[发明专利]营养液子罐一体化栽培系统及营养液类比检测方法

说明书

本发明涉及一种营养液子罐一体化栽培系统及营养液类比检测方法，包括三个罐体形状相同的原液氮罐、原液磷罐和原液钾罐，还包括电控阀、子罐、苗床和自动控制器，在原液氮罐、原液磷罐和原液钾罐的罐体内分别设置有氮罐液位传感器、磷罐液位传感器和钾罐液位传感器，并设置有氮液流量计、磷液流量计、钾液流量计、有机液流量计、酸液流量计和碱液流量计，按同比时间的工作数据对营养液中氮液、磷液和钾液，对调节口感口味的有机液，对pH调节原液罐中的酸液和碱液按时间周期全程进行类比模仿，以防止流量输送出现差错，省却了EC传感器和pH传感器，降低了成本和传感器常年浸泡问题；无农作物经验的人员也可以很好进行操作，有利于系统推广。

技术领域

本发明涉及一种一体化栽培系统及方法，特别是涉及一种营养液子罐一体化栽培系统及营养液类比检测方法。

背景技术

营养液栽培是一种植物无土栽培方式，其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，向植物提供水分、养分、氧气等生长因子，使植物能够正常生长。

植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。

随着人民生活水平的提高，人们对蔬菜等作物的安全和口感要求越来越高，如无重金属、无农药、无激素等。农业营养液栽培方式将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，人工调控，配合植物工厂的高精度环境控制，能够满足大众对于植物种植安全和口感的要求。

在营养液栽培系统中，植物的生长所需要的氮、磷、钾等依赖于营养液源源不断稳定的的提供，在营养液提供中分为纯母罐结构，营养液通过多个原液桶分别送入母罐，营养液在母罐中配比、稀释、搅拌，每个母罐可以供应一个或多个苗床。营养液在母罐中配比、稀释、搅拌，并输送到苗床中，待植物生长一定时间，母罐中营养液及水分被蒸发和吸收，苗床多余的营养液会回流到母罐中。子母罐结构，一个母罐可对应多个子罐系统，营养液在母罐中配比、稀释、搅拌，并输送到子罐中，每个子罐供应一个或多个苗床，待植物生长一定时间，子罐中营养液及水分被蒸发和吸收，苗床多余的营养液会回流到子罐中。

纯母罐结构中，为了保证合理稳定的营养液配比及供应量，原液桶中营养液在流经母罐过程中会有专门的流量计监测原液流出量，同时，母罐中会加入EC传感器用于检测营养液的离子总浓度和pH传感器用于检测营养液的酸碱度，确保植物处于机体需要的酸碱环境中，一般情况下，当检测到母罐pH异常时会通过外界添加酸碱成份来调整营养液达到植物生长最佳适应值；在子母罐结构中，为了保证合理稳定的营养液配比及供应量，原液桶中营养液在流经母罐过程中会有专门的流量计监测原液流出量，同时母罐中会加入EC传感器用于检测营养液的离子总浓度；子罐中会加入pH传感器用于检测营养液的酸碱度，确保植物处于机体需要的酸碱环境中，一般情况下，当检测到子罐pH异常会通过外界添加酸碱成份来调整营养液达到植物生长最佳目标值。

但是在现有技术中，由于EC传感器和pH传感器的整体造价昂贵，并且需要经常对其进行校准，同时在应用中EC传感器和pH传感器总是被浸泡在液体中，不但造成了对EC传感器和pH传感器的校准困难，也大大降低了EC传感器和pH传感器的使用寿命。

在现有技术中的上述两种结构方式中，苗床的工作稳定性来源于输送来的营养液指标的准确性，一旦原液桶流量计出现问题，从而会影响母罐或子罐中的营养液的浓度，进而影响整个苗床上植物；现有技术中设置在母罐中的EC传感器来检测营养液的离子总浓度也只是获取到了母罐中营养液离子总值，不能排除单一设备故障带来的营养液配比失调问题，会给苗床植物造成不可逆转的影响和损失。

在现有技术的两种系统结构中EC传感器对于营养液离子浓度检测，它仅指示水中营养成分总和的检测，而无法检测到具体某种营养成分的浓度或比例。