本实用新型专利技术涉及一种灌溉施肥中营养元素浓度检测系统，其包括贮存器Ⅰ、贮存器Ⅱ、贮存器Ⅲ、贮存器Ⅳ、泵、灌溉阀门、灌溉管道、肥液混合器、控制器、计算机显示器、主机、阀组安装座；所述四个贮存器分别通过管路与阀组安装座相连，阀组安装座与泵相连，泵与肥液混合器连接，肥液混合器上的肥液灌溉排出孔通过管道与泵上的灌溉管道连接，灌溉管道上设有灌溉阀门，肥液混合器与控制器相连，控制器、计算机显示器与主机相连；本装置按照灌溉施肥要求，精量控制肥液中不同类型的营养元素浓度，肥液配比可控性强，能够满足不同作物不同生长的灌溉施肥要求，同时具有自动清洗功能，能减小系统营养元素配比误差，能提高灌溉施肥水肥利用效率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种灌溉施肥中营养元素浓度检测系统，属于节水灌溉
技术介绍
灌溉是土壤表面的水分入渗到作物根系的方法，作物施肥有多种途径，包括在作物叶表面施肥和作物土壤表面施肥。肥料有固体肥料和液体肥料，大多以液体肥料为主。在土壤表面施加液体肥料，肥料也是通过土壤入渗到作物根部，然后作物根部吸收。如果将灌溉与施肥结合起来，能提高灌溉水的利用效率。不同土壤的肥力的差异性比较大，而且不同植物的不同生长时期对不同营养元素的需求量不同。在灌溉的过程中，能够同时根据作物的营养元素的需求量进行施肥，这不仅能够保证作物的正常生长，也是作物高产的一个必要条件。面对不同类型的作物，需要灌溉施肥系统的可控性要较高。目前，可实现灌溉施肥中各营养成分的精量控制的相关专利有:一种精量灌溉施肥系统，该技术通过设置的比例施肥泵对各肥液的吸肥量来调节肥液浓度，但吸肥量的不准确容易造成肥液浓度控制的误差，并且所设置的EC计和Ph计不能反映N、K营养元素浓度，对氮肥和钾肥的吸肥量的不准确，容易出现EC值满足要求，但N、K营养元素浓度不满足要求的现象。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提到的问题，本技术提供一种灌溉施肥中营养元素浓度检测系统。本技术灌溉施肥中营养元素浓度检测系统包括贮存器I 1、贮存器II 2、贮存器III 3、贮存器IV 4、泵5、灌溉阀门6、灌溉管道7、肥液混合器11、控制器12、计算机显示器13、主机14、阀组安装座15;所述贮存器I 1、贮存器II 2、贮存器III 3、贮存器IV 4分别通过管路与阀组安装座15相连，阀组安装座15上引出四条管路与泵5相连，泵5与肥液混合器11连接，肥液混合器11上的肥液灌溉排出孔25通过管道与泵5上的灌溉管道7连接，灌溉管道7上设有灌溉阀门6，肥液混合器11与控制器12相连，控制器12、计算机显示器13与主机14相连，泵5和阀组安装座15分别与控制器12相连；所述阀组安装座15上设有配肥阀I 16、配水阀I 17、配水阀II 18和配肥阀II 19，分别通过管路与贮存器I 1、贮存器II 2、贮存器III 3、贮存器IV 4连接。所述肥液混合器11包括上盖板30、下底座31、中心轴35、混合腔36，混合腔36为敞口圆柱形腔体，上盖板30设置在混合腔36上，混合腔36放置于下底座31上，混合腔36内部中心轴向设有中心轴安装孔道37，中心轴35穿过中心轴安装孔道37，下端固定在下底座31上，上端固定在上盖板30上，在中心轴35两端分别安装有上轴承32和下轴承29，上轴承32和下轴承29的内圈分别固定在中心轴35两端的外圆周面上，上轴承32和下轴承29的外圈分别固定在中心轴安装孔道37两端的内圆周面上，下底座31固定于地面上；上盖板30上设置有电极安装孔I 8、电极安装孔II 9、参比电极安装孔10，离子选择电极I 22、离子选择电极II 24、参比电极26分别设置在电极安装孔I 8、电极安装孔II 9、参比电极安装孔10中，上盖板30上的注入孔I 20、注入孔II 23、注入孔III 27、注入孔IV 28通过管道与泵5连通；伺服电机21安装在上盖板30上，伺服电机21轴上带有伺服电机齿轮33，伺服电机齿轮33与固定在中心轴安装孔道37上端外圆周面上的肥液混合器齿轮34相配合，带动混合腔36绕中心轴35旋转。所述泵5至少有单独的五个腔室。本技术的工作原理是:在本技术系统中:贮存器I 1、贮存器II 2、贮存器III 3、贮存器IV 4分别用于贮存去离子水、肥I母液、肥II母液、灌溉水；贮存器I 1、贮存器II 2、贮存器III 3、贮存器IV 4下端分别设有管道，这些管道分别流经阀组安装座15上的配水阀II 18、配肥阀II 19、配肥阀I 16、配水阀I 17，另一端通过管道分别与泵5的独立腔室相连，泵5的独立腔室引出管道分别与肥液混合器11上的注入孔I 20、注入孔II 23、注入孔III 27、注入孔IV 28相连。控制器12控制这些阀门的开启和关闭，将肥液和灌溉水注入肥液混合器11中，同时控制器12控制伺服电机21运行，由于伺服电机齿轮33与肥液混合器齿轮34相配合，伺服电机21运行时将带动肥液混合器11的混合腔36绕中心轴35旋转，肥液在肥液混合器11中进行均匀混合；肥液浓度检测时，将离子选择电极I 22、离子选择电极II 24、参比电极26分别插入电极安装孔I 8、电极安装孔II 9、参比电极安装孔10中与肥液接触，将采集的信号输出到控制器12，控制器12将获得的肥液浓度信息输入到主机14，由计算机显示器13显示检测结果；当计算机显示屏显示的肥液浓度配比达到灌溉施肥的要求时，在泵5的作用下，将肥液混合器11中的肥液通过管道运送到泵5中，这些肥液流经泵5的一个独立腔室，流到与其相连的灌溉管道7中，开启灌溉阀门6，肥液通过灌溉管道7进行灌溉；当完成灌溉是，需要对整个系统用去离子水进行清洗。离子选择电极清洗时，控制器12控制配水阀II 18，将去离子水流经泵5注入肥液混合器11，控制器12控制伺服电机21运行，由于伺服电机齿轮33与肥液混合器齿轮34相配合，伺服电机21运行时将带动肥液混合器11的混合腔36旋转，对离子选择电极进行自动清洗2-3次清洗，清洗完成之后，开启灌溉阀门6，将清洗液从灌溉管道7排出。本技术中使用的离子选择电极I 22、离子选择电极II 24为可更换的常规市售离子选择电极，可根据肥液营养元素浓度检测需求选择，比如需要对肥液中N、P、K、Ga离子浓度进行检测时，可以从后面4种电极中的选取=PNO3-1型硝酸根离子选择电极、PIT1型钾离子选择电极、PGJ1型钙离子选择电极、6801型钠离子选择电极。本技术的有益效果是:(I)本技术利用离子选择电极检测方法，通过更换相应的离子选择电极获得肥液营养元素浓度信息，并反馈给控制器，控制器根据设定的施肥浓度，控制肥液的供应量，可实现营养元素浓度的精确调控；(2)本技术可以根据所获取的肥液营养元素浓度，按照施肥配方，可单独控制某种营养元素的母液供应量，肥液营养元素的配比的可控性更高，效率更高；(3)本技术中，控制器控制肥液注入肥液混合器中，并控制伺服电机带动肥液旋转，可实现对肥液的充分均匀混合，同时，该系统具有自动清洗功能，能减小系统营养元素配比误差；(4)本技术中，离子选择电极以灵活的方式插入安装孔内，因此根据需要肥液营养元素检测传感器可以更换，且更换方便，通用性较高，能够适用于不同的作物和生长时期，具有一定的推广应用价值；(5)本技术中，由于灌水和施肥可以精量控制，该系统从一定程度上能提高水肥利用效率。【附图说明】图1是本技术装置的结构示意图；图2是本技术贮存器及阀组安装座的连接结构示意图；图3是本技术肥液混合器的结构示意图；图4是本技术上盖板、下底座、中心轴的结构示意图；图5是本技术上盖板、下底座、轴承的结构示意图；图6是本技术结构肥液混合器结构示意图；图7是本技术混合腔、伺服电机、伺服电机齿轮和肥液混合器齿轮的连接结构示意图；图8是本技术肥液混合器内部结构示意图；图中:1-贮存器I，2-贮存器I本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种灌溉施肥中营养元素浓度检测系统，其特征在于：包括贮存器Ⅰ（1）、贮存器Ⅱ（2）、贮存器Ⅲ（3）、贮存器Ⅳ（4）、泵（5）、灌溉阀门（6）、灌溉管道（7）、肥液混合器（11）、控制器（12）、计算机显示器（13）、主机（14）、阀组安装座（15）；所述贮存器Ⅰ（1）、贮存器Ⅱ（2）、贮存器Ⅲ（3）、贮存器Ⅳ（4）分别通过管路与阀组安装座（15）相连，阀组安装座（15）上引出四条管路与泵（5）相连，泵（5）与肥液混合器（11）连接，肥液混合器（11）上的肥液灌溉排出孔（25）通过管道与泵（5）上的灌溉管道（7）连接，灌溉管道（7）上设有灌溉阀门（6），肥液混合器（11）与控制器（12）相连，控制器（12）、计算机显示器（13）与主机（14）相连，泵（5）和阀组安装座（15）分别与控制器（12）相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨启良，李云青，贾维兵，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
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