一种植物生长磁场促进系统的制作方法

本发明涉及一种植物生长磁场促进系统。适用于现代农业温室大棚智能化种植栽培的生长控制。

背景技术：

我国每年使用化肥6000万吨，农药180万吨，全球1/3的农用化学品消耗在9％胡耕地上，单位面积施用量远超全球平均水平，成为农业面源污染的主要来源。

在农业化学污染和食品安全问题越来越严峻的当代社会，物理农业技术得到了广泛的重视和应用。物理农业由物理技术与农业生产两方面相结合,它利用了具备生物效应的电、磁、光、声、核、热等物理因子去控制动植物的生长发育和生活环境,使传统农业逐渐脱离对化学农药、化学肥料、抗生素等化学物质的依赖,达到实现优质、高产、无毒害农产品的目的。磁场辅助植物生长技术是物理农业的一种典型应用。使用合适磁场处理种子，可以促进种子发芽、提高幼苗质量；植物生长中使用磁场，使植物根系发达、活力增强,并且能改善植物的新陈代谢功能,使植物吸收水份和养料的能力增强,因而提高产量，改善品质。

磁场对植物的生长发育起相当大的作用，主要表现在：1.磁场影响生物体内的电子传递，生物体中的各种生化反应，都同氧化还原反应有关；伴随电子传递的过程，磁场对这个过程产生作用。2.磁场影响自由基活动，植物的光合作用，种子的发芽以及辐射损伤等都同自由基的产生、转移和消失有关；自由基具有较大的化学活性，它所带的自旋的磁场，与外磁场作用，使自由基活动受影响。3.磁场对生物膜通透性的影响，植物的生物膜对钠、钙、钾等离子的主动和被动输送，进行植物的新陈代谢，能量交换，磁场的作用改变了生物体的电特性。4.磁场对蛋白质和酶活性的影响：磁场可以影响酶的活性及新陈代谢。

目前磁场处理植物大多采用的是恒定磁场，交变磁场，磁场强度不可调，频率不可选，作用时间不可选，安装方式不适合大面积推广。

基于上述原因，以及长期对于农业植物栽培领域的技术积累，团队成功研发了一种植物生长磁场促进系统，可以针对植物生长发育的不同阶段，施加不同频率不同强度不同时间长度的极低频脉冲磁场，促进植物水份和养料吸收，增强新陈代谢，减少化肥使用，减少农药使用，改善品质，增加产量。

技术实现要素：

本发明的目的是实现植物生长的磁场促进控制，本发明要解决的技术问题是设计合适的磁场发射器，选取合适的磁场频率﹑磁场强度﹑磁场工作时间。达到植物生长的促进，从而实现本发明的目的。

本发明的技术方案及其特征是：一种植物生长磁场促进系统，包括ac/dc电源1、磁场控制器2、磁场发射器3。ac/dc电源1，把市电转换成需要的直流电供给磁场控制器2，磁场控制器2产生需要的频率驱动磁场发射器3，磁场发射器3发射磁场。磁场控制器2设有智能控制模块，内置工业级mcu芯片9，完成磁场频率，磁场强度，工作时间定时等控制。设有工作模式选择13，led指示灯12，数码显示14，编程调试接口11用于程序烧录。

本发明的技术难点一，磁场频率的选取，工作频率的选择直接决定了磁场效果。经过查阅大量资料，实际试验，选取磁场频率为7.83hz、9.6hz、10hz、10.5hz及12hz做为主要的磁场工作频率，开创了极低频磁场在植物种植领域的应用。

本发明的技术难点二，磁场发射器的设计，经过计算试验：棒式发射器铁棒材质为dt4c，尺寸长度：20～60cm，直径：2～4cm，线圈圈数：1000～2000圈，磁场覆盖的范围半径：50～100cm。垫式发射器直接由线圈及保护层制成，垫子尺寸：50*20cm/50*40cm，线圈直径：10～16cm，线圈圈数：200～400圈，线圈数量：2～4。

本发明的技术难点三，磁场强度的选取，经过查阅大量资料，磁场强度与距离衰减特性，选取的磁强度为50-400ut。

本发明的技术难点四，磁场工作时间选取，经过查阅大量资料，实际试验，选取了30分钟﹑60分钟及90分钟作为产品的工作时间，按植物不同生长阶段设定。

本发明所述磁场控制器2内包括：逆变电路4与输入直流电相连，产生极低频交流电供给磁场发射器3，用来产生所需的电磁场；尖峰吸收电路5吸收逆变电路4与磁场发射器3工作时产生的尖峰电压，并降低逆变电路中mos管的应力，提高电路可靠性；+5v辅助电源与输入直流电相连，输出端与智能控制模块8相连，用于给芯片提供低压电源。mcu芯片9产生方波信号给pwm驱动6，用于逆变电路4的mos管驱动。

本发明的有益效果主要是实现现代化农业温室植物栽培的生长磁场促进，其结构简单，成本较低，安装布线方便，有利于现代化农业温室大棚推广应用。

附图说明

图1为本发明植物生长磁场促进系统框图。

图2为本发明实施例中磁场控制器2原理框图。

图3为本发明实施例1中系统布线原理框图。

图4为本发明实施例2中系统布线原理框图。

图5为本发明实施例1中磁场发射器3棒式原理图。

图6为本发明实施例2中磁场发射器3垫式原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明植物生长磁场促进系统，包括ac/dc电源1、磁场控制器2、磁场发射器3。

ac/dc电源1，把市电转换成需要的直流电供给磁场控制器2，磁场控制器2产生需要的方波频率驱动磁场发射器，磁场发射器3发射需要的磁场。磁场控制器2设有智能控制模块，内置工业级mcu芯片，完成磁场频率，磁场脉宽，工作时间定时等控制。设有工作模式选择13，led指示灯12，数码显示14。

图2所示磁场控制器2内包括：逆变电路4与输入直流电相连，产生极低频交流电供给磁场发射器3，用来产生所需的极低频电磁场；尖峰吸收电路5吸收逆变电路4与磁场发射器3工作时产生的尖峰电压，并降低逆变电路中mos管的应力，提高电路可靠性；+5v辅助电源与输入直流电相连，输出端与智能控制模块8相连，用于给芯片提供低压电源。mcu芯片9产生方波信号给pwm驱动6，用于逆变电路4的mos管驱动。

智能控制模块8是磁场控制器2控制中心，采用工业级mcu芯片8，由+5v辅助电源供电，与pwm驱动电路相连，其主要功能为实现磁场频率，磁场脉宽，工作时间定时等控制。程序设有植物生长阶段工作模式选择，配合led指示灯，数码显示，方便使用。

逆变电路4采用可靠的dc/ac逆变电路，产生需要的极低频驱动磁场发射器产生电磁场。主功率管采用mos管，安全可靠。

尖峰吸收电路5采用经典的rcd吸收电路，吸收线圈电压尖峰，简洁可靠。

磁场发射器3由两种产品形式，垫式和棒式。垫式发射器用于植物种子及育苗期。棒式发射器用于植物较大时的生长期。

实施例1

本实施例中，图3所示位系统布线原理框图，此种棒式磁场发射器布线方式使磁场强度分布相对均匀，覆盖范围合理。

本实施例中，图3所示设计不同的磁场控制器可对应一个或多个磁场发射器，方便集中管理，方便布线。

本实施例中，图4所示棒式发射器由铁棒﹑线圈﹑电缆﹑pc外壳组成，铁棒选用高导磁率的电工纯铁，牌号是dt4c。

实施例2

本实施例中，图5所示位系统布线原理框图，此种垫式磁场发射器用于植物种子及幼苗期培育。

本实施例中，图6所示垫式发射器由线圈﹑电缆﹑pvc绝缘层组成。

以上依据本发明思想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以进行多样的变更和修改，本项发明技术性范围并不仅局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。