、十进位计数器IC3的16脚的公共端相接；电源7输出端B、C点接电磁阀YA线圈两端；电源7输出端Vc点，同时与二氧化碳气体传感器1的1脚相接，3脚接地；电源7输出端Vc点与时段显示电路三极管T4-T9的集电极相接；电源7输出端Vc点与六级电压比较器9的集成块IC4B的4脚、集成块IC5B的4脚相接、集成块IC4D的11脚、集成块IC5D的11脚接地；

其中时钟信号产生电路8通过十进位计数器IC3、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6脚一一对应分别与六级电压比较器9、时段显示电路10的Y1-Y6点相接；

其中二氧化碳气体传感器1的2脚与六级电压比较器9的A端相接；

其中六级电压比较器9的输出端D5、D6、D7、D8、D9、D10的负极的公共点与可调循环定时电路11的输入端电阻R14的一端相接。

电源桥式整流电路是由220V电源、开关K、保险丝FU、整流二极管D₁×4、D₂×4、稳压集成块IC1、电容C1、C2、C3、电阻R1、发光管D3、继电器J触点J1构成，为已有技术，目的是供给整机直流稳压电源和其它电磁阀YA、二氧化碳气体传感器1、工作电源；

时钟信号产生电路是由可编程定时器IC2、十进位计数器IC3、三极管T3、电阻R3、R4、R5、R6、R26、R27、电容C4、C5、C6、C7、启动按钮QA1、二极管D4组成，为已有技术。

其工作原理是十进位计数器IC3的Y1-Y6脚为时段信号输出，即8-9时，Y1为高电平，9-10时，Y2为高电平，10-11时，Y3为高电平，11-12时，Y4为高电平，12-13时，Y5为高电平，13-14时，Y6为高电平(14时以后不释放CO₂，作物靠吸收原棚内存的CO₂)，时段信号的产生由可编程定时器IC2和十进位计数器IC3来完成。可编程定时器IC2产生时钟信号，每隔1小时8脚输出一个正脉冲，微分后触发十进制计数器IC3的14脚，使十进制计数器IC3由Y1至Y6依次输出高电平，控制后级电路。电容C7和电阻R6组成上电复位环节，上电时，十进制计数器IC3的Y0脚输出高电平，使可编程定时器IC2的6脚获高电平，可编程定时器IC2停止工作，三极管T3截止，处于待机状态。按动启动按钮QA，使十进制计数器IC3进位输出，Y0转换为Y1高电平输出，整机开始工作。当工作到14时，十进制计数器IC3的6脚输出高电平，十进制计数器IC3复位，Y0输出高电平，一个循环终止，全机处于待命；

六级电压比较器电路是由六级电压比较器集成块IC4B、IC4C、IC4D、IC5B、IC5C、IC5D、电阻R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R27、R28、R29、R30、R31、R32、可调电位器W2、W3、W4、W5、W6、W7、二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10组成，为已有技术；

时段显示电路是由6只三极管T4、T5、T6、T7、T8、T9、电阻R20、R21、R22、R23、R24、R25、发光管D13、D14、D15、D16、D17、D18组成，为已有技术；

可调式循环定时电路是由三极管T10、T1、T2、集成块IC7、IC6、发光管D12、电阻R14、R15、R16、R17、R18、可调电位器W9、W8、电容C9、C10、继电器J组成，为已有技术。

图中YA为电磁阀4；A点为二氧化碳气体传感器输入端；

其上工作原理如下：大棚内CO₂浓度高低与CO₂气体传感器输出电压呈正比关系，CO₂气体传感器产生的电压信号(≤1V)，由A处输入，分别送入六级电压比较器IC4B、IC4D、IC5B、IC5C、IC5D的反相输入端，其同相输入端分别由Y1-Y6输入。现以IC4B为例说明其工作过程：若Y1为低电位，集成块IC4B的5脚电位≈0，6脚电位大于5脚电位，则输出端7脚电位为0，二极管D5截止，对可调式循环定时电路不起作用，对应的时段显示电路发光管D13不亮。若Y1为高电位，当大棚内CO₂浓度小于预设定值时，则集成块IC4B6脚电位小于5脚电位，7脚输出高电平，二极管D5导通，对应的时段电路发光管D13亮，继使三极管T10导通，使集成块IC6、IC7组成的可调式循环定时器的12、13、14脚接高电平工作，集成块IC7的8脚输出高电平，三极管T1导通，继电器J得电，继电器触点J1吸合，使电磁阀YA工作(同时三极管T2导通，发光管D12亮)，开始释放CO₂气体，待释放数秒后(时间由可调电位器W9、电容C10决定)，集成块IC7的8脚输出低电平，三极管T1截止，继电器J断电，电磁阀YA停止释放CO₂气体。同时集成块IC6的6脚得低电平工作，计时开始，数秒后(时间由可调式电位器W8、电容C9决定)，集成块IC6的8脚输出低电平，又使集成块IC7工作，重复上述过程，这样循环工作，一直到大棚内CO₂气体浓度达到预设定值时，集成块IC4B的6脚电位上升等于5脚电位时，7脚输出低电平，二极管D5截止，使三极管T10截止，集成块IC6、IC7失电停止工作。CO₂气体浓度设定值可调整由可调式电位器W2实现。集成块IC4C、IC4D、IC5B、IC5C、IC5D的各级比较器工作过程与上类同，不赘述。

图3中的电源开关K、启动按钮QA、6个浓度设置可调式电位器W2-W7，电源发光管D3，浓度发光管6个从D13-D18、输出可调电位器W8、W9安装在电子控制器2壳体的表盘上(参看图4)，其它原器件按线路安装在线路板上，安装在壳体内即可。图3中的Y1-Y6点要一一对应连接在一起，安装好后按照图1、图3将二氧化碳气体传感器1的一端与电子控制器2的控制线路的六级电压比较器IC4B、IC4C、IC4D、IC5B、IC5C、IC5D的公共点A端相接，另一端接地，电磁阀4串接在二氧化碳储气瓶3输出气管路上，电磁阀4(YA)的线圈两端并联在继电器J触点J1的一端B点与桥式整流D2×4输出的C点上，二氧化碳储气瓶3输出管路与释放管路5相接，释放管路5上设有释放孔6，释放管路5采用塑料管，架设在大棚中部空间，上面钻有多个释放孔6，调整钻孔的间距和架设高度，能有效控制棚内各区域的CO₂浓度，使棚内CO₂浓度均匀，对农作物生长有利。

二氧化碳储气瓶3采用高压CO₂气瓶，二氧化碳气体可从酿酒厂、化肥厂作业中的副产品——CO₂来解决，用瓶灌装即可，每瓶约储15-20kg，经初步核算，面积为0.15-0.2亩的大棚可用半个月左右。二氧化碳气体传感器采用进口器件，可提供使用。电磁阀4为已有技术，采用直流24V即可，一切安装就绪，接上电源即可工作。

通过对比实验，释放CO₂区域内的蔬菜比没释放CO₂区域内的蔬菜长势明显良好，枝叶粗大，叶色深，例如茭瓜作对比试验，释放CO₂比没释放的增产40％左右；同样试验，草莓座果率高，颜色红艳，糖度增加，口感好。

本实用新型特别适用大棚栽培蔬菜、瓜果用二氧化碳自动补充控制上。

Claims

1、一种栽培用二氧化碳自动补充控制装置，它包括二氧化碳储气瓶(3)，电子控制器(2)，电子控制器(2)是由机壳、控制线路板、控制线路构成，控制线路包括电源(7)，依序连接有时钟信号产生电路(8)，时钟信号产生电路(8)共同连接有时段显示电路(10)、六级电压比较器(9)，六级电压比较器(9)依序连接可调循环定时电路(11)，其特征是它还包括一电磁阀(4)、二氧化碳气体传感器(1)、释放管路(5)，二氧化碳气体传感器(1)的一端与控制线路中六级电压比较器(9)中IC4B、IC4C、IC4D、IC5B、IC5C、IC5D的公共点A端相接，另一端接地，电磁阀(4)串接在二氧化碳储气瓶(3)输出气管路上，电磁阀(4)的线圈两端并联在电源(7)中继电器J触点J1的一端B点与桥式整流D₂×4输出的C点上，二氧化碳储气瓶(3)输出气管路与释放管路(5)相接，释放管路(5)上设有释放孔(6)。