一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统，包括：单片机、信号处理电路、信号选择器、参比电极；其特征在于：所述信号选择器按顺序将钾离子电极、钠离子电极、硝酸根离子电极采集的信号输入信号处理电路，信号处理电路将采集的钾离子电极、钠离子电极、硝酸根离子电极信号按顺序与参比电极输入的信号相减，得到钾离子浓度电位差信号、钠离子浓度电位差信号、硝酸根离子电位差信号，信号处理电路将得到的三组电位差信号转换为单片机可以识别的模拟信号，单片机通过连续的数据采集得出钾离子、钠离子、硝酸根离子的连续瞬态浓度曲线，本发明专利技术具有精度高、准确性好、检测成本低的优点，能够广泛应用于营养液中多离子浓度的检测。

A multi ion concentration detection system for nutrient solution in soil free cultivation

The invention discloses a soilless multi ion concentration detection system, including: microcontroller, signal processing circuit, a signal selector, a reference electrode; wherein the signal selector in sequence to the input signal processing circuit of potassium ion and sodium ion electrode electrode, nitrate ion electrode acquisition. The signal processing circuit of potassium ion and sodium ion electrode electrode, nitrate ion electrode and the reference electrode signal according to the order of the input signal collected by subtraction, concentration of potassium and sodium ion concentration potential difference signal potential difference signal, the nitrate ion potential difference signal, analog signal processing circuit three potential difference the signal into the microcontroller can identify the continuous transient concentration by continuous data acquisition that potassium ion and sodium ion, nitrate ion chip The invention has the advantages of high precision, good accuracy and low detection cost, and can be widely used in the detection of multi ion concentration in the nutrient solution.

【技术实现步骤摘要】
一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统
本专利技术属于检测装置
，具体涉及一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统。
技术介绍
无土栽培由于其方便管理、资源利用率高、节约土地成本等独特优势，已成为精确农业的一个重要方面。特别是花卉、蔬菜、水果等作物的无土栽培生产对高效集约化程度要求很高。其中，水分和养分离子的管理至关重要，管理不善会导致因水肥成本和能源消耗量增大，但是效益却很低下。因此随着精确农业朝着自动化、现代化和智能化的方向迈进，其营养液离子浓度检测技术与装备迫切需要实现实时化、自动化、智能化和小型化。20世纪70年代，分析化学领域又孕育出了一个崭新的电化学传感器分支-离子电极。它由最主要的敏感膜，附加电极腔体、内导体系等组成。在离子浓度测量中，根据其敏感膜在离子渗透时的不对等特性，会在膜两侧形成电势差，将特定离子的浓度（活度）转化成电位信号，并且此电位信号与离子浓度的负对数呈线性相关。建立在此基础上的测量方法就是离子选择电极分析法，或称离子选择电极法。但是通常情况下，营养液中存在着多种离子，而且相近离子间有着相互促进关系。离子选择电极通常不只对一种离子敏感，而对多种离子有着不同的敏感效果。将离子选择电极用于检测营养液的多种营养离子组分时，存在着主离子和干扰离子的交叉敏感效应，干扰离子会对主离子检测精度产生明显的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统。一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统，包括：单片机、信号处理电路、信号选择器、参比电极；其特征在于：所述信号选择器按顺序将钾离子电极、钠离子电极、硝酸根离子电极采集的信号输入信号处理电路，信号处理电路将采集的钾离子电极、钠离子电极、硝酸根离子电极信号按顺序与参比电极输入的信号相减，得到钾离子浓度电位差信号、钠离子浓度电位差信号、硝酸根离子电位差信号，信号处理电路将得到的三组电位差信号转换为单片机可以识别的模拟信号，单片机通过连续的数据采集得出钾离子、钠离子、硝酸根离子的连续瞬态浓度曲线。优选地，所述单片机还与温度传感器相连接，单片机根据瞬态浓度曲线计算出溶液中钾离子、钠离子、硝酸根离子浓度，并通过温度数据对溶液中钾离子、钠离子、硝酸根离子浓度进行补偿，计算出最终的钾离子、钠离子、硝酸根离子浓度，并显示在显示器上。优选地，所述信号处理电路中信号相减过程通过差动放大电路实现。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术通过一路信号转换电路实现三组信号的转换和采集，从而大大的节约了设备成本，同时通过温度参数对结果进行补偿，具有精度高、准确性好、检测成本低的优点，能够广泛应用于无土栽培营养液多离子浓度的检测。附图说明图1为本专利技术一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统的结构示意图。图中，1、单片机，2、信号处理电路，3、信号选择器，4、参比电极，5、钾离子电极，6、钠离子电极，7、硝酸根离子电极，8、温度传感器，9、显示器。具体实施方式参见图1，一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统，包括：单片机1、信号处理电路2、信号选择器3、参比电极4；其特征在于：所述信号选择器3按顺序将钾离子电极5、钠离子电极6、硝酸根离子电极7采集的信号输入信号处理电路2，信号处理电路2将采集的钾离子电极5、钠离子电极6、硝酸根离子电极7信号按顺序与参比电极4输入的信号相减，得到钾离子浓度电位差信号、钠离子浓度电位差信号、硝酸根离子电位差信号，信号处理电路2将得到的三组电位差信号转换为单片机1可以识别的模拟信号，单片机1通过连续的数据采集得出钾离子、钠离子、硝酸根离子的连续瞬态浓度曲线。所述单片机1还与温度传感器8相连接，单片机1根据瞬态浓度曲线计算出溶液中钾离子、钠离子、硝酸根离子浓度，并通过温度数据对溶液中钾离子、钠离子、硝酸根离子浓度进行补偿，计算出最终的钾离子、钠离子、硝酸根离子浓度，并显示在显示器9上。所述信号处理电路2中信号相减过程通过差动放大电路实现。本专利技术技术方案在上面结合附图对专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统，包括：单片机（1）、信号处理电路（2）、信号选择器（3）、参比电极（4）；其特征在于：所述信号选择器（3）按顺序将钾离子电极（5）、钠离子电极（6）、硝酸根离子电极（7）采集的信号输入信号处理电路（2），信号处理电路（2）将采集的钾离子电极（5）、钠离子电极（6）、硝酸根离子电极（7）信号按顺序与参比电极（4）输入的信号相减，得到钾离子浓度电位差信号、钠离子浓度电位差信号、硝酸根离子电位差信号，信号处理电路（2）将得到的三组电位差信号转换为单片机（1）可以识别的模拟信号，单片机（1）通过连续的数据采集得出钾离子、钠离子、硝酸根离子的连续瞬态浓度曲线。

【技术特征摘要】
1.一种无土栽培营养液多离子浓度检测系统，包括：单片机（1）、信号处理电路（2）、信号选择器（3）、参比电极（4）；其特征在于：所述信号选择器（3）按顺序将钾离子电极（5）、钠离子电极（6）、硝酸根离子电极（7）采集的信号输入信号处理电路（2），信号处理电路（2）将采集的钾离子电极（5）、钠离子电极（6）、硝酸根离子电极（7）信号按顺序与参比电极（4）输入的信号相减，得到钾离子浓度电位差信号、钠离子浓度电位差信号、硝酸根离子电位差信号，信号处理电路（2）将得到的三组电位差信号转换为单片机（1）可以识别的模拟信号，单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈根南，吴清泉，姚琳，
申请(专利权)人：安徽华脉科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34