本发明属于小麦培育技术领域，特别是涉及一种基于小麦培育的水培种植架。
背景技术：
小麦是小麦系植物的统称，是单子叶植物，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干和面条等食物，发酵后可制成啤酒、酒精、白酒或生质燃料，小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素a及维生素c等。
传统的小麦培育用水培种植架由于培育数量较多，需要人工定时向水培盒内部添加营养液，过度的消耗了人力物力的使用，且水培盒内部的用的营养液与水的混合物在使用时间过长后，会产生细菌或虫子导致小麦培育效果变差，从而影响了培育效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于小麦培育的水培种植架，通过抽水机构将每个水培盒内部的营养液抽取到加料箱内部，通过抽水管路将加料箱内部的营养液排到每个水培盒内部，形成营养液的循环，同时利用加料箱内部的ec传感器检测营养液的营养浓度，并利用控制装置控制存液盒出料管上的第三电动流量阀开启和关闭，解决了现有的小麦培育的水培种植架不具备自动添加营养液导致过度浪费人力物力的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于小麦培育的水培种植架，包括架体和培育装置，还包括抽水机构和进水组件；所述架体包括五个支撑架，所述支撑架的横截面为直角梯形结构，五个所述支撑架上贯穿固定有四组横杆，四组所述横杆呈倾斜的线性排列；所述培育装置包括安装盒、水培盒和插根板，所述安装盒底面开设有一组与横杆间隙配合的矩形槽口，所述矩形槽口为一盲口，所述安装盒周侧面固定有一u形板，所述安装盒周侧面边缘处开设有放置槽孔；其中，所述水培盒周侧面固定有一边沿，所述水培盒周侧面固定有与放置槽孔间隙配合的进液管，所述水培盒内表面固定有一限位环，所述水培盒，所述出液管贯穿安装盒底面；所述抽水机构包括抽水管路、加料箱、紫外线杀菌器和水泵，所述抽水管路包括汇集管和四个集水管，四个所述集水管通过连接管与汇集管固定连通，连接管上设有流量阀，四个所述集水管呈倾斜的线性排列，所述汇集管一端通过输水管与加料箱进水口连通，所述集水管周侧面并排固定有四个直管，四个所述直管分别与四个出液管连通；其中，所述加料箱一表面固定有一箱盖，所述加料箱内固定有一搅拌器，所述箱盖一表面固定有一存液盒和一控制装置；其中，所述紫外线杀菌器的进水口通过管道与加料箱的出水口固定连通，所述水泵的进水口通过管道与紫外线杀菌器的出水口连通；所述进水组件包括分流箱和进水管路，所述分流箱周侧面与架体一侧面固定连接，所述分流箱的进水口通过管道与水泵的出水口连通，所述分流箱倾斜设置；其中，所述进水管路包括四个横管，四个所述横管一端均与分流箱周侧面并排固定有四个l形管，四个所述l形管分别与四个进液管连通。
进一步地，所述支撑架内部固定有三个横梁，三个所述横梁上均开设有一凹槽，一所述支撑架上的三个凹槽呈倾斜的线性排列，所述凹槽、u形板和分流箱位置上相对应，所述横管位于四个u形板和凹槽内部。
进一步地，所述搅拌器包括电机，所述电机通过安装座固定在加料箱周侧面，所述电机输出轴一端通过联轴器固定有转轴，所述转轴周侧面沿轴向方向并排固定有四个搅拌叶，所述转轴和搅拌叶均位于加料箱内部。
进一步地，十六个所述水培盒内部和加料箱内部均设有液位传感器，所述加料箱内部设有ec传感器，十六个所述直管上均设有第一电动流量阀，十六个所述l形管上均设有第二电动流量阀。
进一步地，所述存液盒底面设有出料管，所述出料管位于加料箱内部，所述出料管上设有第三电动流量阀。
进一步地，所述控制装置包括处理器和控制单元，所述第一电动流量阀、第二电动流量阀、第三电动流量阀、十七个液位传感器和ec传感器均与控制装置连接。
进一步地，一组所述横杆之间的距离与一组矩形槽口之间的距离一致，所述横杆的厚度小于矩形槽口的深度，差值在5mm-10mm的范围。
进一步地，所述加料箱周侧面设有一出水管，所述箱盖一表面设有一注水管，所述出水管和注水管上均设有密封塞。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过抽水机构将所有的水培盒内部的营养液抽取到加料箱内部，通过抽水管路将加料箱内部的营养液排到每个水培盒内部，形成营养液的循环，同时利用加料箱内部的ec传感器检测营养液的营养浓度，并利用控制装置控制存液盒出料管上的第三电动流量阀开启和关闭，能够自动添加营养液，不需要人工定时向水培盒内部投入营养液，节省了人力物力的使用，且营养液的循环与紫外线杀菌器的杀菌避免了产生细菌导致营养液失效导致影响培育效果。
2、本发明通过水培盒内部的液位传感器检测液位高度，检测到液位高度过高或过低时，控制装置控制对应直管上的第一电动流量阀的流量值变化，且控制l形管上的第二电动流量阀的流量值变化，从而调节水培盒内部营养液的高度，避免了营养液过多导致溢出或过少出现培育效果过低的问题。
3、本发明通过在一个架体上设有十六个水培盒，且通过水培盒内液位传感器、第一电动流量阀和第二电动流量阀的配合使用控制水培盒内营养液的存有量，能够不同小麦种子或不同生长环境下小麦的生长实验，避免了放置杂乱或环境控制不一致导致不便于实验者观察对比的情况，方便了使用者的使用，提高了实验结果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于小麦培育的水培种植架的结构示意图；
图2为图1后视视角的结构示意图；
图3为图2中a处的局部放大图；
图4为架体的结构示意图；
图5为培育装置的结构示意图；
图6为图5的结构爆炸图；
图7为水培盒的结构示意图；
图8为抽水机构的结构示意图；
图9为加料箱的结构示意图；
图10为进水组件的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-架体，2-培育装置，3-抽水机构，4-抽水管路，5-加料箱，6-紫外线杀菌器，7-水泵，8-进水组件，101-支撑架，102-横杆，103-横梁，104-凹槽，201-安装盒，202-水培盒，203-插根板，204-矩形槽口，205-u形板，206-放置槽孔，207-边沿，208-进液管，209-限位环，210-出液管，401-汇集管，402-集水管，403-连接管，404-输水管，405-直管，501-箱盖，502-搅拌器，503-存液盒，504-控制装置，505-电机，506-转轴，507-搅拌叶，508-出水管，509-注水管，801-分流箱，802-横管，803-l形管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-10所示，本发明为一种基于小麦培育的水培种植架，包括架体1和培育装置2，还包括抽水机构3和进水组件8；
架体1包括五个支撑架101，支撑架101的横截面为直角梯形结构，五个支撑架101上贯穿固定有四组横杆102，四组横杆102呈倾斜的线性排列；
培育装置2包括安装盒201、水培盒202和插根板203，安装盒201底面开设有一组与横杆102间隙配合的矩形槽口204，矩形槽口204为一盲口，安装盒201周侧面固定有一u形板205，安装盒201周侧面边缘处开设有放置槽孔206，放置槽孔206为环形结构，便于小麦的竖直生长；
其中，水培盒202周侧面固定有一边沿207，水培盒202周侧面固定有与放置槽孔206间隙配合的进液管208，水培盒202内表面固定有一限位环209，水培盒202底面固定有一出液管210，出液管210贯穿安装盒201底面；
抽水机构3包括抽水管路4、加料箱5、紫外线杀菌器6和水泵7，抽水管路4包括汇集管401和四个集水管402，四个集水管402通过连接管403与汇集管401固定连通，连接管403上设有流量阀，四个集水管402呈倾斜的线性排列，汇集管401一端通过输水管404与加料箱5进水口连通，集水管402周侧面并排固定有四个直管405，四个直管405分别与四个出液管210连通；
其中，加料箱5一表面固定有一箱盖501，加料箱5内固定有一搅拌器502，箱盖501一表面固定有一存液盒503和一控制装置504；
其中，紫外线杀菌器6的进水口通过管道与加料箱5的出水口固定连通，水泵7的进水口通过管道与紫外线杀菌器6的出水口连通；
进水组件8包括分流箱801和进水管路，分流箱801周侧面与架体1一侧面固定连接，分流箱801的进水口通过管道与水泵7的出水口连通，分流箱801倾斜设置；
其中，进水管路包括四个横管802，四个横管802一端均与分流箱801周侧面连通，横管802周侧面并排固定有四个l形管803，四个l形管803分别与四个进液管208连通。
其中如图3和图4所示，支撑架101内部固定有三个横梁103，三个横梁103上均开设有一凹槽104，一支撑架101上的三个凹槽104呈倾斜的线性排列，凹槽104、u形板205和分流箱801位置上相对应，横管802位于四个u形板205和凹槽104内部。
其中如图9所示，搅拌器502包括电机505，电机505通过安装座固定在加料箱5周侧面，电机505输出轴一端通过联轴器固定有转轴506，转轴506周侧面沿轴向方向并排固定有四个搅拌叶507，转轴506和搅拌叶507均位于加料箱5内部，利用搅拌器502充分混合加料箱5内部的营养液。
其中，十六个水培盒202内部和加料箱5内部均设有液位传感器，加料箱5内部设有ec传感器，十六个直管405上均设有第一电动流量阀，十六个l形管803上均设有第二电动流量阀。
其中，存液盒503底面设有出料管，出料管位于加料箱5内部，出料管上设有第三电动流量阀。
其中，控制装置504包括处理器和控制单元，第一电动流量阀、第二电动流量阀、第三电动流量阀、十七个液位传感器和ec传感器均与控制装置504连接，处理器为arm9系列处理器，ec传感器型号为magr-06a，液位传感器的型号为kgu9901。
其中，一组横杆102之间的距离与一组矩形槽口204之间的距离一致，横杆102的厚度小于矩形槽口204的深度，差值在5mm-10mm的范围，使安装盒201卡在两个横杆102上。
其中，加料箱5周侧面设有一出水管508，箱盖501一表面设有一注水管509，出水管508和注水管509上均设有密封塞，利用注水管509和出水管508能够加水和抽水，便于换水。
本实施例的一个具体应用为：使用时，加料箱5内部的营养液通过水泵7的抽取经过紫外线杀菌器6的杀菌排到分流箱801内部，分流箱801内部的营养液传输到横管802内部，横管802内部的营养液通过l形管803和进液管208排到水培盒202内部，水培盒202内部的营养液经过出液管210和直管405排到集水管402内部，集水管402内部的营养液通过连接管403排到汇集管401内部，汇集管401内部的营养液通过输水管404排到加料箱5中形成营养液的循环。
在营养液循环时，加料箱5内部的ec传感器检测营养液内部ec值，检测到ec值过低时，发射信号给控制装置504，控制装置504控制存液盒503出料管上的第三电动流量阀开启，并以缓慢的流量排到加料箱5内部，能够自动补充营养液。
在营养液循环时，水培盒202内部的液位传感器检测液位高度，检测到液位高度过高时，向控制装置504发射信号，控制装置504控制对应直管405上的第一电动流量阀的流量值提高，且控制l形管803上的第二电动流量阀的流量值减小，从而降低水培盒202内部营养液的高度，当水培盒202内部液位高度过低时，向控制装置504发射信号，控制装置504控制对应直管405上的第一电动流量阀的流量值减少，且控制l形管803上的第二电动流量阀的流量值提高，从而提升水培盒202内部的营养液高度。
利用本发明的水培种植架进行小麦生长实验时，将需要实验的小麦种类并排放置在架体1上，利用控制装置504、水培盒202内液位传感器、第一电动流量阀和第二电动流量阀的配合使用控制水培盒202内营养液的存有量保持一致，能够准确对比出不同小麦种子在相同培育环境下的生产量，同时控制装置504、水培盒202内液位传感器、第一电动流量阀和第二电动流量阀的配合使用控制水培盒202内营养液的存有量不同，能够对比出同种小麦种子在不同培育环境下的生长情况，从而确定小麦种子培育时的最佳营养液浓度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。