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水肥一体化自动精准灌溉施肥设施技术

文章出处:广州一金沙澳门官网手机版编辑:admin人气:发表时间:2019-12-09 09:39:51

 水肥一体化精细灌溉上肥技能是一种集上肥与灌溉于一体的新式精准农业技能。将固体肥料和液肥混合均匀、准确地施入作物根系土壤中。有用地操控了灌水量和上肥量,进步了水肥使用功率。本文论说了水肥一体化精细灌溉上肥的基本组成和使用效果。先容了主动精细滴灌上肥机的作业原理和技能功能。对上肥设备、混合设备、过滤设备、EC/PH监测反应设备、准确灌溉上肥的含糊操控技能进行了探索和研究。提出了完结水肥与主动精细灌溉上肥一体化的首要技能途径。

水肥一体化精准灌溉和上肥技能是一种集灌溉和上肥于一体的精细灌溉和上肥的新式农业技能。该技能选用压力灌溉体系将可溶性固体肥料或液体肥料喂入作物根部土壤,均匀灌溉 ,并依据作物成长需求在整个成长期内进行水分和营养。 。定量 定时,按份额提供。

完结水肥一体化精准上肥技能需求相应的供水 肥料 主动精细灌溉上肥 灌溉管网等设备,要害中心设备是主动精细灌溉上肥设备。该设备可在野外操控或由气象站操控器外部操控,经过实时监测EC(电导率)/PH(pH)值,肥料可准确地将肥料营养注入灌溉主网络,以准确实行灌溉。上肥。

1 灌溉上肥设备

主动准确灌溉上肥机组成及首要功能主动精细灌溉机由电动水泵 上肥设备 混合设备 过滤设备 EC/PH检测和监测反应设备 差压安稳设备 主动操控体系。依据输入条件或土壤湿度 蒸腾 等降雨和光照强度等传感器,充沛智能调理和操控灌溉上肥。在上肥过程中,能够选择和设定灌溉和上肥程序,灌溉作物的灌溉和上肥能够依据设定的程序主动定期核算;更多能够看一下cnboyun官网。

依据土壤水分 降雨量 光等要素,完结水肥主动调理; EC/PH监测体系用于实时监测灌区的状况,并进行准确和按份额平衡的上肥,以完结真正的准确上肥。

1.1上肥

由文丘里肥料组成,包括电控阀 止回阀 调理器 抽吸软管和管道配件。文丘里肥料的中心部分是“文丘里管”。文丘里管是节流设备。其作业原理是当液体流过减小的活动横截面的喉部时,流速添加,动态压力添加,静压减小。喉部产生负压,喉部的负压用于吸取开口容器中的肥料。

1.2过滤设备

肥料溶解性不好,因而肥液含有一些固体颗粒的杂质,需过滤出来。体系选用两级过滤设备,为碟片式或网式结构。肥液罐中未溶解的颗粒会沉积。

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体系的作业,在肥液进入主水管道前,再进行一次过滤。

1.3混肥设备

肥液在灌溉主管道中与水混合不均匀会降低检测体系的准确性,需设置混肥设备。混肥设备使用液体活动中遇到管道截面的骤变时产生漩涡,且漩涡对液体有必定的混合效果的原理设计,安装在检测设备前,使肥液经过漩涡能够得到充沛的混合,使EC值和PH值将会更加准确、安稳。

2.主动精准灌溉上肥机操控体系

2.1操控体系组成

操控体系由灌溉水与肥液供应操控体系组成。其间,肥液供应操控体系由抽吸肥液用的文丘里上肥器、操控电磁阀、传感器(首要测定PH值、EC值等)和混合罐、肥料罐组成,如图2所示。

2.2操控体系原理

肥液罐里的高浓度肥液经过滤器后由文丘里上肥器注入到混合罐,肥料泵从混合罐抽出肥液运送进入灌溉主管道中,一同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应到单片机与设定值进行比较,依据信号差值经过操控电磁阀开关脉冲宽度调理上肥量,使主管道中的肥液浓度值与设定值保持一致,酸碱度的调理与肥液浓度调理类似。

2.3操控体系运行

当设定条件或土壤水分探测仪探测到需灌水时,翻开肥料泵使其作业,借用稳压阀使主管道中的灌溉水恒压活动,灌溉水经过管道1流向灌水器进行灌水作业;当需求上肥时,翻开文丘里吸肥管和通往混合罐管路的电磁阀,发动肥料泵,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,一同灌溉水流**丘里管产生负压,把液肥从肥料桶吸出流向混合罐,已经混合充沛的肥液在肥料泵的加压效果下进入管道1流向灌水器进行上肥水作业。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。混合罐安装了液位操控阀,会在混合罐中的水位到达设定值时主动封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主动翻开。

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2,一同在此检测PH值和EC值。单片机操控程序得到PH值和EC值传感器的检测值后,依据从前设定的肥料配比,核算发出吸肥管路电磁阀开关脉冲宽度指令,经过操控电磁阀的开关时刻,使混合液中的肥料配比保持在限定的规模之内。

2.4灌水总量、上肥量和肥液配比以及肥液混合操控

2.4.1灌水总量的操控

体系对灌水总量选用独立操控,由于主管道内灌溉水恒压活动,灌水总量与灌溉时刻成正比,单片机经过操控阀门开关时长操控灌水总量。

2.4.2上肥量和肥液配比的操控

上肥操控有必要完结两种操控,即肥液配比操控和上肥量操控。选用时序操控的方式,即可较准确地操控上肥量和肥液配比。相同,由于主管道内灌溉水恒压活动,上肥量与灌溉时刻成正比,经过操控时刻来操控上肥量,即也用操控阀门开关时长操控上肥量。

2.4.3肥液混合体系操控原理

由于操控体系的电磁阀仅有开关两种作业状态,又由于混合罐中的肥液混合具有在线性,因而肥液混合体系也具有实时、推迟和不确定等特性,体系的滞后和惯性极大,选用传递函数的原理很难确定,所以肥液混合体系选用含糊操控法。

体系选用负反应闭环操控原理来完结含糊操控。首先,将输入量、操控规则、决议计划以及判决等模块均含糊化,输入量含糊化后即对应于必定等级的从属度,然后,拟定输入变量、输出操控变量及其论域对应不同等级含糊会集的各个言语变量的从属度。依据实际经验总结得出,含糊操控规则是用言语变量方式表明的含糊条件语句,而起操控效果的含糊集则是以含糊规则为基础的含糊决议计划。最终,用含糊判决方法得到输出操控变量论域中的等级数,再经过输出准确化,输出操控指令。

3、水肥一体化主动精准灌溉上肥设备技能使用成效

1>水使用系数到达o.9s,高于我国栉水灌溉技能规褂中水使用系数0.9的规则,节水成效显着。

2>肥液与灌溉水一同,均匀、准确地运送到作物根部土壤,削减肥料的蒸发和丢掉,或营养过剩。经试验测算,精准滴灌上肥与传统技能上肥相比节肥40%一50% o

3)依托于先进的灌溉技能和设备,完结主动化精准灌溉上肥,二三个工人短时刻就可操作完结几百亩作物的灌溉上肥,节省劳动力成本。

4)肥料营养呈溶液状态,能够较快地进入土壤,被作物根系吸取,促进作物产值进步和产品质量的改善。

5)能够有用操控灌溉上肥量,能够防止化肥浇到深层土壤,形成土地和地下水的污染,防止了土壤板结退化。

4.摘要

中国是一个粮食生产和水肥消费大国。然而,对于水肥而言,其有用使用率并不是很抱负。传统的自然灌溉,用水功率只要40%左右。大量的未使用水占用了上肥量,严重浪费了资源和能源,形成了农业生态环境的污染。将水肥与准确灌溉、上肥结合起来,恰当的灌溉量进入作物根系附近,不会丢掉在深层,这不仅进步了肥料功率,并且还能维护地下水免受肥料和化学物质的污染。在灌溉和上肥方面,作物所需的水和营养能够得到均匀、恰当和准确的操控和供应。
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