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专利号: 2020102816429
申请人: 淮阴师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种规模化农作物无土栽培系统,其特征在于:包括固定支架,培养装置,注液、回液装置和定位装置;

多个培养装置上下左右均匀的放置在固定支架上;

注液、回液装置中注头装置的安装在定位装置上,通过定位装置的横向移动部件实现注头装置对固定支架上一排横向的培养装置进行注液和回液操作,通过定位装置的纵向移动部件实现注头装置对固定支架上纵向的培养装置进行注液和回液操作;

所述注液、回液装置包括回液罐、配液罐Ⅰ、配液罐Ⅱ、废液罐、注液泵、开关阀和注头装置;

所述开关阀安装在培养装置中且靠近底部处,且开关阀从培养装置中穿出;

所述回液罐顶部通过电磁阀Ⅰ与注头装置相连通,回液罐底部通过电磁阀Ⅱ与注液泵相连通,所述注液泵又与注头装置相连通;所述配液罐Ⅰ底部通过电磁阀Ⅲ与注液泵相连通;所述配液罐Ⅱ通过电磁阀Ⅳ与注液泵相连通;

当注头装置抵在开关阀后从而导通开关阀,打开电磁阀Ⅰ后,培养装置中的液体依次经过开关阀、注头装置、电磁阀Ⅰ后流进回液罐中;

关闭电磁阀Ⅰ、打开电磁阀Ⅱ后开启注液泵,注液泵将回液罐中的液体依次通过注头装置、开关阀流进培养装置中;或者,电磁阀Ⅰ关闭后打开电磁阀Ⅲ或者电磁阀Ⅳ,开启注液泵,注液泵将配液罐Ⅰ或者配液罐Ⅱ中的液体依次通过注头装置、开关阀流进培养装置中;

所述废液罐顶部通过电磁阀Ⅴ与回液罐底部相连通,打开电磁阀Ⅴ后,将回液罐中的液体流入废液罐中;

所述开关阀包括T型阀芯Ⅰ和圆筒形阀体Ⅰ;

所述T型阀芯Ⅰ的水平杆为中空杆,该水平杆穿插在圆筒形阀Ⅰ体中,并从圆筒形阀体Ⅰ中穿出预设长度;T型阀芯Ⅰ的垂直挡块留在圆筒形阀体Ⅰ外,位于在圆筒形阀体Ⅰ中的水平杆上穿有弹簧Ⅰ,该弹簧Ⅰ一端抵在圆形筒阀体Ⅰ上,另一端抵在位于水平杆上的抵环Ⅰ上,位于垂直挡块处的水平杆上开有多个通孔;

在弹簧Ⅰ弹力下,垂直挡块紧贴在圆筒形阀体Ⅰ侧面处,使得培养装置中的液体无法流出;

所述注头装置包括中空的支撑板和多个中空的注头;所述支撑板安装在定位装置上,多个注头水平间隔安装在支撑板上,使得每一个注头对应一个培养装置上的开关阀;所述注头的前端设有内挡圈;

内挡圈推动水平杆移动直至注头装置紧密抵在开关阀后为止,此时,水平杆上的多个通孔处在水平杆外部,从而实现液体的流出与流进;

所述内挡圈螺纹连接在注头中,通过旋入旋出内挡圈实现对开关阀流量的调节;

或者,所述开关阀包括T型阀芯Ⅱ和圆筒形阀体Ⅱ;

所述圆筒形阀体Ⅱ中设有多个滑道,每一个滑道由中间的圆环和多个呈辐射状分布的连杆组成;

所述T型阀芯Ⅱ的水平杆穿插在多个圆环中,并从圆筒形阀体Ⅱ中穿出预设长度;T型阀芯Ⅱ的垂直挡块留在圆筒形阀体Ⅱ外,位于在圆筒形阀体Ⅱ中的水平杆上穿有弹簧Ⅱ,该弹簧Ⅱ一端抵在滑道上,另一端抵在位于水平杆上的抵环Ⅱ上;

在弹簧Ⅱ弹力下,垂直挡块紧贴在圆筒形阀体Ⅱ侧面处,使得培养装置中的液体无法流出;

所述注头装置包括中空的支撑板和多个中空的注头;所述支撑板安装在定位装置上,多个注头水平间隔安装在支撑板上,使得每一个注头对应一个培养装置上的开关阀;所述注头的前端设有抵头,该抵头由中间的圆柱和多个呈辐射状分布的连杆组成;

圆柱推动水平杆移动直至注头装置紧密抵在开关阀后为止,通过呈辐射状分布的连杆之间的间隙实现液体的流出与流进;

所述抵头螺纹连接在注头中,通过旋入旋出抵头实现对开关阀流量的调节。

2.根据权利要求1所述的一种规模化农作物无土栽培系统,其特征在于:所述培养装置由盛液室和位于盛液室中的多个插物腔组成;

多个插物腔从盛液室的顶面插入后向盛液室底面延伸;

插物腔不与盛液室底面接触,使得盛液室中的液体从插物腔与盛液室之间的间隙流入或流出;或者,插物腔与盛液室底面接触后,位于盛液室内的插物腔侧壁上设有多个通孔,通过多个通孔实现液体流入或流出。

3.根据权利要求2所述的一种规模化农作物无土栽培系统,其特征在于:每一个插物腔的顶部均从盛液室顶面穿出预设高度,在该穿出的插物腔处向上连接有多个可拆卸的套筒,通过农作物生长的高度来调节套筒的高度,以此实现对农作物的固定。

4.根据权利要求1所述的一种规模化农作物无土栽培系统,其特征在于:所述定位装置包括方形架、横向移动部件、纵向移动部件和驱动部件;

所述方形架安装在地面上,所述纵向移动部件为方形箱体,该方形箱体的两侧滑动连接在方形架的两个侧柱上,通过驱动部件实现对方形箱体的上下移动;

所述横向移动部件为多个推动油缸,多个推动油缸设置在方形箱体的一端,多个推动油缸与注液、回液装置中的注头装置相连,实现对注头装置的横向移动;

所述驱动部件包括电机、丝杠;所述丝杠一端通过轴承转动连接在方形架底板上,丝杠另一端连接在电机转轴上,所述方形箱体与丝杠螺纹连接,通过丝杠转动实现方形箱体上下移动。

5.根据权利要求4所述的一种规模化农作物无土栽培系统,其特征在于:所述方形箱体的另一端设有多个推动油缸,多个推动油缸与注液、回液装置中的注头装置相连,实现对注头装置的横向移动;

通过两侧设置的推动油缸能够同时对两组培养装置同时进行工作,以此提高工作效率。

6.根据权利要求1述的一种规模化农作物无土栽培系统,其特征在于:还包括移动装置,所述定位装置安装在移动装置上,通过移动装置带动定位装置水平移动,从而实现对多个固定支架的培养装置进行操作;

每一个固定支架上安装有发射器,定位装置上安装有接收器,通过接收器接收发射器发出的信号来判定注液、回液装置输送相应液体。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述的规模化农作物无土栽培系统的营养液注液、回液方法,其特征在于,该注液、回液方法为:步骤一:通过定位装置实现注头装置定位在一排横向的培养装置处;

步骤二:通过定位装置将注头装置推向培养装置,使得注头装置上的一个注头对应一个培养装置上的开关阀,通过注头将开关阀打开;

步骤三:打开电磁阀Ⅲ,开启注液泵,注液泵将配液罐Ⅰ中的液体依次通过注头装置、开关阀流进培养装置中;

步骤四:通过定位装置将注头装置远离培养装置,使得开关阀关闭;

步骤五:通过定位装置实现注头装置定位在下一排横向的培养装置处,重复上述过程直至对固定支架上的培养装置进行全部灌注为止;

步骤六:通过定位装置将注头装置抵在开关阀后从而导通开关阀,打开电磁阀Ⅰ后,培养装置中的液体依次经过开关阀、注头装置、电磁阀Ⅰ后流进回液罐中;

步骤七:开启回液罐上的营养液检测仪;当液体营养成分在预设范围内时,进行步骤八操作;当液体营养成分不在预设范围内时,进行步骤九操作;

步骤八:开启回液罐上的增氧泵对液体进行打氧预设时间后,关闭电磁阀Ⅰ、打开电磁阀Ⅱ后开启注液泵,注液泵将回液罐中的液体依次通过注头装置、开关阀流进培养装置中;

步骤九:打开电磁阀Ⅴ将回液罐中的液体流入废液罐中;电磁阀Ⅰ关闭后打开电磁阀Ⅲ,开启注液泵,注液泵将配液罐Ⅰ中的液体依次通过注头装置、开关阀流进培养装置中;

步骤十:通过定位装置将注头装置远离培养装置,使得开关阀关闭;

步骤十一:通过定位装置实现注头装置定位在下一排横向的培养装置处,重复上述过程直至对固定支架上的培养装置进行全部液体打氧和更换液体为止;

步骤十二:通过移动装置带动定位装置水平移动,从而实现对下一个固定支架的培养装置进行上述注液、回液操作;

步骤十三:每一个固定支架上安装有发射器,定位装置上安装有接收器,通过接收器接收发射器发出的信号来判定注液、回液装置输送相应液体。