一种变量灌溉施肥装置及其控制方法_3

文档序号:9252820阅读:来源:国知局
0024]一种变量灌溉施肥装置控制方法,所述方法的具体步骤如下所示:
1)通过控制器7的人机交互单元设定施肥类型、施肥浓度、施肥量和控制方式等灌溉施肥信息;
2)若控制方式为灌水时,则通过控制器7仅打开水流电磁阀1,并启用流量变送器2每秒钟检测一次入口水流量,然后在灌水过程中将水流量累加以计算灌水量,当灌水量达到设定值时则通过控制器7关闭水流电磁阀I并禁用流量变送器2,停止灌水;
3)若控制方式为灌溉施肥时,先通过控制器7打开水流电磁阀1,并启用流量变送器2实时检测入口水流量,然后根据流量检测信息每5秒钟计算一次流入混合缓冲箱3的水量;
4)根据设定的施肥类型和施肥浓度,以每5秒钟流入混合缓冲箱3的水量为基础,计算出第一母液罐41、第二母液罐42和第三母液罐43中的肥料母液或营养液母液流出量,然后根据试验得出的母液在重力作用下的流量,分别控制第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52和第三母液电磁阀53的打开与否及其打开时间,使相应的母液流入混合缓冲箱3与水进行混合;
5)在灌溉施肥过程中,将每5秒钟的母液流出量进行累加以获得施肥量,并与设定的施肥量进行比较,当施肥量达到设定值时,则通过控制器7关闭第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52、第三母液电磁阀53和水流电磁阀I,停止灌溉施肥;
6)通过控制器7打开清洗电磁阀6,使混合缓冲箱3中的残余肥液从清洗出口36排出,2分钟后关闭清洗电磁阀6并使水流电磁阀I打开30秒,使水流进入混合缓冲箱3以对其进行冲洗,然后再将清洗电磁阀6打开2分钟后关闭。
[0025]实施例2:如图1所示,一种变量灌溉施肥装置,包括水流电磁阀1、流量变送器
2、混合缓冲箱3、母液罐、母液电磁阀、清洗电磁阀6和控制器7 ;所述混合缓冲箱3设有入水口 34、出水口 35、第一母液入口 31、第二母液入口 32、第三母液入口 33、清洗出口 36 ;所述母液罐包括第一母液罐41、第二母液罐42和第三母液罐43 ;所述母液电磁阀包括第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52和第三母液电磁阀53 ;所述控制器7包括单片机MSP430F2132、电磁阀驱动电路和人机交互单元;
所述混合缓冲箱3的入水口 34与流量变送器2的出口端相连,流量变送器2的入口端与所述水流电磁阀I的出口端相连,水流电磁阀I的入口端与水源主干管相连,混合缓冲箱3的出水口 35与微灌管网的入口相连;第一母液入口 31、第二母液入口 32和第三母液入口 33分别与第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52和第三母液电磁阀53的出口端相连,第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52和第三母液电磁阀53的入口端分别与第一母液罐41、第二母液罐42和第三母液罐43的出口相连,混合缓冲箱3的清洗出口 36与清洗电磁阀6的入口端相连;
所述水流电磁阀1、第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52、第三母液电磁阀53和清洗电磁阀6的控制端分别与所述电磁阀驱动电路的输出端相连,电磁阀驱动电路的输入端与单片机MSP430F2132的I/O端口相连,所述流量变送器2的输出端与单片机MSP430F2132的外部中断端口相连。
[0026]所述混合缓冲箱3为水平放置的圆柱体状,由PVC材质一体化成型而制成,混合缓冲箱3的长度是其横截面直径的3倍,其上的入水口 34、出水口 35、母液入口和清洗出口 36均为圆管接口,母液入口包括第一母液入口 31、第二母液入口 32、第三母液入口 33,入水口34和出水口 35的管径均为混合缓冲箱3横截面直径的1/3,三个母液入口的管径相同且不超过入水口 34管径的1/2,清洗出口 36的管径不大于入水口 34的管径且不小于母液入口的管径;入水口 34和出水口 35分别垂直安装于混合缓冲箱3圆柱体结构的两个底面上,并使入水口 34和出水口 35的圆心均位于底面中垂直于水平方向的直径上且距混合缓冲箱3顶端的1/3处;三个母液入口等间距设于混合缓冲箱3的正上方,并使第一母液入口 31位于距混合缓冲箱3入口底面5cm处,第三母液入口 33在混合缓冲箱3上的位置不超过混合缓冲箱3总长度的2/3 ;清洗出口 36设于混合缓冲箱3正下方且靠近出水口 35。
[0027]所述流量变送器2为电磁流量变送器,其工作电压为DC12V,输出信号为0~lkHz,电磁流量变送器的输出端与单片机MSP430F2132的外部中断INTO端口相连。
[0028]所述水流电磁阀1、第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52、第三母液电磁阀53和清洗电磁阀6均为脉冲电磁阀,各个阀门的尺寸与其接口的管径相适应,第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52、第三母液电磁阀53的规格相同。
[0029]所述第一母液罐41、第二母液罐42和第三母液罐43的规格相同,由透明有机玻璃材质一体化成型而制成,包括上下两大部分,上部分呈圆柱体状,且在该圆柱体上底面中心处设有一个直径为上底面直径1/3的圆形敞口,下部分呈漏斗状;第一母液罐41、第二母液罐42和第三母液罐43,分别垂直竖立安装于混合缓冲箱3的第一母液入口 31、第二母液入口 32和第三母液入口 33上。
[0030]更进一步地,可根据灌溉施肥的实际应用情况,在混合缓冲箱3上增设母液入口,同时相应地增设母液罐和母液电磁阀。
[0031]进一步地,所述人机交互单元由笔段式液晶显示模块HT1621和4个按键组成。
[0032]进一步地,所述电磁阀驱动电路包括5个相同的由MOS管组成的H桥电路,H桥电路的桥臂分别与单片机的I/o端口相连。
[0033]一种变量灌溉施肥装置控制方法,所述方法的具体步骤如下所示:
1)通过控制器7的人机交互单元设定施肥类型、施肥浓度、施肥量和控制方式等灌溉施肥信息;
2)若控制方式为灌水时,则通过控制器7仅打开水流电磁阀1,并启用流量变送器2每秒钟检测一次入口水流量,然后在灌水过程中将水流量累加以计算灌水量,当灌水量达到设定值时则通过控制器7关闭水流电磁阀I并禁用流量变送器2,停止灌水;
3)若控制方式为灌溉施肥时,先通过控制器7打开水流电磁阀1,并启用流量变送器2实时检测入口水流量,然后根据流量检测信息每5秒钟计算一次流入混合缓冲箱3的水量;
4)根据设定的施肥类型和施肥浓度,以每5秒钟流入混合缓冲箱3的水量为基础,计算出第一母液罐41、第二母液罐42和第三母液罐43中的肥料母液或营养液母液流出量,然后根据试验得出的母液在重力作用下的流量,分别控制第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52和第三母液电磁阀53的打开与否及其打开时间,使相应的母液流入混合缓冲箱3与水进行混合;
5)在灌溉施肥过程中,将每5秒钟的母液流出量进行累加以获得施肥量,并与设定的施肥量进行比较,当施肥量达到设定值时,则通过控制器7关闭第一母液电磁阀51、第二母液电磁阀52、第三母液电磁阀53和水流电磁阀I,停止灌溉施肥;
6)通过控制器7打开清洗电磁阀6,使混合缓冲箱3中的残余肥液从清洗出口36
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1