一种盆栽试验自动测灌系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种盆栽试验自动测灌系统和方法，包括：放在盆钵支架上的多个盆钵，多个盆钵沿直线排列形成行，多条盆钵的行排列形成盆钵矩阵，各个盆钵中分别插有与各自供水装置连接的注水管，各条盆钵行列下设有供测重小车运动的路轨，各条路轨上分别设有测重小车，各个测重小车上分别设有运行机构和升级机构，升降机构上设有测重台。本发明专利技术采用测重小车对盆钵矩阵中的一行或一列的盆钵轮番测重的方式，使测重传感器的数量大大减少，在提高测重精度的同时大大降低了测重传感器的标定维护成本。由于使用测重小车和计算机控制的注水装置，使盆栽试验更加精确，操作更加方便，试验的过程更加易于控制，而试验成本可以控制在较低的水平上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括：放在盆钵支架上的多个盆钵，多个盆钵沿直线排列形成行，多条盆钵的行排列形成盆钵矩阵，各个盆钵中分别插有与各自供水装置连接的注水管，各条盆钵行列下设有供测重小车运动的路轨，各条路轨上分别设有测重小车，各个测重小车上分别设有运行机构和升级机构，升降机构上设有测重台。本专利技术采用测重小车对盆钵矩阵中的一行或一列的盆钵轮番测重的方式，使测重传感器的数量大大减少，在提高测重精度的同时大大降低了测重传感器的标定维护成本。由于使用测重小车和计算机控制的注水装置，使盆栽试验更加精确，操作更加方便，试验的过程更加易于控制，而试验成本可以控制在较低的水平上。【专利说明】
本专利技术涉及，是一种农业科学实验的系统和方法，是一种计算机控制的自动测控系统和方法。
技术介绍
传统的盆栽试验的自动灌注装置，通常是水阀，通过简单的机械传动将注入栽种植物的盆钵中。测量也是采用简单的机械式测量装置，其精度无法满足精确试验的要求。随着农业试验的不断精细化，试验数据的精确度要求越来越高，对试验装置的要求也越来越高。因此，传统的机械式称重和水阀已经无法满足要求。由于试验数据的精度要求越来越高，衡器的精度也越来越高。但在多数情况下，衡器要求经常的进行检定，否则就会出现试验数据的误差，如果简单的将每个栽种植物的盆钵上都安装称重传感器，其数量会十分巨大(通常情况下的盆栽试验大约有数千个盆钵)，大量的使用称重传感器(衡器)，检定工作将会十分的巨大，试验成本就会高得无法忍受。同时，由于作物不同生长阶段对水分和肥料的敏感性不同，通常会针对不同生长期进行水分和肥料的控制，因此要求试验设备能够依据试验设计的水分条件和亏缺量进行自动控制补水(肥)量。因此，必须找到更加方便、智能和低成本的方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了。所述的系统和方法通过采用称重小车的方式，称重小车对一行或一列的盆钵进行单个的轮流称重，由于试验中重量是一个相对的精确量，因此，也可以得到十分精确的试验数据。本专利技术的目的是这样实现的:一种盆栽试验自动测灌系统，包括:放在盆钵支架上的多个盆钵,所述的多个盆钵沿直线排列形成行,多条盆钵的行排列形成盆钵矩阵,所述的各个盆钵中分别插有与各自供水装置连接的注水管，所述各条盆钵行列下设有供测重小车运动的路轨，各条路轨上分别设有测重小车，各个测重小车上分别设有运行机构和升级机构，所述的升降机构上设有测重台，所述的测重台上设有测重传感器，所述的运行机构上设有位置传感器；所述的供水装置、升降机构、运行机构、测重传感器、位置传感器与数据采集器与控制台电连接。一种使用上述系统的盆栽试验自动测灌方法，所述的方法包括如下步骤: 设定位置的步骤:用于根据实验需要设定待测量重量的盆钵在盆钵矩阵中的位置；测重小车移动的步骤:用于数据采集器与控制台根据设定的盆钵矩阵的行位置数据，启动该行测重小车的运行机构，使测重小车运行至所设定的盆钵矩阵的列位置； 抬起盆钵的步骤:用于测重小车的升降机构抬起，将盆钵从盆钵支架上抬起，使栽种物的重量压在测重台上； 测量重量的步骤:用于测重台上的测重传感器测量栽种物的重量；计算给水量的步骤:用于数据采集器与控制台根据获得的栽种物的重量，计算水量的流失量和补给量； 补水的步骤:用于数据采集器与控制台根据计算出的补给量启动所侧盆钵位置的供水装置，对盆钵注水； 记录的步骤:记录测量的结果，并回到设定位置的步骤，进入下一个测重和补水循环。本专利技术产生的有益效果是:(I)本专利技术利用盆栽试验中各个盆钵可以不同时测重的特点，采用测重小车对盆钵矩阵中的一行或一列的盆钵轮番测重的方式，使测重传感器的数量大大减少，在提高测重精度的同时大大降低了测重传感器的标定维护成本。(2)由于使用测重小车和计算机控制的注水装置，使盆栽试验更加精确，操作更加方便，试验的过程更加易于控制，而试验成本可以控制在较低的水平上。(3)与现有技术相比，可以实现作物生长过程不同土壤含水量(灌水量)条件的灵活控制，即实现试验过程中不同时期含水量不同的试验条件控制。这个在研究作物不同生长期对水分条件敏感性，提升作物的水分(肥料)生产力等方面具有重要意义。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的实施例一所述系统的结构示意图； 图2是本专利技术的实施例一所述系统的结构示意图，是图1中A-A方向的剖面图； 图3是本专利技术的实施例七所述方法的流程框图。【具体实施方式】实施例一:` 本实施例是一种盆栽试验自动测灌系统，如图1、2所示。本实施例包括:放在盆钵支架4上的多个盆钵3，所述的多个盆钵沿直线排列形成行，多条盆钵的行排列形成盆钵矩阵，所述的各个盆钵中分别插有与各自供水装置I连接的注水管6，所述各条盆钵行列下设有供测重小车5运动的路轨2，各条路轨上分别设有测重小车，各个测重小车上分别设有运行机构501和升级机构502，所述的升降机构上设有测重台503，所述的测重台上设有测重传感器，所述的运行机构上设有位置传感器；所述的供水装置、升降机构、运行机构、测重传感器、位置传感器与数据采集器与控制台电连接。本实施例所述的盆钵是一种专门用于栽培试验用的容器，一般为上大下小的圆台形。在盆钵中下层充填砂石，一般3-5cm。砂石的上面根据试验设计填充指定类型和重量的土壤，一般20-50cm。直径在l-2cm的注水管直接插入砂石层，可以保证灌水的均匀性和作物利用的有效性，土壤中栽培各种作物，如大豆、小麦等。所述的盆钵支架用于支撑盆钵，一般可以使用金属或其他坚固的材料制成。由于盆钵是上大下小的圆台形，盆钵支架呈带有几条腿的环形，可以支撑在盆钵的中部，当升降机构将盆钵托起的时候,盆钵脱离了盆钵支架的支撑,使栽种物的整个重量都由测重台支撑，即测重台所测出的是整个栽种物的重量。本实施例及之后实施例所述的栽种物是指盆钵、盆钵中的砂石和土壤，以及栽培物、水分等所有盆钵承载的物质。所述的盆钵阵列是由纵横排列的盆钵组成，为了检测方便，盆钵的排列可以在纵排或横排排成一条直线，以便将小车运行路线设置为直线，方便小车的运行。盆钵阵列的排列也是为了便于编制盆钵位置地址，以方便计算机管理。盆钵矩阵中的各个盆钵放置在低于地平面的地槽中，并且保证盆钵内土壤表面与地表等高，保证盆钵内土壤温度条件接近自然土壤条件。为了便于称重小车的运行，地槽的底部铺设路轨，地槽及路轨的长度略长于盆钵矩阵的长度。本实施例所述的路轨是平坦的路面或轨道的统称。为使测重小车行走平稳并保持直线运动，可以使用轨道，也可以只铺设平坦的路面。所述的供水装置主要由储水的容器和微型灌水泵构成。注入盆钵的水不是普通的水，而是掺入肥料和进行实验物质的水。在通常情况下，为了进行实验，不用联通的管路将各个盆钵的注水管连在一起，而是在每个盆钵旁边另外设置一个储水钵。各个储水钵中可以放置不同的肥料和实验物质，以获得不同的实验效果，而各个储水钵可以通过联通所有储水钵的输水管路补水。当然，如果盆栽实验所有盆钵都使用同样的肥料和实验物质，则可以直接使用联通所有盆钵的输水管路注水。所述的测量小车的运行机构可以是一种由电动机带动车轮运行的小车，小车的运行位置通过位置传感器确定，并传输至数据采集器与控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盆栽试验自动测灌系统，包括：放在盆钵支架上的多个盆钵，所述的多个盆钵沿直线排列形成行，多条盆钵的行排列形成盆钵矩阵，所述的各个盆钵中分别插有与各自供水装置连接的注水管，其特征在于，所述各条盆钵行列下设有供测重小车运动的路轨，各条路轨上分别设有测重小车，各个测重小车上分别设有运行机构和升级机构，所述的升降机构上设有测重台，所述的测重台上设有测重传感器，所述的运行机构上设有位置传感器；所述的供水装置、升降机构、运行机构、测重传感器、位置传感器与数据采集器与控制台电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚家国，杨贵羽，梁犁丽，丁相毅，冶运涛，甘永德，陈根发，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：