[发明专利]一种自动调控循环利用植物营养液系统

摘要

本发明公开了一种自动调控循环利用植物营养液系统，主要由营养液自动循环系统、营养液离子成分在线监测调控系统和营养液在线监测硬件系统等组成，可用于植物工厂和长期植物栽培试验；亦可应用于高原、荒漠、冻土等缺水地带的作物栽培营养液循环利用，本专利结构简单，全自动实时监控，操作方便，净化效果好，能源利用率高，尤其是解决了在特殊环境下劳动力不足的问题。

主权项

一种自动调控循环利用植物营养液系统，其特征在于包括营养液自动循环利用系统(24)和营养液离子成分在线监测调控系统(25)；营养液自动循环利用系统(24)，由营养液池(1)、搅拌器(4)、营养液净化箱(7)、消毒罐(8)、植物栽培床(17)、防堵塞装置(18)、待处理营养液缓冲箱(21)、处理后营养液缓冲箱(22)、离子监测仪(23)、母液系统(38)、供液管道(39)及回流管(40)组成；植物栽培床(17)中的营养液经营养液离子成分在线监测调控系统(25)监测不达标时，实时监测控制系统(9)自动打开导流阀门(27)将植物栽培床(17)中的营养液导出，流经防堵塞装置(18)，如无堵塞，实时监测控制系统(9)自动打开阀门V2，将植物使用过的营养液输送入待处理营养液缓冲箱(21)临时储存，在泵P2的提升下，再将其导入配置有生物活性炭和微滤膜装置的营养液净化箱(7)中，去除营养液中漂浮的小颗粒杂质和植物根系所分泌的有机物质，再进入安装有紫外灯的消毒罐(8)进行彻底地灭菌，流出至处理后营养液缓冲箱(22)，导入一小部分营养液到离子监测仪(23)，检测水质是否达到要求并将结果传送到实时监测控制系统(9)，如果达标，则自动打开阀门V3和电机M4，此时在泵P3的带动下，将处理之后的营养液通过回流管(40)输送至营养液池(1)中；如果离子监测仪(23)对处理后营养液缓冲箱(22)中的营养液检测未达标，实时监测控制系统(9)则自动打开阀门V5，再次将营养液输送回到待处理营养液缓冲箱(21)，进行循环处理直至水质监测合格；防堵塞装置(18)由透明螺纹状漏斗(13)、透明不带螺纹的漏斗(14)、漏网盘(15)、透明防水外罩(19)和感光芯片(20)组成，营养液中有较大的悬浮物会被拦截在漏网盘(15)上，当悬浮物堆积较多堵塞水流时，漏网盘(15)下方光照会减弱，受透明防水外罩(19)保护的感光芯片(20)会向实时监测控制系统(9)传送信号，关闭导流阀门(27)；营养液回收后，第一液位计(2)显示数据并实时传输至实时监测控制系统(9)，自动控制打开电磁阀F1放出冷凝水箱F中的冷凝水至所需配制营养液的总量值后，自动关闭电磁阀F1后打开搅拌器(4)，使营养液池中的各组分均匀分布，方便后续操作；此时实时监测控制系统(9)自动打开阀门V4和电机M5，通过泵P4将已经搅拌均匀的营养液池中的营养液输送到采样池(12)中，离子选择电极组(11)检测各个离子浓度，经过实时监测控制系统(9)计算，获得营养液池(1)中需要补加的各营养液组分的量，反馈自动调控相应的电磁阀和流量计加入一定量的母液硝酸钙A、母液硝酸钾B、母液磷酸二氢铵C、母液硫酸镁D、酸液F或碱液H到营养液池(1)中，满足植物生长所需的营养要求；其中采样池(12)中各参数检测调控优先级顺序是：硝酸根离子、磷酸根离子、钾离子、硫酸根离子、pH值、电导率、溶氧量、温度。