本實用新型涉及自動配料技術領域，尤其涉及一種營養(yǎng)液配液系統(tǒng)。

背景技術：

營養(yǎng)液是無土栽培的關鍵，不同的植物要求不同的營養(yǎng)液配方。營養(yǎng)液常用的評價指標包括酸堿度(PH值)和可溶性鹽濃度(EC值)等。

不僅不同的植物需要不同的營養(yǎng)液配方，即使同一種植物，在不同的生長期需要的營養(yǎng)液的PH值、EC值等也不一樣。營養(yǎng)液的配料、加料、調(diào)料這些過程非常繁瑣，不僅耗費人力，而且容易存在操作失誤。

而一個現(xiàn)代大型種植場必備一個或多個營養(yǎng)液系統(tǒng)，因此，人工調(diào)配營養(yǎng)液所耗費的人力成本更多、出現(xiàn)的操作失誤也更頻繁。所以，需要一種自動配液系統(tǒng)，使工人從繁瑣的、機械的工作中釋放出來，以提高營養(yǎng)液配制的效率和精度。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的一個目的在于：提供一種營養(yǎng)液配液系統(tǒng)，可以實現(xiàn)全自動配制營養(yǎng)液，提高營養(yǎng)液的配制效率和減少人工配液導致的操作失誤。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種營養(yǎng)液配液系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、儲料倉、水泵、量液筒和營養(yǎng)液池；

所述水泵的進口與所述儲料倉連接，所述水泵的出口與所述量液筒的上部連接；所述量液筒的底部與所述營養(yǎng)液池連接；所述量液筒中設有第一液位傳感器；所述水泵和第一液位傳感器均與所述控制系統(tǒng)信號連通。

具體地，控制系統(tǒng)接收到營養(yǎng)液配制的指令后，根據(jù)指令要求計算所需要的各料液的體積。然后啟動水泵，從儲料倉中把相應的料液輸送到量液筒中。由于量液筒的底面積是一定的，所以只要通過第一液位傳感器測量量液筒中的液位高度，就可以知道量液筒中的液體體積，從而按照體積比例實現(xiàn)營養(yǎng)液配制。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述儲料倉包括第一倉、第二倉、第三倉和第四倉；

所述第一倉通過第一電磁閥與水泵的進口連通；所述第二倉通過第二電磁閥與水泵的進口連通；所述第三倉通過第三電磁閥與水泵的進口連通；所述第四倉通過第四電磁閥與水泵的進口連通；

所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥均與所述控制系統(tǒng)信號連通。

具體地，第一倉中存儲酸溶液，第二倉中存儲堿溶液，第三倉中存儲鹽溶液，第四倉中存儲清水。根據(jù)實際作物的不同，第三倉還可以分為第一子倉、第二子倉和第三子倉等，用來存儲各種不同的鹽溶液。由于各種酸溶液、堿溶液和鹽溶液都共用一個量液筒，所以每次量液筒測量完一種溶液后，都需要先用清水將管路和量液筒清洗干凈，才能測量下一種溶液。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述量液筒與所述營養(yǎng)液池之間還設有第五電磁閥，所述第五電磁閥與所述控制系統(tǒng)信號連通。

作為一種優(yōu)選的實施方式，還包括污水箱；所述第五電磁閥設有第一出口和第二出口，所述第一出口與所述營養(yǎng)液池連通；所述第二出口與所述污水箱連通。

具體地，往量液筒中加入料液前，需要先檢測量液筒中是否有液體殘留，如果是，則應該先把量液筒中殘留的液體通過第二出口排到污水箱中。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述營養(yǎng)液池還包括增氧裝置和泡石；所述泡石設置在所述營養(yǎng)液池的底部，與所述增氧裝置的出口連通。

具體地，往營養(yǎng)液中通入空氣，可以提高營養(yǎng)液的含氧量，進而提高植物對營養(yǎng)液的吸收效果，促進植物的呼吸作用，還可以對營養(yǎng)液起到攪拌翻騰的作用，使營養(yǎng)液混合充分。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述營養(yǎng)液池還包括檢測裝置。

進一步地，所述檢測裝置包括PH值測試儀和EC值測試儀；所述PH值測試儀和EC值測試儀與所述控制系統(tǒng)信號連通。

具體地，在營養(yǎng)液池中增設PH值測試儀和EC值測試儀，一方面，可以檢查加料后營養(yǎng)液池中的營養(yǎng)液的PH值和EC值是否滿足要求，防止營養(yǎng)液配液系統(tǒng)出錯。另一方面，當接收到配液指令后，營養(yǎng)液池中如果有營養(yǎng)液殘留，則控制系統(tǒng)可以根據(jù)殘留的營養(yǎng)液的PH值和EC值計算需要從儲料倉中再提取多少料液即可滿足配液要求，實現(xiàn)增料配液。

優(yōu)選的，所述檢測裝置還包括溶氧值檢測儀和水溫檢測儀。用來檢測營養(yǎng)液池中營養(yǎng)液的溶氧值和溫度，以便對營養(yǎng)液作進一步調(diào)整。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述量液筒還包括第二液位傳感器，所述第二液位傳感器與所述控制系統(tǒng)信號連通，設置在所述第一液位傳感器的下方；所述控制系統(tǒng)包括報警裝置。

進一步地，所述報警裝置為警示燈和/或蜂鳴裝置。

具體地，往量液筒中添加料液之前，需要先檢測量液筒中是否有液體殘留，如果有，那么第二液位傳感器就會將信號發(fā)送至控制系統(tǒng)，然后控制系統(tǒng)控制報警裝置報警，提醒操作人員營養(yǎng)液配液系統(tǒng)出現(xiàn)異常，需要檢修。

作為一種優(yōu)選的實施方式，還包括終端，所述控制系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)與所述終端信號連通。

具體地，使控制系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)與終端信號連通，客戶就可以在遠處通過終端了解營養(yǎng)液配液系統(tǒng)的各個部分的運行狀態(tài)與運行參數(shù)，還可以對營養(yǎng)液配液系統(tǒng)進行遠程操控，方便快捷。

優(yōu)選的，所述終端為手機或電腦等智能電子產(chǎn)品。在手機上安裝專門的軟件，與控制系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)或者藍牙信號連通，以實現(xiàn)對營養(yǎng)液配液系統(tǒng)的遠程操控。

本實用新型的有益效果為：提供一種營養(yǎng)液配液系統(tǒng)，通過控制裝置控制水泵、電磁閥等動作，實現(xiàn)營養(yǎng)液的自動配制，簡單方便，準確率高：

1)可以應用于有滴灌管道的種植場，代替人工配營養(yǎng)液；

2)可以應用于多種營養(yǎng)液的水培場，代替人工測量營養(yǎng)液和添料；

3)能讓營養(yǎng)液維持在一個可控的范圍

4)一個配液系統(tǒng)可以為多個種植池配制不同配方的營養(yǎng)液。

附圖說明

下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為實施例所述的營養(yǎng)液配液系統(tǒng)的示意圖。

圖中：

1、控制系統(tǒng)；2、水泵；3量液筒；4、營養(yǎng)液池；5、第一倉；6、第二倉；7、第三倉；8、第四倉；9、第一電磁閥；10、第二電磁閥；11、第三電磁閥；12、第四電磁閥；13、第五電磁閥；14、第一液位傳感器；15、第二液位傳感器；16、增氧裝置；17、檢測裝置；18、泡石；19、污水箱。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

如圖1所示，一種營養(yǎng)液配液系統(tǒng)，其包括控制系統(tǒng)1、水泵2、量液筒3和營養(yǎng)液池4等。水泵2的進口分別通過第一電磁閥9與第一倉5連通、通過第二電磁閥10與第二倉6連通、通過第三電磁閥11與第三倉7連通、通過第四電磁閥12與第四倉8連通；水泵2的出口與量液筒3的頂部連通。其中，第一倉5中存儲酸溶液，第二倉6中存儲堿溶液，第三倉7中存儲鹽溶液，第四倉8中存儲清水。水泵2、第一電磁閥9、第二電磁閥10、第三電磁閥11和第四電磁閥12均與控制系統(tǒng)1信號連通，接受控制系統(tǒng)1的控制。量液筒3的上部設有第一液位傳感器14，下部設有第二液位傳感器15。第一液位傳感器14和第二液位傳感器15均與控制系統(tǒng)1信號連通。其中第一液位傳感器14用來測量料液的體積，第二液位傳感器15用來檢測量液筒3中是否有料液殘留。量液筒3的底部分別通過第五電磁閥13的第一出口與營養(yǎng)液池4連通、通過第五電磁閥13的第二出口與污水箱19連通。往量液筒3中加入料液前，需要先檢測量液筒3中是否有液體殘留，如果是，則應該先把量液筒3中殘留的液體通過第二出口排到污水箱19中。

控制系統(tǒng)1接收到營養(yǎng)液配制的指令后，根據(jù)指令要求計算所需要的各料液的體積。然后啟動水泵2，從儲料倉中把相應的料液輸送到量液筒3中。由于量液筒3的底面積是一定的，所以只要測量量液筒3中的液位高度，就可以知道量液筒3中的液體體積。當所需料液的體積小于量液筒3的容積時，優(yōu)選的，選用可以連續(xù)測量液位高度的液位傳感器作為第一液位傳感器14。根據(jù)所需料液的體積和量液筒3的底面積，控制系統(tǒng)1計算所需的液位高度，然后啟動水泵2往量液筒3中添加料液至所需的液位高度。當所需料液的體積大于量液筒3的容積時，優(yōu)選的，選用只有一個開關量的液位傳感器作為第一液位傳感器14。當量液筒3中的液位到達第一液位傳感器14處時，量液筒3內(nèi)的料液的體積也是確定的，此體積即為量液筒3的量程?？刂葡到y(tǒng)1根據(jù)所需要的料液的體積及量液筒3的量程計算所需要添加料液的次數(shù)。例如如果需要100L料液，而當液位到達第一液位傳感器14處時量液筒3內(nèi)的料液體積為10L，則需要先從儲料倉往量液筒3中添加料液至液位到達第一液位傳感器14處，然后把量液筒3內(nèi)的料液排到營養(yǎng)液池4中；然后再往量液筒3中添加料液至液位到達第一液位傳感器14處，再把量液筒3中的料液排到營養(yǎng)液池4中。如此往復，一共進行十次，就可以往營養(yǎng)液池4中添加100L的料液。

由于一般的種植場所需的各種料液的體積均較大，且大于量液筒3的量程范圍，為了節(jié)約成本，本實施例選用只有一個開關量的液位傳感器作為第一液位傳感器14，經(jīng)過多次從量液筒3中往營養(yǎng)液池4加液以達到所需的料液體積。

根據(jù)實際作物的不同，第三倉7還可以分為第一子倉、第二子倉和第三子倉等多個子倉，用來存儲各種不同的鹽溶液，每個子倉均通過電磁閥與水泵2進口連接。由于各種酸溶液、堿溶液和鹽溶液都共用一個量液筒3，所以需要增設一個存儲清水的第四倉8。每次量液筒3測量完一種溶液后，都需要先用清水將管路和量液筒3清洗干凈，才能測量下一種溶液。

營養(yǎng)液池4中設有檢測裝置17，檢測裝置17包括PH值測試儀、EC值測試儀、溶氧值檢測儀和水溫檢測儀等。在營養(yǎng)液池4中增設PH值測試儀、EC值測試儀、溶氧值檢測儀和水溫檢測儀等，一方面，可以檢查加料后營養(yǎng)液池4中的營養(yǎng)液的PH值、EC值、氧含量和水溫等是否滿足要求，防止營養(yǎng)液配液系統(tǒng)出錯。另一方面，當接收到配液指令后，營養(yǎng)液池4中如果有營養(yǎng)液殘留，則控制系統(tǒng)1可以根據(jù)殘留的營養(yǎng)液的PH值、EC值、氧含量和水溫等計算需要從儲料倉中再提取多少料液和通入多少氧氣即可滿足配液要求，實現(xiàn)增料配液。

營養(yǎng)液池4還與水溫控制裝置連通，實現(xiàn)營養(yǎng)液的溫度可控。在南方炎熱的夏季，如果用井水灌溉，水溫與泥土表面的溫度相差很大，容易對植物根部損傷。水培植物時，夏天大棚里悶熱的環(huán)境，很容易令營養(yǎng)液溫度過高，從而導致植物的根部損傷。所以需要水溫控制裝置進行溫度控制。

每次加料時，控制系統(tǒng)控制增氧裝置16往營養(yǎng)液中噴入空氣，空氣從池底的泡石18的細孔中出來，形成許多微小氣泡，從下往上浮出液面。往營養(yǎng)液中通入空氣，可以提高營養(yǎng)液的含氧量，進而提高植物對營養(yǎng)液的吸收效果，還對營養(yǎng)液有一個翻騰攪拌的作用，使營養(yǎng)液混合充分，有利于植物生長。

控制系統(tǒng)1中設有警示燈和蜂鳴裝置，當檢測到系統(tǒng)運行狀況異常時，就會亮起警示燈并產(chǎn)生蜂鳴，提醒操作工人進行檢修。當然，也可以僅設置警示燈或者蜂鳴裝置。

本實施例中，控制系統(tǒng)1可以通過互聯(lián)網(wǎng)或者藍牙等無線連接方式與手機或筆記本等終端連通，客戶可以在遠處通過終端上的軟件應用了解營養(yǎng)液配液系統(tǒng)的各個部分的運行狀態(tài)與運行參數(shù)，還可以對營養(yǎng)液配液系統(tǒng)進行遠程操控，方便快捷。

工作流程：

1)預先在控制系統(tǒng)1中存儲多種營養(yǎng)液配方，包括需要使用的溶液的種類及每種溶液所占的比例。例如，預先存儲了“生菜配方”、“稻谷配方”、“南瓜配方”等。只要通過在終端或者控制系統(tǒng)1上按下“生菜配方”按鈕，營養(yǎng)液配液系統(tǒng)就開始工作。

2)檢測裝置17檢測營養(yǎng)液池4中營養(yǎng)液的PH值、EC值、氧含量和溫度等，控制系統(tǒng)1根據(jù)檢測裝置17提供的數(shù)據(jù)和“生菜配方”內(nèi)置的目標數(shù)據(jù)進行運算，確定需要添加的酸溶液、堿溶液、鹽溶液和清水的體積。

3)第二液位傳感器15檢測量液筒3中是否有液體殘留。如是，則亮起警示燈并蜂鳴，提醒操作人員檢修，并將第五電磁閥13轉至第二出口，將殘留的液體排到污水箱19中。如否，則關閉第五電磁閥13，進入下一步。

4)打開水泵2和第三電磁閥11，往量液筒3中加入鹽溶液至第一液位傳感器14動作，然后關閉水泵2和第三電磁閥11，打開第五電磁閥13的第一出口，讓量液筒3中的鹽溶液流到營養(yǎng)液池4中。當?shù)诙何粋鞲衅?5感測到量液筒3中的鹽溶液已經(jīng)流完時，關閉第五電磁閥13，打開水泵2和第三電磁閥11，繼續(xù)添加鹽溶液。如此往復至鹽溶液的添加量達到控制系統(tǒng)1的計算值。然后打開水泵2和第四電磁閥12，關閉第三電磁閥11和第五電磁閥13，當清水達到第一液位傳感器14時，關閉水泵2和第四電磁閥12，打開第五電磁閥13排出清水，用清水對整個系統(tǒng)的管路和量液筒3進行清洗。清洗完畢，再進行下一種料液的添加工序。如果鹽溶液有多種，分別存儲在第一子倉、第二子倉和第三子倉中，則按照“生菜配方”的順序，按上述操作，分別從第一子倉、第二子倉和第三子倉中加入第一鹽溶液、第二鹽溶液和第三鹽溶液。每加完一種溶液后，必須用清水清洗，再添加下一種溶液。

5)鹽溶液添加完畢后，按照上述操作添加酸溶液、堿溶液和清水，使營養(yǎng)液的PH值達到“生菜配方”的預設值。因為鹽溶液的PH值不為7，所以要先加鹽溶液，后調(diào)PH值。

6)啟動增氧裝置16，直至營養(yǎng)液中的氧含量達到“生菜配方”的預設值。

7)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，設定第一報警時間和第二報警時間。如果啟動水泵2、關閉第五電磁閥13往量液筒3中加料的時間超過第一報警時間，液位仍沒有到達第一液位傳感器14；或者關閉水泵2、打開第五電磁閥13的時間超過第一報警時間，第二液位傳感器15仍然感測到量液筒3中有溶液，則說明營養(yǎng)液配液系統(tǒng)有故障，警示燈亮起，蜂鳴裝置蜂鳴報警，提醒操作人員進行檢修。

8)在放置過程中，營養(yǎng)液的水分會蒸發(fā)，導致營養(yǎng)液的PH值和EC值等變化。預先設定允許誤差范圍，當變化程度大于設定的允許誤差范圍時，則控制系統(tǒng)1根據(jù)監(jiān)測裝置的檢測值進行工作，添加料液或者清水至營養(yǎng)液的參數(shù)重新滿足設定。

9)預先設定加料上限值，當某種料液在一段時間內(nèi)累計添加量大于加料上限值，則需要按下復位鍵才能繼續(xù)加料，防止誤加料操作。

本實用新型實施例提供的營養(yǎng)液配液系統(tǒng)具有以下功能：

1)控制系統(tǒng)1與電腦連接，每次配制營養(yǎng)液時把各種料液的加料量、PH值、EC值、水溫和溶氧值等傳送至電腦，進行儲存和記錄；

2)自動檢測故障，并防止過量加液設置；

3)自動清洗功能，提高設備使用壽命；

4)遠程提醒功能，每次檢查都能把檢查結果通過網(wǎng)絡發(fā)送給用戶；

5)加料計算功能，檢測裝置17的檢測值和設定值之間的差值超過允許誤差范圍，系統(tǒng)就會根據(jù)這個差值計算出需要添加的相應養(yǎng)料并進行添加操作。

6)警報功能，雙保險功能。當啟動加料程序時，對量液筒3、量液時間、加料時間都有最高時長設置，其中一個步驟超出了最高時長，就會發(fā)出警報并停機。方便工作人員及時檢修。另外，每個星期的每次添加的各種料液，系統(tǒng)都會自動累計，當累計超過加料上限值時，會停止該種料液的添加操作，需要人工復位才能恢復該種料液的自動調(diào)節(jié)功能，目的是為了防止檢測裝置17發(fā)生故障，導致加料過度而危害植物生長。

7)檢測裝置17還包括第三液位傳感器，當營養(yǎng)液池4中的液位到達第三液位傳感器時停止加料，以防止溢出。

8)可以根據(jù)用戶設定的配方和時間實現(xiàn)自動按時完成營養(yǎng)液配制，每種成分都經(jīng)過系統(tǒng)分析添加量、自動稱量，自動添加進營養(yǎng)池。這樣提高養(yǎng)分比例的準確性，有利于提高植物對養(yǎng)分的吸收，減少營養(yǎng)料浪費。

9)減少營養(yǎng)液配制過程中人為失誤造成養(yǎng)分相互產(chǎn)生沉淀、失效?；蛘唣B(yǎng)分比例失調(diào)植物產(chǎn)生拮抗反應。

10)對于新物種，通常需要多次種植試驗才能得出最佳的種植方法，或者學校種植實驗，對多種植物快速了解其生長的特性也需要大量的實驗。使用該營養(yǎng)液配液系統(tǒng)可以免去繁復的測量和調(diào)控營養(yǎng)液的工作。營養(yǎng)液的各種測量值、加入酸堿液的量，加料時間都會記錄下來，生成數(shù)據(jù)表格。為取得植物生長情況與營養(yǎng)液的各種不同的狀態(tài)的關系提供方便。

11)控制系統(tǒng)1可預存多種植物的配方信息。用戶可以直接選擇相應的配方，系統(tǒng)就可以自動配置好對應的營養(yǎng)液，操作直觀簡單。

12)水培植物時，可以提前設置好植物苗期、成長期、開花期、結果期等參數(shù)，實現(xiàn)自動調(diào)控營養(yǎng)液。

13)三種指令輸入模式，適用性廣。一是用戶可以直接輸入水量、各種料液體積、氧氣供給量等參數(shù)，配液系統(tǒng)按用戶的指令自動配制相應的營養(yǎng)液。二是用戶可以輸入用水量和期待營養(yǎng)液的濃度、PH值、EC值等目標參數(shù)，配液系統(tǒng)根據(jù)目標參數(shù)自動計算投料量，進行自動配液。三是直接按下“生菜模式”等預設的按鈕，讓系統(tǒng)按照預設的參數(shù)配液。

本文中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”“第五”僅僅是為了在描述上加以區(qū)分，并沒有特殊的含義。

需要聲明的是，上述具體實施方式僅僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理，在本實用新型所公開的技術范圍內(nèi)，任何熟悉本技術領域的技術人員所容易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。