專利名稱：一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無土栽培系統(tǒng)，尤其涉及一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)。
背景技術：
隨著現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，無土栽培的種植方式越來越得到廣泛的應用。而現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)中，尤其是園藝作物的無土栽培中，無土栽培技術越來越多的采用自動供水灌溉技術。為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活供水的水塔或高位水箱基本上都是通過水位自動控制裝置來實現(xiàn)自動供水。目前使用的水位控制器，其中一種是浮球式。浮球式水位控制器主要是靠浮球隨著水位的升降來控制水位的，其主要不足是尼龍繩及滑輪、限位檔等處在低溫條件下容易結冰，造成水位控制器失靈。另外，炎熱天氣時水蒸汽侵蝕安裝在水箱中水面上部行程開關，造成行程開關短路，致使水位控制裝置失控。水位控制器的不足導致無土栽培系統(tǒng)無法正常進行灌溉，影響農(nóng)作物生長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，其結構簡單，性能可靠，能夠保證無土栽培系統(tǒng)的正常灌溉。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，包括供夜池、抽水機、栽培容器，以及控制所述抽水機的電源的水位控制器，所述抽水機將所述供夜池中的營養(yǎng)液抽到所述栽培容器，所述栽培容器設置有出液口，用于將所述栽培容器中的營養(yǎng)液流回所述供夜池，所述水位控制器包括電源電路，與所述電源電路相連的控制電路，其中所述電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于所述變壓器二次繞組的整流電路；所述控制電路包括控制抽水機電源的繼電器，控制所述繼電器的NE555芯片，與所述NE555芯片相連的、置于所述栽培容器中的高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線;所述整流電路的輸出端分別通過第一可變電阻、第二可變電阻、第三可變電阻與所述高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線相連，所述輸出端還與所述NE555芯片的第4腳與第8腳相連，所述NE555芯片的第I腳接地，所述NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，所述繼電器連接在所述變壓器的一次繞組側。作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述水位控制器還包括保護電路，所述保護電路包括連接在所述變壓器一次繞組側的串聯(lián)連接的熱繼電器和交流接觸器，由所述交流接觸器控制抽水機電源。作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述整流電路的輸出端還通過第一電容接地。作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述NE555芯片的第5腳通過第二電容接地。
作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述NE555芯片的第6腳通過第一電阻接地；所述NE555芯片的第2腳通過第二電阻接地。作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述NE555芯片的第3腳與發(fā)光二極管之間還串聯(lián)
有二極管和第三電阻。作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述繼電器還與接觸器串聯(lián)。作為對上述技術方案的優(yōu)化，所述高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線為膠皮鋁線。本發(fā)明提供的具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，使用抽水機向栽培容器供給營養(yǎng)液，該無土栽培系統(tǒng)采用的水位控制器，當水位低于低水位探測線時，NE555芯片輸出高電平，繼電器吸合，啟動抽水機，當水位處于高水位探測線與中間水位探測線之間時，NE555芯片保持原來狀態(tài)，繼電器處于吸合狀態(tài)，抽水機繼續(xù)處于工作狀態(tài)，當水位高于高水位探測 線時，NE555芯片輸出低電平，繼電器斷開，抽水機停止工作，這樣使得栽培容器內(nèi)的水位始終保持在低水位探測線的高度或以上，同時不高于高水位探測線的高度，從而實現(xiàn)水位的自動控制。本發(fā)明的具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)結構簡單，性能可靠，能夠保證無土栽培系統(tǒng)的正常灌溉。


圖I是本發(fā)明的具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)的結構示意圖；圖2是本發(fā)明的水位控制器的電路圖。附圖標記列表I :供夜池；2 :宮養(yǎng)液；3 :抽水機；4 :供液管路；5 :栽培各器；7 :回液管路；8 :水位控制器；9 :消毒單元。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I、圖2所示，一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，包括供夜池I、抽水機3和栽培容器5，控制抽水機3的電源的水位控制器8，抽水機3將供夜池I中的營養(yǎng)液抽到栽培容器5，栽培容器5設置有出液口，用于將栽培容器5中的營養(yǎng)液流回供夜池I，其中，水位控制器8包括電源電路，與電源電路相連的控制電路，其中電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于變壓器二次繞組的整流電路；控制電路包括控制抽水機電源的繼電器J1，控制繼電器的NE555芯片，與NE555芯片相連的、置于所述栽培容器中的高水位探測線A、中間水位探測線B、低水位探測線C ;整流電路的輸出端分別通過第一可變電阻RW1、第二可變電阻RW2、第三可變電阻RW3與高水位探測線A、中間水位探測線B、低水位探測線C相連，輸出端還與NE555芯片的第4腳與第8腳相連，NE555芯片的第I腳接地，NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，繼電器Jl連接在變壓器的一次繞組側。本發(fā)明的具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，使用抽水機3通過供液管路4和回液管路7向栽培容器5循環(huán)供給營養(yǎng)液，該無土栽培系統(tǒng)采用的水位控制器，當水位低于低水位探測線時，NE555芯片輸出高電平，繼電器吸合，啟動抽水機3，當水位處于高水位探測線與中間水位探測線之間時，NE555芯片保持原來狀態(tài)，繼電器處于吸合狀態(tài)，抽水機3繼續(xù)處于工作狀態(tài)，當水位高于高水位探測線時，NE555芯片輸出低電平，繼電器斷開，抽水機3停止工作，這樣使得栽培容器3內(nèi)的水位始終保持在低水位探測線的高度或以上，同時不高于高水位探測線的高度，從而實現(xiàn)水位的自動控制。栽培容器3還設置有出液口，用于將栽培容器3中的營養(yǎng)液流回供夜池。本發(fā)明的具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)結構簡單，性能可靠，能夠保證無土栽培系統(tǒng)的正常灌溉。為了保護抽水機，水位控制器還包括保護電路，保護電路包括連接在變壓器一次繞組側的串聯(lián)連接的熱繼電器和交流接觸器，由交流接觸器控制抽水機電源。當繼電器Jl吸合后，熱繼電器J通電，電流使線圈發(fā)熱，金屬片發(fā)生形變吸合。交流接觸器C亦隨之通電，產(chǎn)生電磁力，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動主觸點閉合，此時電路接通，驅(qū)動抽水機轉(zhuǎn)動，一旦功率大于額定功率，繼電器J線圈發(fā)熱，使金屬片形變到一定的程度時，金屬片自動彈開，電路斷開。隨之接觸器C電磁力消失，觸電斷開。起保護抽水機作用。
為了安全起見，整流電路的輸出端還通過第一電容Ul接地，NE555芯片的第5腳通過第二電容U2接地，所述NE555芯片的第6腳通過第一電阻Rl接地；所述NE555芯片的第2腳通過第二電阻R2接地。NE555芯片的第3腳與發(fā)光二極管D6之間優(yōu)選還串聯(lián)有二極管D5和第三電阻R3。繼電器Jl優(yōu)選還與接觸器C串聯(lián)。高水位探測線A、中間水位探測線B、低水位探測線C優(yōu)選為膠皮鋁線。本發(fā)明的無土栽培系統(tǒng)還包括消毒單元9，消毒單元9與所述供夜池I構成營養(yǎng)液消毒回路，用于給供夜池中的營養(yǎng)液消毒，以防止營養(yǎng)液被污染和營養(yǎng)液的營養(yǎng)成分不被破壞。 栽培容器3的出液口設置有可控開關，用以配合水位控制器的工作，即，在光控水位控制器工作時，出液口的開關可以設置為關閉，當需要將栽培容器3中的營養(yǎng)液全部排出時，使水位控制器停止工作，同時打開出液口的開關，排出營養(yǎng)液。出液口的開關優(yōu)選設置在栽培容器3的底部。另外，根據(jù)需要，還可以在栽培容器3內(nèi)壁覆蓋一層塑料膜(圖中未示出)，以避免營養(yǎng)液與栽培容器3的直接接觸或者避免營養(yǎng)液流失。下面以本發(fā)明的水位控制器的電路圖為基礎，對水位控制器的工作原理進行詳細說明。如圖2所示，整流電路與電容Ul并聯(lián)，整流電路的輸出端通過可調(diào)電阻RWl與高水位探測線的一端以及NE555芯片的第6腳相連，還通過可調(diào)電阻RW2與中間水位探測線的一端以及NE555芯片的第2腳相連，以及通過可變電阻RW3與低水位探測線的一端相連，并且還直接與NE555芯片的第4與第8腳相連；NE555芯片的第I腳，第5腳通過電容U2，第3腳的輸出信號用以控制繼電器Jl的工作狀態(tài)；高水位探測線，中間水位探測線與低水位探測線的另一端分別處于盛水容器的某一高度上。NE555芯片的第6腳通過電阻Rl與整流電路的輸出端相連；NE555芯片的第2腳通過電阻R2與整流電路的輸出端相連。
NE555芯片的第3腳通過二極管D6與整流電路的輸入端相連，并通過二極管D5以及與該二極管D5串接的發(fā)光二極管D6、電阻R3與整流電路的輸入端相連。整流電路為電路提供穩(wěn)定直流電壓后，NE555芯片開始工作。當盛水容器的水位探測線的探極A、B、C低于水位線時，均為高電位。調(diào)節(jié)RWl — RW3，使A點和B點的電位最大接近于2/3Vet與l/3Vcc。當B、C高于塔內(nèi)的水位線時，即已低于NE555芯片的反向閾值電壓V-，NE555芯片第2腳為“地”電位，使NE555芯片發(fā)生置位，第3腳輸出的高電平使發(fā)光二極管工作并且使繼電器Jl吸合，接觸器C吸合，抽水機從而因得電而運轉(zhuǎn)，進行抽水；當水位上升至探極B點，而又未到A點時，它們的分壓值在l/3Vet與2/3VCC之間，狀態(tài)不變。當水位繼續(xù)上升至A點時，A點電位接近電源電壓，超過了正向閾值電壓V+，相應NE555芯片復位，輸出的低電平使Jl釋放，接觸器C釋放，抽水機斷電停轉(zhuǎn)，從而對水位實現(xiàn)自動控制。其中，繼電器Jl可以與接觸器C配合控制抽水機的工作狀態(tài)。繼電器Jl還與熱繼電器J配合控制抽水機的工作狀態(tài)。繼電器Jl吸合后，熱繼電 器J通電，并由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器C失電，主電路斷開，實現(xiàn)電路的過載保護。當繼電器Jl吸合后，熱繼電器J通電，電流使熱繼電器的線圈發(fā)熱，金屬片發(fā)生形變吸合。與熱繼電器連接的交流接觸器C也隨之通電，產(chǎn)生電磁力，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動主觸點閉合，此時電路接通，驅(qū)動抽水機工作，一旦功率大于額定功率，熱繼電器J線圈發(fā)熱，使熱繼電器內(nèi)部不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，隨之接觸器C電磁力消失，觸電斷開，起保護抽水機的作用。對于高水位探測線，中間水位探測線，低水位探測線可以用膠皮鋁線做成，也可以利用其它適合的材料制作加工。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對本發(fā)明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發(fā)明權利要求的保護范圍當中。
權利要求
1.一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，包括供夜池、抽水機、栽培容器，以及控制所述抽水機的電源的水位控制器，所述抽水機將所述供夜池中的營養(yǎng)液抽到所述栽培容器，所述栽培容器設置有出液口，用于將所述栽培容器中的營養(yǎng)液流回所述供夜池，所述水位控制器包括電源電路，與所述電源電路相連的控制電路，其中 所述電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于所述變壓器二次繞組的整流電路； 所述控制電路包括控制抽水機電源的繼電器，控制所述繼電器的NE555芯片，與所述NE555芯片相連的、置于所述栽培容器中的高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線. 所述整流電路的輸出端分別通過第一可變電阻、第二可變電阻、第三可變電阻與所述高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線相連，所述輸出端還與所述NE555芯片的第4腳與第8腳相連，所述NE555芯片的第I腳接地，所述NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，所述繼電器連接在所述變壓器的一次繞組側。
2.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制器還包括保護電路，所述保護電路包括連接在所述變壓器一次繞組側的串聯(lián)連接的熱繼電器和交流接觸器，由所述交流接觸器控制抽水機電源。
3.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述整流電路的輸出端還通過第一電容接地。
4.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述NE555芯片的第5腳通過第二電容接地。
5.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述NE555芯片的第6腳通過第一電阻接地；所述NE555芯片的第2腳通過第二電阻接地。
6.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述NE555芯片的第3腳與發(fā)光二極管之間還串聯(lián)有二極管和第三電阻。
7.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器還與接觸器串聯(lián)。
8.根據(jù)權利要求I所述的無土栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線為膠皮鋁線。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有水位控制器的無土栽培系統(tǒng)，其包括供夜池、抽水機、栽培容器，以及控制抽水機的電源的水位控制器，抽水機將供夜池中的營養(yǎng)液抽到栽培容器，栽培容器設置有出液口，用于將栽培容器中的營養(yǎng)液流回供夜池，水位控制器包括電源電路，與電源電路相連的控制電路，其中電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于變壓器二次繞組的整流電路；控制電路包括控制抽水機電源的繼電器，控制繼電器的NE555芯片，與NE555芯片相連的、置于栽培容器中的高水位探測線、中間水位探測線、低水位探測線；整流電路的輸出端分別與水位探測線相連，輸出端還與NE555芯片的第4腳與第8腳相連，NE555芯片的第1腳接地，NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，繼電器連接在變壓器的一次繞組側。
文檔編號G05D9/12GK102771369SQ20111012084
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權日2011年5月11日
發(fā)明者沈建彬 申請人:太倉市祥和蔬菜專業(yè)合作社