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水肥一体化自动精准灌溉施肥设施技术
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2022-05-24 | 2103 次浏览 | 分享到:
水肥一体化精准灌溉施肥技术是将施肥与灌溉结合在一起的一项精准农业新技术,它借助灌溉系统,将由固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液一起均匀、准确输入到作物根部土壤,农业灌溉,水肥机,灌溉设备,农业物联网


在罐体底部,在肥液入口处选用粗过滤器,进行第一次过滤;在灌溉主水管道中,固体颗粒会影响整个灌溉系统的工作,在肥液进入主水管道前,再进行一次过滤。


1.3混肥装置


肥液在灌溉主管道中与水混合不均匀会降低检测系统的准确性,需设置混肥装置。混肥装置利用液体流动中遇到管道截面的突变时产生漩涡,且漩涡对液体有一定的混合作用的原理设计,安装在检测装置前,使肥液通过漩涡能够得到充分的混合,使EC值和PH值将会更加准确、稳定。



2.自动精准灌溉施肥机控制系统


2.1控制系统组成


控制系统由灌溉水与肥液供给控制系统组成。其中,肥液供给控制系统由抽吸肥液用的文丘里施肥器、控制电磁阀、传感器(主要测定PH值、EC值等)和混合罐、肥料罐组成,如图2所示。


2.2控制系统原理


肥液罐里的高浓度肥液经过滤器后由文丘里施肥器注入到混合罐,肥料泵从混合罐抽出肥液输送进入灌溉主管道中,同时设置支管连接注肥器,作为注肥器的进水管。设置EC测量仪检测主水管道


中的肥液浓度,将检测得到的浓度值反馈到单片机与设定值进行比较,根据信号差值通过控制电磁阀开关脉冲宽度调节施肥量,使主管道中的肥液浓度值与设定值保持一致,酸碱度的调节与肥液浓度调节类似。


2.3控制系统运行


当设定条件或土壤水分探测仪探测到需灌水时,打开肥料泵使其工作,借用稳压阀使主管道中的灌溉水恒压流动,灌溉水经过管道1流向灌水器进行灌水作业;当需要施肥时,打开文丘里吸肥管和通往混合罐管路的电磁阀,启动肥料泵,一部分灌溉水经过管道1和2流向管道3和4,给混合灌补水,同时灌溉水流经文丘里管产生负压,把液肥从肥料桶吸出流向混合罐,已经混合充分的肥液在肥料泵的加压作用下进入管道1流向灌水器进行施肥水作业。流入混合罐的水流是沿切向流入的,故液肥与混合罐中的水能够很好地混合。混合罐安装了液位控制阀,会在混合罐中的水位达到设定值时自动关闭混合罐与补水管道之间的通道,当混合罐中的液位下降时自动打开。


为了能实时高精度地检测混合罐中肥液的EC值和PH值,在肥料泵的出水口处引出一路水流2,同时在此检测PH值和EC值。单片机控制程序得到PH值和EC值传感器的检测值后,根据先前设定的肥料配比,计算发出吸肥管路电磁阀开关脉冲宽度指令,通过控制电磁阀的开关时间,使混合液中的肥料配比保持在限定的范围之内。



2.4灌水总量、施肥量和肥液配比以及肥液混合控制


2.4.1灌水总量的控制


系统对灌水总量采用独立控制,由于主管道内灌溉水恒压流动,灌水总量与灌溉时间成正比,单片机通过控制阀门开关时长控制灌水总量。