[发明专利]一种轻简化温室水肥灌施装置

权利要求书

1.一种轻简化温室水肥灌施装置，其特征在于，包括施肥机构、信息采集系统和控制系统；

所述施肥机构包括进水主管道(1)、进水泵(3)、进水电磁阀(4)、出肥管道(5)、施肥电磁阀(6)、搅拌电机(22)、混肥灌(23)、施肥泵(24)和施肥管道(26)；所述进水主管道(1)与进水泵(3)连接，进水泵(3)的出口管路和混肥管路之间连接有进水电磁阀(4)；施肥泵(24)通过管路与混肥罐(23)上部相连、且施肥泵(24)与混肥罐(23)之间的管道上有施肥电磁阀(6)；施肥罐(23)顶部安装有搅拌电机(22)，搅拌电机(22)输出轴伸入施肥罐(23)内、且设有搅拌叶片；

所述信息采集系统包括环境温度变送器(12)、环境湿度变送器(13)、环境光照变送器(14)、基质含水率变送器(15)、EC传感器(7)、pH传感器(19)、液位传感器(21)、压力变送器(25)、作物信息检测系统，以及A/D转换模拟量模块(16)；所述模拟量模块(16)分别与环境温度变送器(12)、环境湿度变送器(13)、环境光照变送器(14)、基质含水率变送器(15)、EC传感器(7)、pH传感器(19)、液位传感器(20)和压力变送器(25)电连接；所述环境温度变送器(12)、环境湿度变送器(13)、环境光照变送器(14)分别用于检测温室内部的温度、湿度和光照；所述基质含水率变送器(15)用于检测作物基质的含水率；所述EC传感器(7)连接在施肥管路(26)的输出端；所述pH传感器(19)用于检测肥料的PH值；所述液位传感器(20)放置在混肥罐(23)的底部；所述压力变送器(25)连接在施肥管道(26)中部，用于检测施肥管道(26)的压力；作物信息检测系统包括micro-CT扫描系统、偏振-高光谱成像系统和三维激光扫描系统，用于对作物营养和水肥胁迫信息的检测；

所述控制系统包括控制器(18)、触摸屏(21)、变频器(9)和执行机构；所述模拟量模块(16)与控制器(18)相连接，并将采集的温室环境和施肥机构反馈信息传递到控制器(18)；所述作物信息检测系统与控制器(18)连接，并将采集的作物生长信息传送到控制器(18)；所述触摸屏(21)与控制器(18)相连接，用于进行人机交互，输入控制模式和作物生长信息；所述控制器(18)还分别与执行机构进水泵(3)、进水电磁阀(4)、施肥电磁阀(6)、搅拌电机(22)和变频器(9)连接，所述变频器(9)的输出端与施肥泵(24)相连接；控制器(18)根据作物的水肥需求结合环境信息对变频器(9)的频率控制，进而控制施肥泵(24)的转速，调节施肥管道的流量，控制主管道施肥灌溉量。

2.权利要求1所述的一种轻简化温室水肥灌施装置，其特征在于，所述pH传感器(19)包括上下安装在混肥罐(23)内的上pH传感器(1901)和下pH传感器(1902)，用于检测肥料的PH值；

所述上pH传感器(1901)和下pH传感器(1902)分别与模拟量模块(16)连接，模拟量模块(16)将上pH传感器(1901)和下pH传感器(1902)的PH值信息传送到控制器(18)，所述控制器(18)通过pH传感器(1901)和下pH传感器(1902)的差值比较，判断肥料搅拌的均匀程度，控制搅拌电机(22)的转速，控制固体肥料颗粒的混合及均匀搅拌作业。

3.权利要求1所述的一种轻简化温室水肥灌施装置，其特征在于，所述micro-CT扫描系统包括旋转样本托架(27)和X射线发射器(29)；

所述旋转样本托架(27)固定在检测样本仓的底部，旋转样本托架(27)底座几何中心安装有旋转轴，旋转轴末端安装固定有圆形样本托架，旋转轴带动样本托架旋转，所述X射线发射器(29)安装在发射仓，用于对样本的断层切片扫描。