自动精量施肥机测试平台及方法技术

本发明专利技术公开了自动精量施肥机测试平台及方法，涉及水肥一体化技术领域，主要用于为研究、生产自动精量施肥机提供测试手段，同时为使用者提供准确的性能参数，以使自动精量施肥机能更好地为农业生产服务，其技术要点包括主管、水源、灌溉泵、过滤器、自动精量施肥机、主管调节阀、与自动精量施肥机相连的肥液供给系统、对自动精量施肥机使用过程中的各项参数进行测定的信息采集系统、控制设备运行并分析设备运行过程中的各项参数的测控系统。

【技术实现步骤摘要】
自动精量施肥机测试平台及方法
本专利技术涉及水肥一体化
，特别涉及自动精量施肥机测试平台及方法。
技术介绍
近年来，由于微灌具有节水、灌溉均匀度高、省工、节肥、增产等诸多优点，发展迅速，得到了广泛使用，已成为农业生产中的重要技术手段，目前全国微灌应用面积已达到5000多万亩。微灌是通过管道系统与安装在尾部（末级管道上）的特制灌水器（滴头、微喷头、渗灌管和微管等），将水和养分以较小的流量输送到作物根部，使土壤保持在最佳水、肥、气状态的灌水方法。由于微灌直接把水和养分直接输送到作物根部，所以利用微灌系统施肥具有很大的优势，因而水肥一体化也得到了普遍使用。目前水肥一体化系统中的施肥设备产品种类主要有压差式施肥罐、高压施肥泵、文丘里施肥器、水力施肥泵等，这些设备实现了把肥料施入管道的目的，但不能精确控制施入的浓度、比例，也不能实现自动化控制，已不能满足精准施肥的要求，自动精量施肥机的出现解决了这个问题，因而得到了快速的发展。自动精量施肥机受计算机或小型控制器控制，实现精确施肥，由泵辅助将溶液连续定量注入微灌管道，每一路均配有流量计和调节阀，能自动精确地调节施肥浓度、EC和PH值。自动精量施肥机的类型很多，原理各异，受流量、压力、肥料、采用的部件及控制方法的影响很大，性能质量参差不齐，因而有必要对各种施肥机的性能在统一标准下进行精确测试，得出准确的实际参数，为设计者、使用者提供决策依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动精量施肥机测试平台，同时给出相应的测试方法，为研究、生产自动精量施肥机提供测试手段，同时为使用者提供准确的性能参数，以使自动精量施肥机能更好地为农业生产服务。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：自动精量施肥机测试平台，其特征在于：包括主管、水源、灌溉泵、过滤器、自动精量施肥机、主管调节阀、与自动精量施肥机相连的肥液供给系统、对自动精量施肥机使用过程中的各项参数进行测定的信息采集系统、控制设备运行并分析设备运行过程中的各项参数的测控系统；所述水源、灌溉泵、过滤器及主管调节阀通过主管依次相连，所述自动精量施肥机上设有进水口及出水口，且所述进水口及出水口均与主管连接。进一步的，所述自动精量施肥机为需要通过测试平台检测各项性能的施肥设备，包括施肥阀、施肥泵、文丘里施肥器、吸肥通道阀门、吸肥电磁阀、施肥泵流量计、单向阀；所述施肥阀设于自动精量施肥机的进水口，所述施肥阀打开后水即可从主管流入自动精量施肥机；所述文丘里施肥器设有至少一个，每个所述文丘里施肥器均与肥液供给系统相连；所述吸肥通道阀门位于每个文丘里施肥器的出水的一端；所述吸肥电磁阀设于文丘里施肥器与肥液桶之间；所述单向阀位于自动精量施肥机的出水口的一端，并且位于施肥泵与主管之间，水只能从自动精量施肥机流向出水管，而不能反向进行流动；所述施肥泵流量计位于文丘里施肥器与施肥泵之间。进一步的，所述肥液供给系统包括肥液桶和连接管道，所述肥液桶盛放测试用肥液，所述肥液桶的顶端设置有搅拌电机，所述搅拌电机轴末端安装搅拌叶轮，所述搅拌叶轮位于肥液桶内中部位置，所述肥液桶的上部设有一加肥口，固体或液体肥料通过加肥口加入桶内；所述肥液桶侧面的上部设有一加水管，在配肥时向桶内加水，所述加水管与灌溉泵出水端连接；所述肥液桶侧面下部设有一吸肥管，所述吸肥管与文丘里施肥器连接。进一步的，所述信息采集系统包括第一主管流量计、第一压力传感器、第二主管流量计、第二压力传感器、检测EC、PH传感器、吸肥流量计，以上传感器与测控系统电连接；所述第一主管流量计、第一压力传感器位于主管上过滤器与自动精量施肥机的出水口之间；所述第二主管流量计、第二压力传感器、检测EC、PH传感器位于主管上自动精量施肥机的进水口及主管调节阀之间。进一步的，所述测控系统包括操作台箱体、触摸屏、PLC控制器、施肥泵变频器、灌溉泵变频器、测控软件及控制线路等；所述触摸屏安装在操作台箱体台面上，负责显示和输入数据信息；所述PLC控制器、施肥泵变频器、灌溉泵变频器安装在操作台箱体内部，并通过控制线路相互连接；所述测控软件能根据设定的程序对不同的自动精量施肥机进行各项性能参数测试，并处理分析得出结果，存储供查询。自动精量施肥机测试平台的使用方法，包括以下步骤：S1：首先把自动精量施肥机的进出水口与主管上相应接口连接，每个文丘里施肥器的吸肥管与肥液桶相连接，接上电源；S2：启动测控系统，运行灌溉泵变频器和施肥泵变频器，启动灌溉泵，打开施肥控制器，设置施肥电磁阀PWM占空比为100%，并运行；S3：通过灌溉泵变频器及施肥泵变频器分别调整灌溉泵及施肥泵的转速，对不同的工作状态进行模拟；S4：在不同的工况下记录各传感器值，数据处理得到各压力下各个文丘里施肥器的吸肥流量，并与施肥机的标称值相比较。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术根据施肥机需要测试的各项性能，通过PLC控制器、变频器、各种传感器，精确控制各测试设备运行，并设计了性能参数测试方案，得到了施肥机的各项参数值，可判断施肥机性能是否合格，供生产者完善各项设计，也可供使用者了解设备性能，更好地使用；2、本测试平台设计新颖，通用性强，控制系统精确可靠，检测快速，具有较好的经济价值和社会价值，有良好的应用前景。附图说明图1是本专利技术自动精量施肥机测试平台的原理结构示意图；图2是本专利技术自动精量施肥机测试平台中肥液桶内的结构示意图。图中，1、吸水滤网；2、水源；3、吸水管；4、灌溉泵；5、主管；6、主阀；7、过滤器；8、第一主管流量计；9、第一压力传感器；10、自动精量施肥机；1001、进水口；1002、出水口；101、施肥阀；103、文丘里施肥器；104、吸肥通道阀门；105、吸肥电磁阀；106、施肥泵流量计；107、施肥泵；108、单向阀；11、EC传感器；111、PH传感器；12、第二主管流量计；13、第二压力传感器；14、主管调节阀；15、肥液桶；151、搅拌电机；152、加肥口；153、加水管；154、搅拌叶轮；155、吸肥管；17、吸肥流量计；181、操作台箱体；182、触摸屏；183、PLC控制器；184、施肥泵变频器；185、灌溉泵变频器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本专利技术的限制。实施例1：一种自动精量施肥机，参照图1，包括主管5、水源2、灌溉泵4、过滤器7、自动精量施肥机10、主管调节阀14、与自动精量施肥机10相连的肥液供给系统、对自动精量施肥机10使用过程中的各项参数进行测定的信息采集系统、控制设备运行并分析设备运行过程中各项参数的测控系统；水源2、灌溉泵4、过滤器7及主管调节阀14通过主管5依次相连，灌溉泵4将水源2中的水抽出，沿着主管5输送，经过过滤器7将水中的杂质等进行过滤，主管调节阀14主要用以对主管5的水量进行调整；自动精量施肥机10上设有进水口1001及出水口1002，进水口1001及出水口1002均与主管5相连，因此，水可从进水口1001进入自动精量施肥机10中，并且从出水口1002流出自动精量施肥机10。参照图1，本实施例中，自动精量施肥机10是需要通过测试平台进行各项性能检测的施肥设备，包括提供动力的施肥泵107、控制自动精量施肥机10的流量大小的施肥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动精量施肥机测试平台，其特征在于：包括主管（5）、水源(2)、灌溉泵(4)、过滤器(7)、自动精量施肥机(10)、主管调节阀(14)、与自动精量施肥机(10)相连的肥液供给系统、对自动精量施肥机(10)使用过程中的各项参数进行测定的信息采集系统、控制设备运行并分析设备运行过程中的各项参数的测控系统；所述水源(2)、灌溉泵(4)、过滤器(7)及主管调节阀(14)通过主管（5）依次相连，所述自动精量施肥机(10)上设有进水口（1001）及出水口（1002），且所述进水口（1001）及出水口（1002）均与主管（5）连接。

【技术特征摘要】
1.自动精量施肥机测试平台，其特征在于：包括主管（5）、水源(2)、灌溉泵(4)、过滤器(7)、自动精量施肥机(10)、主管调节阀(14)、与自动精量施肥机(10)相连的肥液供给系统、对自动精量施肥机(10)使用过程中的各项参数进行测定的信息采集系统、控制设备运行并分析设备运行过程中的各项参数的测控系统；所述水源(2)、灌溉泵(4)、过滤器(7)及主管调节阀(14)通过主管（5）依次相连，所述自动精量施肥机(10)上设有进水口（1001）及出水口（1002），且所述进水口（1001）及出水口（1002）均与主管（5）连接。2.根据权利要求1所述的自动精量施肥机测试平台，其特征在于：所述自动精量施肥机(10)为需要通过测试平台检测各项性能的施肥设备，包括施肥阀(101)、施肥泵(107)、文丘里施肥器(103)、吸肥通道阀门(104)、吸肥电磁阀(105)、施肥泵流量计(106)、单向阀(108)；所述施肥阀(101)设于自动精量施肥机(10)的进水口（1001），所述施肥阀(101)打开后水即可从主管（5）流入自动精量施肥机(10)；所述文丘里施肥器(103)设有至少一个，每个所述文丘里施肥器(103)均与肥液供给系统相连；所述吸肥通道阀门(104)位于每个文丘里施肥器(103)的出水的一端；所述吸肥电磁阀(105)设于文丘里施肥器(103)与肥液桶(15)之间；所述单向阀(108)位于自动精量施肥机(10)的出水口（1002）的一端，并且位于施肥泵(107)与主管（5）之间，水只能从自动精量施肥机(10)流向出水管(5)，而不能反向进行流动；所述施肥泵流量计(106)位于文丘里施肥器(103)与施肥泵(107)之间。3.根据权利要求1所述的自动精量施肥机测试平台，其特征在于：所述肥液供给系统包括肥液桶(15)和连接管道，所述肥液桶(15)盛放测试用肥液，所述肥液桶(15)的顶端设置有搅拌电机(151)，所述搅拌电机(151)轴末端安装搅拌叶轮(154)，所述搅拌叶轮(154)位于肥液桶(15)内中部位置，所述肥液桶(15)的上部设有一加肥口(152)，固体或液体肥料通过加肥口(152)加入桶内；所述肥液桶(15)侧面的上部设有一加水管(153)，在配肥时向桶内...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永奎，薛新宇，张玲，周立新，丁素明，张宋超，秦维彩，周良富，孔伟，孙竹，顾伟，蔡晨，崔龙飞，王宝坤，陈晨，杨风波，周晴晴，张学进，乐飞翔，孙涛，徐阳，
申请(专利权)人：农业部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32