一种改良的生姜循环有机肥料及其制备方法和系统技术方案

本发明专利技术属于有机肥制备技术领域，公开了一种改良的生姜循环有机肥料及其制备方法和系统；设置有：入料口、搅拌器、搅拌电机、搅拌叶片、第一出料口、第一开关、发酵罐、可视窗、第二出料口、第二开关、高压灭菌罐、控制面板、操作键盘、第三出料口、第三开关、支架。入料口开于搅拌器，第一出料口焊接与搅拌器下端，第一开关通过螺纹连接于第一出料口，第一出料口焊接与发酵罐，可视窗开于发酵罐。本发明专利技术能够提高生姜苗期的抗病能力，减少害虫对生姜苗的危害，进而使得生姜的存活率得到提高，并且还能降低作物对重金属的吸收率，减少重金属对生姜的危害；此外，该有机肥还能减少土壤板结、防止土壤酸化，为生姜的高产提高有利条件。

【技术实现步骤摘要】
一种改良的生姜循环有机肥料及其制备方法和系统
本专利技术属于有机肥制备
，尤其涉及一种改良的生姜循环有机肥料及其制备方法和系统。
技术介绍
目前，生姜是姜科多年生草本植物姜的新鲜根茎，别名有姜根、百辣云、勾装指、因地辛、炎凉小子、鲜生姜、蜜炙姜。姜的根茎(干姜)、栓皮(姜皮)、叶(姜叶)均可入药；其特有的“姜辣素”能刺激胃肠黏膜，使胃肠道充血，消化能力增强，能有效地治疗吃寒凉食物过多而引起的腹胀、腹痛、腹泻、呕吐等；吃过生姜后，人会有身体发热的感觉，这是因为它能使血管扩张，血液循环加快，促使身上的毛孔张开，这样不但能把多余的热带走，同时还把体内的病菌、寒气一同带出。我国是生姜的发源地和主要出口国之一，每年的出口量为世界总出口量的40％以上；随着农业技术的快速发展，尤其是新型肥料的应用，使生姜的产量大幅度提高；而现有技术中大部分的肥料营养搭配理论上满足生姜的需求，但在实际应用过程中，其肥料利用率不理想，导致施肥量增加，同时制备过程过于复杂，对工艺要求比较严格，进而提高了种植成本，此外普通肥料无法提高生姜幼苗的抗病性，同时易造成土壤酸化、板结。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)普通肥料无法提高生姜幼苗的抗病性，造成生姜幼苗存活率低下，同时易造成土壤酸化、板结，造成土地污染，无法满足生产者的需要。(2)目前的生姜的硝酸盐含量低，生姜产量低。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种改良的生姜循环有机肥料及其制备方法和系统。本专利技术是这样实现的，一种改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法，所述改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法包括：(1)将配置好的原料通过入料口倒入到搅拌器中，通过PID控制函数，开启搅拌电机，开动搅拌电机，通过带动搅拌叶片将原料搅拌均匀，打开第一开关，将搅拌均匀的原料导入到发酵罐中进行发酵，通过可视窗观察发酵进程；所述PID控制函数为：式中，v是激光探头的步进电机的输入信号；x1是通过误差反馈控制处理后的输出信号；x2是调节隐含层至输出层的一阶导数；h为迭代步长，步长越小表示控制误差越大，采用自适应加权控制，得到电机控制的超调系数h0是一个单变量的滤波因子，当h值不变时通过控制电机的阻尼系数；所述搅拌电机控制的数学模型包括：电压方程：uaubuc表示定子绕组电压，iaibic表示定子绕组电流，LaLbLc三相绕组自感，eaebec表示反电动势；Lab为A相和B相互感，且有Lab＝Lba，Lac＝Lca，Lbc＝Lcb，三相三线绕组的自感、互感为M：La＝Lb＝Lc＝LLab＝Lba＝Lac＝Lca＝Lbc＝Lcb＝M；定子绕组采用Y形接法，表示为：ia+ib+ic＝0Mia+Mib＝-Mic；化简得：转矩方程：定子绕组电磁转矩方程为：Tc表示电磁转矩，ω表示机械角速度；电磁功率表示为：pe＝eaia+ebib+ecic；Pe表示电磁功率，电磁功率可以全部转化为转子动能：pe＝Teω；定子绕组的电磁转矩还表示为：Em表示定子绕组各相反电势的幅值；Im表示定子绕组各相相电流的幅值；电机的运动方程为：Te-Tl-Bω＝J(dω/dt)；Te表示电磁转矩，TL表示负载转矩，B表示阻尼系数，J表示转动惯量，ω表示电机机械转速，电机的状态方程为：(2)发酵完毕后将原料通过第二开关导入进高压灭菌罐中进行高压灭菌处理，通过控制面板设置压力值以及灭菌时间，处理完毕后，通过第三出料口将制备好的有机肥进行收集包装。进一步，所述高压灭菌罐的伺服阀的输出流量与输入电压表示为：Q＝KLui；式中，KL表示补偿系数，Q表示第l个伺服阀流量，单位为L/min；ui表示第i个伺服阀的电压，单位为V；所述高压灭菌罐的同步液压缸的控制模型为：式中，Qi表示第l个液压缸的负载流量，单位为L/min，l为1或2；Pi表示第i个液压缸的负载压力，单位为MPa，l为1或2；Ae表示液压缸有杆腔和无杆腔的有效面积之和的平均值，单位为m2；Cte表示外部泄露系数，单位为m5/(N·s)；Ce表示内部泄露系数，单位为m5/(N·s)；η表示液压缸有杆腔的面积与无杆腔面积的比值；Vi表示第i个液压缸进油腔的体积，单位为m3；βe表示油液体积弹性模量，单位为N/m2；Fi表示第i和液压缸受到的作用力，单位为N/m2；A1表示无杆腔有效面积，单位为m2；A2表示有杆腔有效作用面积，单位为m2。本专利技术的另一目的在于提供一种实现所述改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法的改良的生姜循环有机肥料的制备系统，所述改良的生姜循环有机肥料的制备系统设置有：入料口、搅拌器、搅拌电机、搅拌叶片、第一出料口、第一开关、发酵罐、可视窗、第二出料口、第二开关、高压灭菌罐、控制面板、操作键盘、第三出料口、第三开关、支架；所述入料口开于所述搅拌器，所述搅拌电机通过螺丝固定于所述搅拌器，所述搅拌叶片焊接与搅拌轴，搅拌轴通过套管套接于搅拌电机的转轴，所述第一出料口焊接与所述搅拌器下端，所述第一开关通过螺纹连接于所述第一出料口，所述第一出料口焊接与所述发酵罐，所述可视窗开于所述发酵罐，所述第二出料口焊接与所述发酵罐下端；所述第二开关通过螺纹连接于所述第二出料口，所述高压灭菌罐焊接与所述第二出料口，所述控制面板嵌装于所述高压灭菌罐，所述操作键盘安装于所述控制面板，所述第三出料口焊接与所述高压灭菌罐，所述第三开关通过螺纹连接于所述第三出料口，所述支架焊接与所述高压灭菌罐。进一步，所述可视窗所用材料为钢化玻璃，并且可视窗能够通过合页打开检查内部发酵情况。进一步，所述搅拌器内部有搅拌电机以及搅拌叶片。本专利技术的另一目的在于提供一种使用所述改良的生姜循环有机肥料的制备系统的改良的生姜循环有机肥料，所述改良的生姜循环有机肥料由尿素600kg/hm2、生物酶活化磷肥90kg/hm2、氯化钾600kg/hm2和牛栏粪1000kg/hm2组成。本专利技术的另一目的在于提供一种所述改良的生姜循环有机肥料的制备方法，所述改良的生姜循环有机肥料的制备方法为将尿素600kg/hm2、生物酶活化磷肥90kg/hm2、氯化钾600kg/hm2混合均匀后，再与发酵的牛栏粪1000kg/hm2混合。本专利技术通过合理的配伍制备成生姜循环有机肥，能够提高生姜苗期的抗病能力，减少害虫对生姜苗的危害，进而使得生姜的存活率得到提高，并且还能降低作物对重金属的吸收率，减少重金属对生姜的危害；此外，该有机肥还能减少土壤板结、防止土壤酸化，为生姜的高产提高有利条件。本专利技术实施例提供的改良的生姜循环有机肥料硝态氮含量明显高于种植前，生物有机肥处理的硝态氮含量与种植前基本持平，发酵牛栏粪处理的土壤硝态氮含量明显低于种植前土壤。在本试验中，土壤的NH4+-N含量在处理之间和取样日期之间波动较小。生物有机肥整个生长季有机氮素矿化率为26.11％，精制有机肥氮素矿化率为27.02％，发酵牛栏粪氮素矿化率为30.48％。精制有机肥释放速率比较平缓，各生长阶段比较匀速，生物有机肥和发酵牛栏粪在生姜的旺长前期释放速率异常的高，该阶段的释放量占到了总释放量的40％左右。有机肥均可以增加生姜的产量，在不增加生姜硝酸盐含量的情况下显著提高了生姜的产量，因此施用生物有机肥的净收益最高，而施用精制有机肥虽然降低了生姜硝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法，其特征在于，所述改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法包括：(1)将配置好的原料通过入料口倒入到搅拌器中，通过PID控制函数，开启搅拌电机，开动搅拌电机，通过带动搅拌叶片将原料搅拌均匀，打开第一开关，将搅拌均匀的原料导入到发酵罐中进行发酵，通过可视窗观察发酵进程；所述PID控制函数为：

【技术特征摘要】
1.一种改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法，其特征在于，所述改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法包括：(1)将配置好的原料通过入料口倒入到搅拌器中，通过PID控制函数，开启搅拌电机，开动搅拌电机，通过带动搅拌叶片将原料搅拌均匀，打开第一开关，将搅拌均匀的原料导入到发酵罐中进行发酵，通过可视窗观察发酵进程；所述PID控制函数为：式中，v是激光探头的步进电机的输入信号；x1是通过误差反馈控制处理后的输出信号；x2是调节隐含层至输出层的一阶导数；h为迭代步长，步长越小表示控制误差越大，采用自适应加权控制，得到电机控制的超调系数h0是一个单变量的滤波因子，当h值不变时通过控制电机的阻尼系数；所述搅拌电机控制的数学模型包括：电压方程：uaubuc表示定子绕组电压，iaibic表示定子绕组电流，LaLbLc三相绕组自感，eaebec表示反电动势；Lab为A相和B相互感，且有Lab＝Lba，Lac＝Lca，Lbc＝Lcb，三相三线绕组的自感、互感为M：La＝Lb＝Lc＝LLab＝Lba＝Lac＝Lca＝Lbc＝Lcb＝M；定子绕组采用Y形接法，表示为：ia+ib+ic＝0Mia+Mib＝-Mic；化简得：转矩方程：定子绕组电磁转矩方程为：Te表示电磁转矩，ω表示机械角速度；电磁功率表示为：pe＝eaia+ebib+ecic；Pe表示电磁功率，电磁功率可以全部转化为转子动能：pe＝Teω；定子绕组的电磁转矩还表示为：Em表示定子绕组各相反电势的幅值；Im表示定子绕组各相相电流的幅值；电机的运动方程为：Te-Tl-Bω＝J(dω/dt)；Te表示电磁转矩，TL表示负载转矩，B表示阻尼系数，J表示转动惯量，ω表示电机机械转速，电机的状态方程为：(2)发酵完毕后将原料通过第二开关导入进高压灭菌罐中进行高压灭菌处理，通过控制面板设置压力值以及灭菌时间，处理完毕后，通过第三出料口将制备好的有机肥进行收集包装。2.如权利要求1所述的改良的生姜循环有机肥料的制备系统的使用方法，其特征在于，所述高压灭菌罐的伺服阀的输出流量与输入电压表示为：Qi＝KLui；式中，KL表示补偿系数，Qi表示第i个伺服阀流量，单位为L/min；ui表示第i个伺服阀的电压，单位为V；所述高压灭菌罐的同步液压缸的控制模型为：式中，Qi表示第i个液压缸的负载流量，单位为L/min，i为1或2；pi表示第i个液压缸的负载压力，单位为MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玉松，黄孟军，任芳新，廖钦洪，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50