KR102035839B1 - 양액 공급 제어 장치 및 양액 공급 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비닐하우스나 수경 재배 등의 작물 재배에 활용하는 양액기로부터 작물이 필요로 하는 양의 양액을 작물에 공급시, 양액의 비료액과 원수를 정밀하게 조절하여 공급하기 위한 양액 공급 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 방법은, 원수가 믹스 탱크(10)에 입수되는 제 1 단계(S100)와, 각각의 비료 탱크(30)의 비료액 농도를 센서(70)가 체크하는 제 2 단계(S200)와, 체크된 상기 비료액 농도가 양호할 경우 믹스 탱크(10)에 각각의 비료액이 상기 원수와 혼합되는 제 3 단계(S300)와, 상기 믹스 탱크(10) 내의 상기 원수와 각각의 상기 비료액이 혼합된 양액의 관수가 이루어지는 제 4 단계(S400)와, 관수된 양액이 구역 밸브(80)를 통해 배지에 분출되는 제 5 단계(S500)를 포함한다.

Description

양액 공급 제어 장치 및 양액 공급 제어 방법{CONTROLL DEVICE OF SUPPLYING NUTRIENT SOLUTION AND CONTROLL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 양액 공급 제어 장치 및 양액 공급 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비닐하우스나 수경 재배 등의 작물 재배에 활용하는 양액기로부터 작물이 필요로 하는 양의 양액을 작물에 공급하도록 제어하는 양액 공급 제어 장치 및 양액 공급 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 양액 재배는 흙을 사용하지 않고 작물의 생육에 필요한 양분을 함유한 배양액(이하, '양액'으로 약칭함)으로 재배하는 것으로, 토양에 구애되지 않고 어디에서나 작물을 재배하기 위하여 개발된 것이며, 일반적인 토경재배에 비하여 높은 생산성과 우수한 품질의 작물을 재배할 수 있는 장점으로 인해 널리 사용되고 있다.
이와 같은 양액 재배에는 원수 단독 혹은 원수와 비료액을 적정비율로 혼합하여 제조한 양액을 자동적으로 작물에 공급하도록 한 양액급장치가 사용된다.
양액공급장치는 비료액의 공급방식에 따라 크게 혼합탱크식 양액공급장치와 직접주입식 양액공급장치로 구분될 수 있다. 혼합탱크식 양액공급장치는 비료액과 원수를 혼합탱크 내에서 일정비율로 혼합시켜서 혼합된 양액을 작물에 공급하는 방식이고, 직접주입식 양액공급장치는 원수가 공급되는 공급관에 적정량의 비료액을 직접 주입하여 이송 중 관내에서 혼합이 이루어지도록 하여 작물에 공급하는 방식이다.
상기한 방식 중 혼합탱크식 양액공급장치는 비료액과 원수를 혼합탱크 내에서 일정 비율로 혼합시켜야 한다.
하지만, 기존의 양액공급장치는 혼합탱크 내에서 일정 비율로 비료액과 원수를 혼합시 정확하게, 과잉공급, 과부족 없이 공급하지 않으면 양액재배의 실패와 연관되어 양액 작물 재배를 할 수 없게 때문에 적절하게 양액과 원수를 공급하는 관리에 주의를 기하여야 한다. 이에 따라 최근에는 양액과 원수를 정밀하게 조절할 수 있도록 하면서, 고가인 양액공급장치의 사용수명을 증가시키기 위하여 양액공급장치의 유지 및 보수가 용이한 방향으로의 연구가 진행되고 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 요구를 해소하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 비닐하우스나 수경 재배 등의 작물 재배에 활용하는 양액기로부터 작물이 필요로 하는 양의 양액을 작물에 공급시, 양액의 비료액과 원수를 정밀하게 조절하여 공급하기 위한 양액 공급 제어 장치 및 양액 공급 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 장치는 양액의 원료가 되는 복수의 비료액을 각각 저장하는 복수의 비료 탱크(30)와, 복수의 상기 비료액의 농도를 체크하는 센서(70)와, 원수와 복수의 상기 비료액이 혼합된 양액을 저장하는 믹스 탱크(10)와, 상기 비료 탱크(30)로부터 상기 믹스 탱크(10)로 이동하는 복수의 상기 비료액의 배출량을 제어하는 복수의 모터 밸브(50)와, 상기 믹스 탱크(10)로부터 관수된 상기 양액을 배지로 분출시키는 구역 밸브(80)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 장치는, 복수의 상기 비료액이 상기 믹스 탱크(10)로 이동시 각각의 유로의 압력 값을 일정하게 유지시키는 벤추리(60)와, 상기 유로의 압력 값을 체크하는 디지털 유량계(40)를 더 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 방법은, 원수가 믹스 탱크(10)에 입수되는 제 1 단계(S100)와, 각각의 비료 탱크(30)의 비료액 농도를 센서(70)가 체크하는 제 2 단계(S200)와, 체크된 상기 비료액 농도가 양호할 경우 믹스 탱크(10)에 각각의 비료액이 상기 원수와 혼합되는 제 3 단계(S300)와, 상기 믹스 탱크(10) 내의 상기 원수와 각각의 상기 비료액이 혼합된 양액의 관수가 이루어지는 제 4 단계(S400)와, 관수된 양액이 구역 밸브(80)를 통해 배지에 분출되는 제 5 단계(S500)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 방법은, 상기 제 2 단계(S200)에서, 체크된 상기 비료액 농도가 양호하지 않을 경우 모터 밸브(50)를 동작시켜 상기 비료액의 배출량을 조절하여 상기 비료액 농도를 제어하는 단계(S10)를 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 방법은, 상기 S10 단계에서, 상기 모터 밸브(50)의 상기 비료액 농도의 제어에 따른 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하여 양호할 경우 상기 제 3 단계(S300)를 수행하고, 상기 모터 밸브(50)의 상기 비료액 농도의 제어에 따른 상기 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하여 양호하지 않을 경우, 상기 단계(S10)로 돌아가서 상기 모터 밸브(50)를 재동작시켜 상기 비료액의 배출량을 조절하여 상기 비료액 농도를 제어하는 단계(S20)를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 비닐하우스나 수경 재배 등의 작물 재배에 활용하는 양액기로부터 작물이 필요로 하는 양의 양액을 작물에 공급시, 양액의 비료액과 원수를 정밀하게 조절하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 공급 제어 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 공급 제어 장치의 배관에 대하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 공급 제어 방법의 흐름을 나타내는 플로어 차트.
도 4는 종래의 전자 밸브를 이용한 양액의 농도 오차값(a)과, 본 발명의 일 실시예에 따라 변경된 모터 밸브를 이용한 양액의 농도 오차값(b)을 나타낸 그래프.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양액공급장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 양액공급장치의 배관에 대하여 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양액공급장치(100)는 양액의 원료가 되는 복수의 비료액을 각각 저장하는 복수의 비료 탱크(30)와, 복수의 비료액의 농도를 체크하는 센서(70)와, 원수와 복수의 비료액이 혼합된 양액을 저장하는 믹스 탱크(10)와, 비료 탱크(30)로부터 믹스 탱크(10)로 이동하는 복수의 비료액의 배출량을 제어하는 복수의 모터 밸브(50)와, 믹스 탱크(10)로부터 관수된 양액을 배지로 분출시키는 구역 밸브(80)를 포함한다.
또한, 센서(70)에서 측정된 양액의 물성치를 신호로 변환하는 컨버터(110)와, 컨버터(110)와 직접 연결되어 양액의 물성치를 디스플레이하는 서브스크린(120)과, 서브스크린(120)에서 이격되어 컨버터(110)에서 전달되는 양액의 물성치를 디스플레이하는 메인스크린(150)을 포함할 수 있다.
양액공급장치(100)는 양액을 이용하여 작물을 재배하기 위하여 사용되는 장치로, 양액의 물성치를 제어하고, 제어된 물성치를 갖는 양액을 작물로 자동으로 공급하는 장치이다. 여기서, 양액은 원수와 비료액을 혼합하여 제조될 수 있고, 센서(70)에 의하여 측정된 양액의 물성치는 컨버터(110)를 통하여 서브스크린(120) 및 메인스크린(150)에 각각 디스플레이될 수 있다.
양액은 원수와 비료액을 혼합하여 제조될 수 있는데, 원소와 비료액이 양액으로 배출되는 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 도 2를 참조하면, 원수탱크(도시 생략) 내에 원수가 구비되고, 비료탱크(30) 내에는 액체 상태인 비료액이 구비되며, 원수 및 비료액은 믹스탱크(10) 내에서 혼합될 수 있다. 원수탱크의 선단에는 원수를 유입하도록 원수인입펌프가 구비되고, 원수탱크의 후단에는 원수를 믹스탱크(10)로 전달하도록 급수인입펌프가 구비될 수 있다. 또한, 원수인입펌프에 의하여 유입되는 원수는 별도의 여과기를 통과하여 불순물을 제거된 상태로 원수탱크 내로 유입될 수 있다. 또한, 급수인입펌프와 믹스탱크(10) 사이에는 별도로 하이드로밸브가 구비되어 믹스탱크(10)로 전달되는 원수의 양을 제어할 수 있다.
비료탱크(30)는 하나 이상의 비료탱크(31, 32, 33, …)로 구비될 수 있으며, 비료탱크(30) 내에는 각각 서로 다른 종류 또는 농도를 갖는 비료액이 구비되어 양액의 농도 등을 제어할 수 있다. 또한, 비료탱크(30)에서 비료액이 배출되는 아웃렛측에는 별도로 모터 밸브(50)가 구비될 수 있는데, 이 모터 밸브(50)를 통과한 비료액은 벤추리(60) 및 디지털 유량계(40)에 의해 제어되어 믹스탱크(10) 내에 유입될 수 있다.
믹스탱크(10) 내에는 원수와 비료액이 혼합되어 양액으로 제조될 수 있고, 양액은 별도의 제2 여과기를 통과하여 복수의 구역으로 이루어지는 구역 밸브(80)를 통해 배출될 수 있다. 이때, 제2 여과기와 구역 밸브(80) 사이에는 펌프, 압력계 또는 양액의 물성치를 감지하는 센서(70)가 구비될 수 있다. 본 실시예에서 센서(70)는 배출되는 양액의 농도 등의 물성치 또는 모터(20)의 동작을 측정하기 위한 것으로, 작물로 제공되는 상태의 양액의 물성치를 확인할 수 있는 부분에 구비될 수 있고 그 위치에 제한되는 것은 아니다.
양액공급장치(100)는 양액의 설정된 물성치와 함께 센서(70)를 통하여 측정된 물성치를 디스플레이하는 메인스크린(150)과, 측정된 물성치를 디스플레이하는 서브스크린(120)을 포함할 수 있다. 메인스크린(150)과 서브스크린(120)은 양액의 물성치를 디스플레이하되 서로 다른 방식의 디스플레이 장치를 이용할 수 있다. 예컨대, 메인스크린(150)은 터치스크린을 포함할 수 있다.
양액의 물성치는 양액의 EC 및 pH를 더 포함할 수 있고, 메인스크린(150) 및 서브스크린(120)은 각각 양액의 농도나, EC 및 pH를 디스플레이하여 서로 크로스체크하여 양액의 농도나, EC 및 pH의 오류를 체크할 수 있다. 서브스크린(120)은 컨버터(110)를 통하여 전달되는 양액의 측정된 농도나, EC 및 pH를 직접 전달받아 디스플레이하고, 메인스크린(150)은 컨버터(110)에서 전달된 양액의 측정된 농도나, EC 및 pH를 디스플레이하면서, 동시에 작업자에 의하여 터치스크린으로 이용하여 양액의 설정된 농도나, EC 및 pH를 디스플레이할 수 있다. 메인스크린(150)은 양액의 측정된 농도나, EC 및 pH 및 설정된 농도나, EC 및 pH를 함께 크로스체크할 수 있고, 메인스크린(150)과 서브스크린(120)에 각각 디스플레이되는 양액의 측정된 농도나, EC 및 pH를 크로스 체크하여 오류를 확인할 수 있다. 즉, 메인스크린(150) 또는 서브스크린(120)은 디스플레이 장치의 오작동으로 양액의 측정된 농도나, EC 및 pH을 부정확하게 디스플레이할 수 있는데, 이때 직업자는 크로스체크를 통하여 즉각적으로 확인하여 조치를 취할 수 있다.
양액공급장치(100)는 양액의 물성치를 각각 측정할 수 있는 휴대용 센서와, 메인스크린(150)을 프레임(140)에서 탈부착하기 위한 하나 이상의 공구를 수납한 키트박스를 더 포함할 수 있다. 양액의 물성치는 환경조건 및 작물상태 등에 따라 변화될 수 있으며, 이때 휴대용 센서를 통하여 양액의 물성치를 측정하여, 이를 양액공급장치(100)의 메인스크린(150) 또는 서브스크린(120)에서 디스플레이되는 양액의 물성치와 비교하여 확인할 수 있다. 이때, 양액의 물성치를 확인할 수 있는 휴대용 센서를 키트박스에 구비시킴으로써, 휴대용 센서를 용이하게 보관할 수 있고 양액공급장치(100)의 유지 및 보수를 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 메인스크린(150)은 프레임(140)에서 탈부착될 수 있는데, 키트박스에는 메인스크린(150)을 탈부착하기 위한 하나 이상의 공구를 수납할 수 있다.
양액공급장치(100)는 메인스크린(150)을 수납하는 프레임(140)과, 프레임(140)의 하부에서 프레임(140)을 지지하는 바디부(130)를 포함할 수 있다. 바디부(130)에는 컨버터(110), 서브스크린(120)이 구비될 수 있다. 메인스크린(150)은 프레임(120) 내에 수납되어 가역적으로 탈부착이 가능하도록 장착될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 양액 공급 제어 장치(100)는 복수의 비료액이 믹스 탱크(10)로 이동시 각각의 유로의 압력 값을 일정하게 유지시키는 벤추리(60)와, 유로의 압력 값을 체크하는 디지털 유량계(40)를 더 포함한다.
여기서, 벤추리(60)는 센서(70)와 믹스탱크(10) 사이에 단독으로 설치된다.
기존에는 복수의 밸브(50) 인근에 각각 복수 개의 벤추리를 설치하였다. 하지만 기존 방식과 같이 복수 개의 벤추리를 설치하여 동시에 제어를 할 경우 압력의 편차가 발생하는 문제점이 있었다.
하지만, 본 발명에서와 같이 센서(70)와 믹스탱크(10) 사이에 하나의 벤추리(60)만을 설치함으로써, 각각의 모터 밸브(51, 52, 53)의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 공급 제어 방법의 흐름을 나타내는 플로어 차트이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 공급 제어 방법은, 원수가 입수(11)되는 제 1 단계(S100)와, 각각의 비료 탱크(30)의 비료액 농도를 센서(70)가 체크하는 제 2 단계(S200)와, 체크된 비료액 농도가 양호할 경우 믹스 탱크(10)에 각각의 비료액이 원수와 혼합되는 제 3 단계(S300)와, 믹스 탱크(10) 내의 원수와 비료액이 혼합된 양액의 관수가 이루어지는 제 4 단계(S400)와, 관수된 양액이 구역 밸브(80)를 통해 배지에 분출되는 제 5 단계(S500)를 포함한다.
우선, 제 1 단계(S100)에서, 원수탱크(도시 생략) 내에 구비되어 있던 원수가 믹스 탱크(10) 내에 입수된다.
다음, 제 2 단계(S200)에서, 각각의 비료 탱크(30)의 비료액 농도를 체크한다. 비료탱크(30) 내에 액체 상태인 비료액이 구비되면, 비료액의 농도가 양호한지를 센서(70)가 체크하게 된다.
제 3 단계(S300)에서, 센서(70)에 의해 체크된 비료액의 농도가 양호할 경우, 원수 및 비료액은 믹스탱크(10) 내에 혼합된다.
여기서, 비료탱크(30)는 하나 이상의 비료탱크(31, 32, 33, …)로 구비될 수 있으며, 비료탱크(30) 내에는 각각 서로 다른 종류 또는 농도를 갖는 비료액이 구비되어 양액의 농도 등을 제어할 수 있다. 또한, 비료탱크(30)에서 비료액이 배출되는 아웃렛측에는 별도로 모터 밸브(50)가 구비될 수 있는데, 이 모터 밸브(50)를 통과한 비료액은 벤추리(60) 및 디지털 유량계(40)에 의해 제어되어 믹스탱크(10) 내에 유입될 수 있다.
다음, 제 4 단계(S400)에서, 믹스 탱크(10) 내의 원수와 비료액이 혼합된 양액의 관수가 이루어지며, 제 5 단계(S500)에서, 관수된 양액이 구역 밸브(80)를 통해 배지에 분출된다.
여기서, 믹스탱크(10) 내에는 원수와 비료액이 혼합되어 양액으로 제조될 수 있고, 양액은 별도의 제2 여과기를 통과하여 복수의 구역으로 이루어지는 구역 밸브(80)를 통해 배출될 수 있다.
또한, 제 2 단계(S200)에서, 체크된 비료액 농도가 양호하지 않을 경우 모터 밸브(50)를 동작시켜 비료액의 배출량을 조절하여 비료액 농도를 제어하는 단계(S10)를 더 포함한다. 여기서, 모터 밸브(50)의 모터는 서보 모터일 수 있다.
한편, 상기 S10 단계에서, 모터 밸브(50)를 동작시켜 비료액의 배출량을 조절하여 비료액 농도를 제어하고, 모터 밸브(50)의 비료액 농도의 제어에 따른 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하게 된다.
이때, 모터 밸브(50)의 비료액 농도의 제어에 따른 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하여 양호할 경우 제 3 단계(S300)를 수행하고, 모터 밸브(50)의 비료액 농도의 제어에 따른 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하여 양호하지 않을 경우, 단계(S10)로 돌아가서 모터 밸브(50)를 재동작시켜 비료액의 배출량을 조절하여 비료액 농도를 제어하는 단계(S20)를 더 포함한다.
도 4는 종래의 전자 밸브를 이용한 양액의 농도 오차값(a)과, 본 발명의 일 실시예에 따라 변경된 모터 밸브를 이용한 양액의 농도 오차값(b)을 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 종래의 양액 공급 제어 장치에서는 전자 밸브를 이용하여 농도를 제어하였다.
도 4는 종래의 ON/OFF 주기를 활용한 V/V 값(a)과, 본 발명의 일 실시예에 따라 변경된 ON/OFF 주기를 활용한 V/V 값(b)을 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a)에서는, 농도 제어기가 농도검출 변환기에 의하여 검출되어 피드백되는 신호와 사용자가 설정한 농도 값에 해당하는 신호를 발생시키는 농도설정치 발생기의 출력신호와의 차인 편차를 최소화하도록 하는 조절신호를 출력하는 디지털 제어시스템에 의해 출력되는 신호이다. 이때 편차를 최소화하기 위한 방법은 제어대상에 적합하고 실현 가능한 임의의 제어기법이 장착될 수 있으며 여기서는 편의상 비례제어방법이 채택되는 바, 편차에 비례하여 조절량을 결정하는 방법이다.
혼합비설정치 발생기는 사용자가 설정한 혼합비에 해당하는 신호를 출력하여 시비율 제어값에 지령하면, 이 시비율 제어기는 양액량이 사용자가 원하는 비율로 투입되도록 스위치 또는 곱셈기에 개 또는 폐(0 또는 1) 신호를 출력시킨다. 이 시비율 제어기의 출력신호는 조절량 각각에 대한 펄스상 신호이고, 각 펄스신호의 크기(0 또는 1)와 주기는 모두 동일하며 단지 턴 온(Turn ON) 구간만이 다르게 주어진다. 그러면 스위치 또는 곱셈기의 출력신호는 시비율 제어기의 출력신호와 농도제어기의 출력신호와의 곱으로 결정되며, 시비율 제어기의 출력신호가 0이면 조절량 즉 양액량이 0이 되고, 시비율 제어기의 출력신호가 1이면 조절량 즉 양액량은 농도 제어기의 출력신호와 동일하게 된다.
결국, 양액량에 대하여 조작하여 원하는 양액량이 원하는 량으로 혼합조에 투입되도록 할 수 있다.
단, 도 4의 (a)에서는 편의상 한 가지 종류의 액비 또는 조절량의 비율만을 표시하지만 일반적으로 다수 개의 액비에 대하여 적용될 수 있다.
도 4의 (a)에서, 이러한 시비율식 액비조성비율 설정 기능부 양액 농도제어장치의 시비율 설정곡선으로 액비 투입비 또는 액비 투입량을 제어하기 위한 설정신호를 나타낸다.
여기서, 높이 방향은 시비율 설정곡선이고, 가로 방향은 양액의 투입구간이다.
하지만, 이러한 종래의 전자 밸브를 이용한 양액 공급 제어 장치는 도 4의 (b)에서는, 양액량이 사용자가 원하는 비율로 투입되도록 스위치 또는 곱셈기에 개 또는 폐(0 또는 1) 신호를 출력시키며, 이 시비율 제어기의 출력신호가 0이면 조절량 즉 양액량이 0이 되고, 시비율 제어기의 출력신호가 1이면 조절량 즉 양액량은 농도 제어기의 출력신호와 동일하게 되는 전자 신호에 의해 오차 범위가 매우 sjv은 문제점이 있었다.
하지만, 모터 밸브(50)를 이용한 본 발명에 따른 서보 모터 밸브(50)를 이용한 양액 공급 제어 장치(100)는 서보 모터 밸브(50)의 최상의 위치 값을 기억하고, 이 위치 값을 모터 밸브 제어 값으로 이용하기 때문에, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 설정 값에 ON/OFF 값이 점차 수렴해 가는 그래프를 가지게 된다. 즉, 오차 범위가 매우 좁아지는 효과를 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 믹스 탱크
11 : 원수 입수
20 : 모터
30, 31, 32, 33 : 비료 탱크
40, 41, 42, 43 : 디지털 유량계
50, 51, 52, 53 : 모터 밸브
60 : 벤추리
70 : 센서
80 : 구역 밸브
100 : 양액공급장치
110 : 컨버터
120 : 서브스크린
130 : 바디부
140 : 프레임
150 : 메인스크린
161, 162 : 제어 버튼

Claims (5)

  1. 양액의 원료가 되는 복수의 비료액을 각각 저장하는 복수의 비료 탱크(30)와,
    복수의 상기 비료액의 농도를 체크하며 상기 양액의 물성치를 감지하는 센서(70)와,
    원수와 복수의 상기 비료액이 혼합된 양액을 저장하는 믹스 탱크(10)와,
    상기 비료 탱크(30)로부터 상기 믹스 탱크(10)로 이동하는 복수의 상기 비료액의 배출량을 제어하는 복수의 모터 밸브(50)와,
    상기 믹스 탱크(10)로부터 관수된 상기 양액을 배지로 분출시키는 구역 밸브(80)와,
    상기 센서(70)에서 측정된 상기 양액의 상기 물성치를 신호로 변환하는 컨버터(110)와,
    상기 컨버터(110)와 직접 연결되어 상기 양액의 상기 물성치를 디스플레이하는 서브스크린(120)과,
    상기 서브스크린(120)에서 이격되어 상기 컨버터(110)에서 전달되는 상기 양액의 상기 물성치를 디스플레이하는 동시에 상기 양액의 기 설정된 물성치를 디스플레이하는 메인스크린(150)을 포함하고,
    상기 센서(70)는 여과기와 상기 구역 밸브(80) 사이에 구비되는,
    양액 공급 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수의 상기 비료액이 상기 믹스 탱크(10)로 이동시 각각의 유로의 압력 값을 일정하게 유지시키는 벤추리(60)와,
    상기 유로의 압력 값을 체크하는 디지털 유량계(40)를 더 포함하는 양액 공급 제어 장치.
  3. 원수가 믹스 탱크(10)에 입수되는 제 1 단계(S100)와,
    각각의 비료 탱크(30)의 비료액 농도를 센서(70)가 체크하는 제 2 단계(S200)와,
    체크된 상기 비료액 농도가 양호할 경우 믹스 탱크(10)에 각각의 비료액이 상기 원수와 혼합되는 제 3 단계(S300)와,
    상기 믹스 탱크(10) 내의 상기 원수와 각각의 상기 비료액이 혼합된 양액의 관수가 이루어지는 제 4 단계(S400)와,
    관수된 양액이 구역 밸브(80)를 통해 배지에 분출되는 제 5 단계(S500)와,
    상기 센서(70)가 여과기와 상기 구역 밸브 사이에 구비되어 상기 양액이 상기 배지에 분출되기 전에 상기 양액의 물성치를 감지하고, 컨버터(110)에 의해 상기 센서(70)에서 측정된 상기 양액의 상기 물성치가 신호로 변환되고, 상기 컨버터(110)와 직접 연결된 서브스크린(120)에 상기 양액의 상기 물성치가 디스플레이되고, 상기 서브스크린(120)에서 이격된 메인스크린(150)에 상기 양액의 상기 물성치 및 상기 양액의 기 설정된 물성치가 동시에 디스플레이되어 상기 양액의 상기 물성치에 대한 오류가 확인되는 단계를 포함하는 양액 공급 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 단계(S200)에서,
    체크된 상기 비료액 농도가 양호하지 않을 경우 모터 밸브(50)를 동작시켜 상기 비료액의 배출량을 조절하여 상기 비료액 농도를 제어하는 단계(S10)를 더 포함하는 양액 공급 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 S10 단계에서,
    상기 모터 밸브(50)의 상기 비료액 농도의 제어에 따른 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하여 양호할 경우 상기 제 3 단계(S300)를 수행하고,
    상기 모터 밸브(50)의 상기 비료액 농도의 제어에 따른 상기 디지털 유량계(40)의 압력 게이지 값을 체크하여 양호하지 않을 경우, 상기 단계(S10)로 돌아가서 상기 모터 밸브(50)를 재동작시켜 상기 비료액의 배출량을 조절하여 상기 비료액 농도를 제어하는 단계(S20)를 더 포함하는 양액 공급 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115500133B (zh) * 2022-09-30 2023-08-18 中国农业机械化科学研究院集团有限公司 施肥机及其快速混肥装置、ec-ph平衡调节方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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