我國現代化溫室、日光溫室和塑料大棚等設施農業種植面積很大,設施農業自動化作業裝備技術也得到了長足發展,不僅微滴灌系統被廣泛應用,能一次完成灌溉和施肥的自動灌溉施肥機也逐步得到了推廣應用。自動灌溉施肥機可按照設施作物的需要,在灌溉的同時將各種肥料和營養物質按設定的比例自動配兌成各種比例的營養液一起精確地供給到設施作物的根部土壌,通過精確控制灌溉量、施肥量、灌溉及施肥時間,不但可以有 效提高水肥利用率,節約資源、減少環境污染,而且能實現全自動作業,極大地提高作業效率,適應大規模生產的需要。自動灌溉施肥機工作狀態監測裝置及監測方法,混肥罐內設有混肥罐液位檢測裝置;EC值傳感器、pH值傳感器、混肥罐液位檢測裝置和流量計的輸出信號分別連接智能控制器;施肥控制電磁閥、混肥控制電磁閥、灌溉控制電磁閥、灌區控制電磁閥、吸肥控制電磁閥、供水泵和施肥泵分別連接到電氣控制系統,電氣控制系統連接智能控制器;實現自動灌溉施肥機從供水、吸肥、營養液配制到灌溉/施肥的全工作過程的狀態監測,確保營養液的實際肥料配比符合預先設定的配比要求。
自動灌溉施肥機一般由供水裝置、注肥裝置、混肥裝置、灌溉/施肥控制裝置、電氣控制系統、智能測控系統以及相應的管路和線路等組成,結構復雜、故障率較高,且一旦發生故障,就會給設施農業生產造成直接影響。為此,自動灌溉施肥機一般都設置有一定的狀態監測裝置,以便能及時發現系統故障并作出緊急處理。全自動灌溉施肥過濾一體化機在每個文丘里注肥器前都安裝有一個吸肥速度指示裝置,以便對吸肥狀態進行人工監測。但以上系統或裝置都沒有實現自動灌溉施肥機從供水、吸肥、營養液配制到灌溉/施肥的全工作過程的狀態監測,尤其是無法實現吸肥環節的自動監測。而當多路肥料母液中的一路發生吸肥故障時,往往通過其他肥料母液的加量注入,也能達到要求的營養液EC值/pH值,從而導致營養液EC值/pH值監測環節無法發現此故障,不僅故障難以發現,而且會直接導致實際肥料配比遠遠偏離預期要求,有可能會對設施作物造成重大損害。
欣仰邦實現自動灌溉施肥機全工作過程狀態監測的監測裝置和監測方法。利用該系統可以對自動灌溉施肥機的供水、吸肥、營養液配制和灌溉/施肥等各個環節的工作狀態進行監測。
自動灌溉施肥機包括有供水管路、灌溉管路、注肥管路、混肥管路、施肥管路、電氣控制系統和智能控制器,供水管路包括供水泵、施肥控制電磁閥、混肥罐依次連通;灌溉管路包括灌溉壓カ調節裝置、灌溉控制電磁閥、流量計和灌區控制電磁閥依次連通;注肥管路包括肥料罐、吸肥速度指示裝置、吸肥控制電磁閥和文丘里注肥器依次連通;混肥管路包括施肥泵、并聯的EC值傳感器和pH值傳感器、文丘里注肥器和混肥罐依次連通構成;施肥管路由施肥泵與施肥壓カ調節裝置相連通并依次連通混肥控制電磁閥、流量計和灌區控制電磁閥構成;施肥壓カ調節裝置的回流管路連接混肥罐;混肥罐內設有混肥罐液位檢測裝置;EC值傳感器、pH值傳感器、混肥罐液位檢測裝置和流量計的輸出信號分別連接智能控制器;所述施肥控制電磁閥、混肥控制電磁閥、灌溉控制電磁閥、灌區控制電磁閥、吸肥控制電磁閥、供水泵和施肥泵分別連接到電氣控制系統,電氣控制系統連接智能控制器。
灌溉工作過程的狀態監測:智能控制器通過流量計檢測出實際灌溉流量,與理論灌溉流量進行比較,若差值在預定限度之內,則灌溉工作過程運行正常;施肥工作過程供水的狀態監測:首先查詢當前施肥工作狀態,如果是只注水不施肥,智能控制器9通過混肥罐液位檢測裝置檢測混肥罐實際液位,與上次的液位檢測結果進行比較,得出混肥罐液位的實際變化趨勢,若液位上升則供水正常;如果是邊注水邊施肥,通 過混肥罐液位檢測裝置檢測混肥罐實際液位并計算混肥罐液位的實際變化趨勢,若與理論變化趨勢相符則供水正常;施肥工作過程吸肥的狀態監測:肥料經注肥管路被文丘里注肥器吸入混肥管路,對應的吸肥速度指示裝置的浮子浮起,吸肥狀態監測裝置輸出到智能控制器的信號發生變化,若營養液配比中包含某一肥料組份,而對應吸肥狀態監測裝置沒有檢測到狀態變化,則是該路吸肥或吸肥狀態監測有故障;施肥工作過程營養液配制的狀態監測:智能控制器通過EC值傳感器和pH值傳感器對營養液的EC值/pH值進行實時檢測,并與設定值進行比較,智能控制器根據實測值與設定值的比較值調節吸肥控制電磁閥的開/閉占空比以調節吸肥速度;施肥工作過程施肥的狀態監測:智能控制器通過流量計檢測出實際施肥流量與理論施肥流量進行比較,若差值在預定限度之內,則施肥環節エ作正常;施肥工作過程的狀態監測:首先依次對供水、吸肥、營養液配制和施肥進行狀態檢測,如果一切正常,則施肥工作過程運行正常,累計施肥量。