一种基于正压分析的温室大棚降温系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于正压分析的温室大棚降温系统，包括导风板、传感器和传感系统信号处理器，传感系统信号处理器根据传感器的输出值计算风速，并使导风板沿着风向展开，传感器包括差动电容单元组合，差动单元组合包括两个以上相互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。本发明专利技术充分利用当地的季风性资源，通过对风向的测量分析，对大棚温室的通风窗口进行改进，对自然风加以引导，实现自然通风降温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农产品生产
，涉及温室大棚的降温控制，具体涉及一种基于 正压分析的温室大棚降温系统。
技术介绍
华南地区地处亚热带季风气候区，夏季炎热气温高，高温高湿天气时间长，温室内 湿热空气不易散发，需配置通风降温设施，满足农作物生长需求，避免温室闲置荒废，实现 周年轮作，提高设施的利用率。 夏季对温室大棚进行降温的方式多种多样，例如：机械通风、遮阳降温、蒸发降温、 湿帘-风机降温、喷雾降温、屋顶喷淋降温、机械制冷降温、空气-土壤热交换降温等等方 式，但是这些方式多要消耗其他的资源来达到降温的目的，比如：电能、水资源等，没用充分 利用当地的季风性资源。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于正压分析的温室大棚降温系统， 充分利用当地的季风性资源，通过对大棚温室的通风窗口进行改进，对自然风加以引导，实 现自然通风降温。 本专利技术的技术方案是：一种基于正压分析的温室大棚降温系统包括导风板、传感 器和传感系统信号处理器，传感系统信号处理器根据传感器的输出值计算风速，并使导风 板沿着风向展开，传感器包括差动电容单元组合，差动单元组合包括两个以上相互形成差 动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构， 每个条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。 所述导风板包括水平导风板和侧向导风板，侧向导风板设在大棚四周通风窗两 侦牝水平导风板设在通风窗下窗沿，紧靠通风窗内侧，侧向导风板沿着风向展开，风速在 0. 3~1. 0m?s4范围内，水平导风板不转动，风速超过1. 0m?sh时，水平导向板与水平方 向夹角为其中，h为水平导风板与温室内植物层的高度。所述一个通风窗设有一对侧向 导风板，侧向导风板向中间开合，所述侧向导风板包括固定端和自由端，自由端厚度要比导 风板板面处薄，两个侧向导风板搭接的自由端内侧设有柔性凸起结构。所述条状电容单元 的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电极长度两端分别预留左差位8&和右差位6$，!^ 驱=b〇感+S右+S左，其中V驱为条状电容单元的驱动电极长度，b0感为感应电极长度。所述 条状电容的差位，且S/Vid(r^，其中d(l为介质厚度，G为弹性介质的抗剪模 量，Ty_为最大应力值。所述条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向设有初始偏 移Sx。。所述条状电容的宽度却，其中，屯为介质厚度，E为弹性介质的杨氏模量，G 为弹性介质的抗剪模量。所述差动电容单元组合的驱动电极通过一个引出线与传感系统信 号处理器连接，所述差动电容单元组合的电容单元模块的感应电极分别设一根引线。所述 传感系统信号处理器和电容单元之间设有中间变换器，变换器用于设置电压或频率对电容 的传输系数。 本专利技术的有益效果是：本专利技术的温室降温系统通过利用传感器测量风速，控制导 风板的风向，最大限度的开发了季风性资源，节约能源，并且本专利技术在传感器选择上，设计 出了以PCB板为平行板电极和PDMS为基材的介质层，平面尺寸为5X10_2的组合式电容 敏感器件。本专利技术在通过大棚四个方向的风压分析，准确判断风向，并且通过差动等方法有 效解决力间耦合，从而使法向达到较高的线性、精度与灵敏度。【附图说明】 图1为本专利技术【具体实施方式】条状电容单元及其坐标系； 图2是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容示意图； 图3是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容右向偏移示意图； 图4是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容左向偏移示意图； 图5为本专利技术【具体实施方式】差动电容对初始的错位图； 图6为本专利技术【具体实施方式】差动电容对在tx激励下的错位图； 图7为本专利技术【具体实施方式】法向激励求和的信号流程图； 图8为本专利技术【具体实施方式】条状平行板电容器剖面结构； 图9为本专利技术【具体实施方式】压力传感器的极板平面设计图； 图10为本专利技术【具体实施方式】压力传感器的极板结构图； 图11为本专利技术【具体实施方式】导风板的结构图； 图12为本专利技术【具体实施方式】以温室大棚为主体的坐标系； 其中，1驱动电极、2感应电极、3侧向导风板、301固定端、302自由端、303转轴、4 水平导风板、5上PCB板、6下PCB板。【具体实施方式】 下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。 本专利技术的主要思路是：夏季利用季风性资源对温室大棚进行通风降温，风速在 0. 3~1. 0m? ^范围内时，对植物降温和生长有促进作用，植物叶片的边界层阻力减少，气 孔导度增大，光合作用增强。若风速过高，会导致植物的部分气孔关闭，气孔导度降低，光合 作用降低。因此，必须对通过温室的气流进行测量，对于低风速，可以将气流引导到植物层， 给植物降温，促进植物生长，而对于高风速，要避免流向植物层。同时，对风向进行监测，通 过导风板等结构引导气流沿着原来的水平方向通过温室，避免在温室内形成过强的紊流， 影响植物生长。另外，冷空气在经过温室的过程中将以约7度的角度扩散，亦即气流每流动 2. 5m将扩散0. 3m，因此，在竖直方向上也需要对风向进行引导。 如图11所示，为本专利技术的温室大棚侧墙上的通风窗口的安装示意图，为了图片清 晰，后侧和另一端的通风窗口没有画出，通风窗口设有水平导风板和侧向导风板。本专利技术的 导风板包括自由端和固定端，侧向导风板的自由端厚度要比导风板板面处更薄，每个通风 窗口设有一个水平导风板和两个侧向导风板，两个侧向导风板分别固定在通风窗的两个侧 面，分别向两侧开合，水平导风板设在窗口的下侧。一对侧向导风板中，一个侧向导风板的 自由端内表面相对板面凹陷，一个侧向导风板的自由端外表面相对板面凹陷。相对凹陷的 两面中其中的一面上设有凸起结构，该凸起结构的高度和侧向导风板闭合后两个导风板之 间的间隙相匹配。固定端设在转动轴上，自由端围绕转动轴转动，实现通风功能。 较佳的，作为一种可实施方式，凸起结构的材质为柔性材料，如塑料、海绵、树脂 等，在导风板闭合过程中，两个自由端相互搭接，凸起结构与另一个自由端之间为柔性接 触，可实现其与板面的紧密贴合，能够更好有效的保证温室的气密性。导风板的自由端转动 是通过电机的带动实现的，因此需要将导风板与电机进行装配。本专利技术的通风窗为连续设 置，保证气流分布均匀，方向给定准确，窗口设置在稍高于植物层的位置，水平导向板设置 在温室内部，侧向导风板为向外开合。 本专利技术通过一组差动电容式压力传感器来测量风向，由于风是一个相对较大范围 内形成的气体流动，所以近似认为近地面风向是水平的，为了连续测量风速的大小和方向， 本专利技术将传感器设置在通风窗口的下窗沿或上窗沿，在实际使用的过程中，压力传感器将 测量到的电容值上传给传感当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于正压分析的温室大棚降温系统，其特征在于，包括导风板、传感器和传感系统信号处理器，传感系统信号处理器根据传感器的输出值计算风速，并使导风板沿着风向展开，传感器包括差动电容单元组合，差动单元组合包括两个以上相互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，李小牛，端黎明，
申请(专利权)人：芜湖科创生产力促进中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34