專利名稱：一種穴盤基質(zhì)含水量測量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工廠化穴盤育苗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于稱重式傳感器的穴盤育苗灌溉控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
工廠化穴盤育苗技術(shù)是美國20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種新型育苗技術(shù)，于20世紀(jì)80年代初迅速在歐洲、日本等先進(jìn)國家推廣應(yīng)用。工廠化育苗的對象主要是蔬菜、花卉、煙草、棉花以及苗木植物。其主要優(yōu)點(diǎn)是省工、省力、成本低、效率高，便于優(yōu)良品種推廣和規(guī)范育苗管理；成苗便于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和機(jī)械化移栽，定植后根系活力好，緩苗快，因此對實(shí)施生產(chǎn)機(jī)械化、規(guī)?；俺掷m(xù)高效發(fā)展具有特別重要的意義。在穴盤育苗灌溉系統(tǒng)中，近年來分別開發(fā)了噴灌、潮汐式灌溉等灌溉方式，但是在 進(jìn)行穴盤育苗水分調(diào)控時(shí)，由于目前的土壤和基質(zhì)水分含量測定大多是采用傳感器插入到被測基質(zhì)和土壤中直接測量，但是穴盤孔較小，且基質(zhì)的深度很小，現(xiàn)有水分測量傳感器無法直接進(jìn)行測量，因此無法進(jìn)行穴盤灌溉自動(dòng)控制，造成了大量的浪費(fèi)。隨著無土栽培技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在穴盤育苗中大量采用了育苗基質(zhì)代替土壤，這也對灌溉提出了新的需求。本發(fā)明提出一種基于稱重式傳感器的穴盤育苗灌溉控制方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了穴盤育苗自動(dòng)灌溉。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)工廠化穴盤育苗的灌溉過程中栽培基質(zhì)的含水量無法精確測控的問題，本發(fā)明提出一種基于稱重傳感器的基質(zhì)含水量測量方法和自動(dòng)灌溉裝置，裝置由基部供水式灌溉系統(tǒng)和稱重傳感器組成，利用稱重傳感器進(jìn)行基質(zhì)含水量的測量。一種穴盤育苗基質(zhì)水分測量裝置，由穴盤、稱重傳感器和支架組成，穴盤放置于支架上，支架懸掛于稱重傳感器下方，稱重傳感器采集重量信息；還包括一控制裝置，用于接收和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并獲得基質(zhì)的含水量。一種穴盤育苗基質(zhì)水分測量方法，包括以下步驟
采用稱重傳感器在不同時(shí)間采集基質(zhì)、水、作物和穴盤總重量信息，傳送至控制裝置，控制裝置根據(jù)基質(zhì)、水、作物和穴盤總重量的變化，獲得基質(zhì)水分的消耗量與基質(zhì)最大含水量的比值，以獲得基質(zhì)的含水量，實(shí)現(xiàn)穴盤育苗中的基質(zhì)水分測量。本發(fā)明還公開了一種穴盤育苗基部灌水式灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基部供水裝置和上述的穴盤育苗基質(zhì)水分測量裝置組成，所述基部供水裝置包括水箱I以及依次連接的潛水泵2、進(jìn)水管路3、進(jìn)水電磁閥4、苗床5、回水管路9、回水電磁閥IO、過濾器11和回水泵12，水箱中的水自潛水泵流出，經(jīng)回水泵流回；所述穴盤育苗基質(zhì)水分測量裝置中的控制裝置根據(jù)測量的基質(zhì)含水量控制進(jìn)、出水電磁閥、潛水泵、回水泵的開啟和關(guān)閉。本發(fā)明的有益效果是，通過采用基部供水，利用稱重傳感器進(jìn)行穴盤基質(zhì)的含水量的精確測量，并實(shí)現(xiàn)穴盤基質(zhì)含水量的自動(dòng)控制，解決了穴盤育苗過程中基質(zhì)含水量無法精確測量和自動(dòng)控制的問題，為實(shí)現(xiàn)工廠化穴盤育苗提供了技術(shù)方案。


圖I為穴盤基質(zhì)含水量測量與自動(dòng)灌溉裝置示意圖
圖中I.水箱，2.潛水泵，3.進(jìn)水管，4.進(jìn)水電磁閥，5.苗床，6.支架，7，稱重傳感器，
8.穴盤，9.回水管，10.回水電磁閥，11、過濾器，12，回水泵
具體實(shí)施例方式
如圖I所示，該裝置由基部灌水式灌溉系統(tǒng)和基于稱重式傳感器的基質(zhì)含水量測量裝置組成?；抗┧b置包括水箱I、潛水泵2、進(jìn)水管路3、進(jìn)水電磁閥4、苗床5、回水管路
9、回水電磁閥10、過濾器11和回水泵12。穴盤基質(zhì)含水量測量裝置包括穴盤8、稱重傳感 器7和支架6組成?；|(zhì)含水量測量過程為在穴盤中裝滿干基質(zhì)，利用稱重傳感器測定基質(zhì)和穴盤的重量，記為Mtl,再將穴盤浸入到盛水的栽培槽中，使得整個(gè)基質(zhì)漫過穴盤，一段時(shí)間后，將栽培槽水放干，經(jīng)過一段后測定此時(shí)的穴盤和基質(zhì)重量，記為M1，則基質(zhì)最大持水量Qtl可以
表示為CV=-Wi--V2i
在作物生長過程中，當(dāng)灌水后浸泡一段時(shí)間后放水，測定放水后給定時(shí)間的穴盤、基質(zhì)和作物的總重量，記為M0 ‘，在灌水后的實(shí)時(shí)總量記為Mi,則基質(zhì)的含水量Qi可以表示為
— M1
O,= -^ χ 100%
基部供水裝置工作過程為通過稱重傳感器7根據(jù)上述基質(zhì)含水量測量方法獲得基質(zhì)的含水量，當(dāng)基質(zhì)含水量低于設(shè)定含水量時(shí)，則系統(tǒng)需要給苗床5上水，打開進(jìn)水管路3的電磁閥4，同時(shí)關(guān)閉回水管路9的電磁閥10，并啟動(dòng)水箱I中的潛水泵2，完成上水管輸送到苗床。當(dāng)達(dá)到需要水位時(shí)，停掉潛水泵1，保持一定時(shí)間，待基質(zhì)吸水完全后，打開回水管路9的電磁閥10，關(guān)閉進(jìn)水管路3的電磁閥4，并啟動(dòng)回水泵12，使得水通過回水管9經(jīng)過過濾裝置11回到水箱中，完成一次灌水過程。
權(quán)利要求
1.一種穴盤育苗基質(zhì)水分測量裝置，由穴盤(8)、稱重傳感器(7)和支架(6)組成，其特征在于穴盤放置于支架上，支架懸掛于稱重傳感器下方，稱重傳感器采集重量信息；還包括一控制裝置，用于接收和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并獲得基質(zhì)的含水量。
2.一種穴盤育苗基質(zhì)水分測量方法，其特征是包括以下步驟 采用稱重傳感器在不同時(shí)間采集基質(zhì)、水、作物和穴盤總重量信息，傳送至控制裝置，控制裝置根據(jù)基質(zhì)、水、作物和穴盤總重量的變化，獲得基質(zhì)水分的消耗量與基質(zhì)最大含水量的比值，以獲得基質(zhì)的含水量，實(shí)現(xiàn)穴盤育苗中的基質(zhì)水分測量。
3.一種穴盤育苗基部灌水式灌溉系統(tǒng)，其特征在于由基部供水裝置和權(quán)利要求I所述的穴盤育苗基質(zhì)水分測量裝置組成，所述基部供水裝置包括水箱(I)以及依次連接的潛水泵(2)、進(jìn)水管路(3)、進(jìn)水電磁閥(4)、苗床(5)、回水管路(9)、回水電磁閥(10)、過濾器(11)和回水泵(12)，水箱中的水自潛水泵流出，經(jīng)回水泵流回；所述穴盤育苗基質(zhì)水分測量裝置中的控制裝置根據(jù)測量的基質(zhì)含水量控制進(jìn)、出水電磁閥、潛水泵、回水泵的開啟和關(guān)閉。
全文摘要
一種基于稱重式傳感器的穴盤育苗灌溉控制方法及裝置。該裝置，由穴盤稱重傳感器和支架組成，穴盤放置于支架上，支架懸掛于稱重傳感器下方，稱重傳感器采集重量信息；還包括一控制裝置，用于接收和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并獲得基質(zhì)的含水量。所述方法是采用稱重傳感器在不同時(shí)間采集基質(zhì)、水、作物和穴盤總重量信息，傳送至控制裝置，控制裝置根據(jù)基質(zhì)、水、作物和穴盤總重量的變化，獲得基質(zhì)水分的消耗量與基質(zhì)最大含水量的比值，以獲得基質(zhì)的含水量，實(shí)現(xiàn)穴盤育苗中的基質(zhì)水分測量。本發(fā)明通過測量水分的消耗量以獲得穴盤基質(zhì)含水量的精確值，并利用該測量值進(jìn)行灌溉系統(tǒng)的自動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)穴盤苗生產(chǎn)過程的水分精確測量與自動(dòng)灌溉。
文檔編號G01N5/04GK102937557SQ201210419718
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者王紀(jì)章, 李萍萍, 劉繼展, 盛慶元, 趙青松 申請人:江蘇大學(xué)