专利汇可以提供基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统及其控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及基于非 接触 式电导 传感器 的 水 肥一体机配肥系统及其控制方法,与 现有技术 相比解决了无法直接原位 感知 水肥浓度及自动控制水肥配比、水肥液体无法直接流进传感器内部、与手动设备配套性差的 缺陷 。本发明的非接触式电导传感器包括传感管道,传感管道外壁涂覆有接收 电极 ,激励电极通过连接 套管 安装在传感管道内且激励电极的轴向方向与传感管道的轴向方向相同,激励电极为圆柱形,激励电极外涂覆有绝缘涂层。本发明通过简单加装非接触式电导传感器的设计,实现了水肥浓度的实时监控,实现了水肥配肥系统中水、肥施放量的精准控制。,下面是基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统,包括依次通过管路连接的一级批处理稀释池(1)、二级流动稀释混合罐(2)和三级大棚支路(3),一级批处理稀释池(1)上安装有水输送管(6)和肥料施放管(7),一级批处理稀释池(1)与二级流动稀释混合罐(2)之间的管路上安装有回流泵(8),二级流动稀释混合罐(2)与三级大棚支路(3)之间的管路上安装有电控止水阀(5),其特征在于:
所述的一级批处理稀释池(1)、二级流动稀释混合罐(2)和三级大棚支路(3)上均安装有非接触式电导传感器(4);所述的非接触式电导传感器(4)包括传感管道(11),传感管道(11)外壁涂覆有接收电极(12),激励电极(13)通过连接套管(14)安装在传感管道(11)内且激励电极(13)的轴向方向与传感管道(11)的轴向方向相同,激励电极(13)为圆柱形,激励电极(13)外涂覆有绝缘涂层(15),连接套管(14)内穿有激励连接线(16),激励电极(13)通过激励连接线(16)经激励电路(17)与MCU(18)相连,接收连接线(19)一端与接收电极(12)相连,接收连接线(19)另一端经接收电路(20)与MCU(18)相连。
2.根据权利要求1所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统,其特征在于:所述绝缘涂层(15)的厚度为80-100nm、材质为特氟龙材质或聚醚醚酮材质。
3.根据权利要求1所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统,其特征在于:所述接收电极(12)的材质为导电银浆。
4.根据权利要求1所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统,其特征在于:所述的激励电极(13)为圆棒型电极、材质为石墨导电材料。
5.根据权利要求1所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统,其特征在于:所述的非接触式电导传感器(4)分别安装在一级批处理稀释池(1)、二级流动稀释混合罐(2)侧部引出的分流管道回路上,非接触式电导传感器(4)安装在三级大棚支路(3)的支流管道上。
6.根据权利要求1所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统,其特征在于:所述的水输送管(6)上安装有流量计(21),肥料施放管(7)上安装有送料器(22),回流泵(8)、电控止水阀(5)的控制开关均与MCU(18)的控制信号输出端相连,流量计(21)和送料器(22)的信号输出端均与MCU(18)的信号输入端相连。
7.根据权利要求6所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
71)水肥电导率关系分析:根据一级批处理稀释池(1)内的水肥混合分析出水肥电导率一次线性关系;
72)实际水肥混合值的分析:根据二级流动稀释混合罐(2)内测得的电导率值,分析出二级流动稀释混合罐(2)内的实际水肥混合值,并控制水输送管(6)和回流泵(8)的开闭、控制电控止水阀(5)对作物进行水肥施放;
73)作物施放量的分析:根据三级大棚支路(3)内测得的电导率值,分析出三级大棚支路(3)内的实际水肥混合值。
8.根据权利要求7所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统的控制方法,其特征在于,所述水肥电导率关系分析包括以下步骤:
81)MCU(18)实时获取水输送管(6)和肥料施放管(7)的施放量,肥料施放管(7)和水输送管(6)按水肥配比梯度进行水、肥施放;
82)MCU(18)获取位于一级批处理稀释池(1)内非接触式电导传感器(4)的电导率值,并记录水肥配比梯度对应的电导率值;
83)MCU(18)通过origin中拟合水肥配比梯度对应的电导率值,生成一次线性关系模型,R均大于0.99,R为线性相关系数;
84)获得水溶肥中电导率与混合肥拟合曲线和函数关系式。
9.根据权利要求7所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统的控制方法,其特征在于,所述实际水肥混合值的分析包括以下步骤:
91)MCU(18)获取位于二级流动稀释混合罐(2)内的电导率值;
92)MCU(18)根据水溶肥中电导率与混合肥拟合曲线和函数关系式,分析出当前二级流动稀释混合罐(2)内的电导率值所对应的水肥混合比例;
93)MCU(18)判断当前水肥混合比例是否符合设定值;若符合,控制电控止水阀(5)打开对作物进行水肥施放;
若不符合,控制回流泵(8)打开将二级流动稀释混合罐(2)吸至一级批处理稀释池(1)内,根据当前水肥混合比例的情况,进行放水或放肥操作后,再重新从一级批处理稀释池(1)传至二级流动稀释混合罐(2)内;MCU(18)判断二级流动稀释混合罐(2)内水肥混合比例是否符合设定值后,再控制电控止水阀(5)打开对作物进行水肥施放。
10.根据权利要求8所述的基于非接触式电导传感器的水肥一体机配肥系统的控制方法,其特征在于:所述水肥配比梯度值为8个比例值,8个比例值为1:50、1:100、1:150、1:
200、1:250、1:300、1:400、1:500。
方法
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