【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业种植设施，具体涉及一种农业种植用液滴传质的测量装置及种植方法。
技术介绍
1、传统农业过度使用化肥和喷洒农药对土壤造成了严重污染，同时在种植浇灌的过程中，无法准确掌握植物需水量，极易造成植物浇水过量或浇水过少的情况，而随着科学技术的进步发展，现代农业强调环保和可持续发展，并采用科学的种植方法，通过自动控制水源进行灌溉来节省水资源，同时减少农药等化学物质的投入来保护土壤。
2、如中国专利申请号202110655933 .4，分类号为g06q10/06，公布日为2022.12.13的专利文献，其公开了一种植物种植自动化供水的
3、系统及方法，包括有自动化供水设备、主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、手机app、小程序、pc端等智能终端设备及智能化控制系统云平台、电路集成模块、芯片模块、能源系统等，可通过智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌，还可在浇灌水分中加入植物生长所需的营养物质或净化掉对植物生长不利的物质，让植物科学的获取到成长所需的水分，实现水肥供应的自动管理和分配，让种植植物达到健康生长的要求，节省了人力成本。
4、上述文献仅仅是根据所需水分进行自动灌溉；其并不会考虑灌溉水分量的监测，而在植物的种植过程中，同时需要控制种植环境的温湿度以确保植物能够在适宜的温度和湿度的环境下生长，现有的种植设施通常使用风机湿帘或喷雾降温来控制种植生长环境的温湿度，但是该设施无法准确控制喷雾水滴的大
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种农业种植用液滴传质的测量装置及种植方法，通过液滴的传质效率设置喷雾液滴的直径，在对植物喷雾过程中，使得液滴在下落至植物叶片前完成蒸发，达到生长所需湿度的同时能够避免液滴在植物叶片上形成积水。
2、为达到上述目的，本专利技术一方面提供一种农业种植用液滴传质的测量装置实现种植的方法，液滴传质的测量装置包括观察室，观察室内设置有温湿度传感器和高速相机，包括以下步骤：
3、s1预设观察室内的目标风速、目标温度以及目标湿度，然后通过风速调控机构使风流以目标风速经过通风管道后进入观察室；
4、s2通过温湿度传感器检测观察室内的温度，若达到目标温度，则进入步骤s3；否则通过降温机构或加热机构使观察室内的温度达到目标温度；
5、s3通过温湿度传感器检测观察室内的湿度，若达到目标湿度，则进入步骤s4；否则通过加湿机构或干燥机构使观察室内的湿度达到目标湿度；
6、s4通过微量进样器向观察室内注射液滴，然后通过高速相机获取液滴蒸发过程中的图片，记录达到预设植物叶面上的蒸发时间 t，经过图片处理后得到液滴半径 r和球冠高度 h，进而计算出液滴面积s和液滴体积v，并根据蒸发时间 t、液滴面积 s、液滴体积 v以及液滴密度 ρ计算出液滴的传质系数 na；
7、s5使用二次回归正交旋转组合方法在观察室内模拟种植区内植物生长环境的风速区间、温度区间以及湿度区间，并记录液滴达到预设植物叶面上对应的蒸发时间 t，然后通过回归分析方法获得蒸发时间 t函数表达式中风速 v、温度 t以及湿度 h对应的系数，进而拟合得到蒸发时间 t的函数表达式，从而得到液滴在植物生长环境的风速区间、温度区间以及湿度区间内的传质系数 na。
8、以上方法，通过预设目标风速、温度以及湿度参数然后通过观察室相连的加热机构、降温机构、加湿机构以及干燥机构达到环境条件，然后观察室内滴入液滴，在模拟环境条件下，通过高速相机测量蒸发时间，然后得出当前液滴的传质系数，然后在多个目标环境下确定液滴的传质系数以及当前液滴适合喷射的半径，然后按照这中喷射半径进行喷射能确保液滴在多种环境下喷射出去之后达到植物表面时能完全蒸发掉，从而防止液滴喷射之后过多的水分停留在植物的叶面上。
9、进一步的，步骤s5还包括：
10、根据种植区内植物生长环境的风速 v、温度 t、湿度 t以及传质系数 na计算出液滴的半径 r，然后调节喷洒设备的喷洒口径为 2*r，接着对种植区内的植物进行喷雾，使得喷洒液滴下落至植物叶片前完成蒸发。
11、以上方法，能够通过液滴传质测量装置模拟植物在不同生长阶段所需的风速、温度以及湿度，进而测试出植物在不同生长阶段液滴的传质系数，便能够通过传质系数和不同生长阶段环境中的风速、温度以及湿度得到喷洒液滴直径，这样在对植物喷雾过程中，能够使得液滴在下落至植物叶片前完成蒸发，达到生长所需湿度的同时能够避免液滴在植物叶片上形成积水。
12、进一步的，所述步骤s4中
13、液滴面积 s的计算公式如下：
14、，
15、液滴体积 v的计算公式如下：
16、，
17、传质系数 na的计算公式如下：
18、，
19、其中 r为液滴半径， h为球冠高度， ρ为液滴密度， t为液滴蒸发时间。
20、以上设置，便于通过蒸发时间 t、液滴面积 s、液滴体积 v以及液滴密度 ρ计算出液滴的传质系数 na。
21、本专利技术另一方面还提供了一种农业种植用液滴传质的测量装置，包括观察室、通风管道、降温机构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构和控制模块，所述观察室的顶部设有微量进样器，观察室的两端通过通风管道分别与降温机构和干燥机构连通，设置在干燥机构与加湿机构之间的风速调控机构两端分别与干燥机构和加湿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种农业种植用液滴传质测量装置实现种植的方法，液滴传质的测量装置包括观察室，观察室内设置有温湿度传感器，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置实现种植的方法，其特征在于：还包括步骤S5：
3. 根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置实现种植的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：包括观察室、通风管道、降温机构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构和控制模块，所述观察室的顶部设有微量进样器，观察湿机构与加热机构连通，加热机构与降温机构连通，观察室与降温机构的两端通过通风管道分别与降温机构和干燥机构连通，设置在干燥机构与加湿机构之间的风速调控机构两端分别与干燥机构和加湿机构连通，加构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构连通后形成框形闭环连接，控制模块用于在微量进样器注射液滴之后确定蒸发时间t、液滴面积S、液滴体积V以及液滴密度ρ确定出液滴的传质系数NA，同时控制加湿机构、干燥机构、加热机构打开或关闭实现模拟种植
5.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：所述观察室的一侧设有高速相机，观察室内设有温湿度传感器，控制模块均与降温机构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构、温湿度传感器连接。
6.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：所述降温机构包括降温室、主路一、旁路一和两个以上的电磁阀一，旁路一设置在主路一的一侧，降温室连接在主路一上，主路一与通风管道连通，电磁阀一连接在旁路一上，旁路一的两端分别与主路一的两端连通，位于降温室与旁路一与主路一的连通处之间设有电磁阀一，降温室内设有压缩机。
7.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：所述加热机构包括加热室、主路二、旁路二和两个以上的电磁阀二，旁路二设置在主路二的一侧，加热室连接在主路二上，主路二与通风管道连通，电磁阀二连接在旁路二上，旁路二的两端分别与主路二的两端连通，位于加热室与旁路二与主路二的连通处之间设有电磁阀二，加热室内设有陶瓷加热片。
8.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：所述加湿机构包括加湿室、主路三、旁路三和两个以上的电磁阀三，旁路三设置在主路三的一侧，加湿室连接在主路三上，主路三与通风管道连通，电磁阀三连接在旁路三上，旁路三的两端分别与主路三的两端连通，位于加湿室与旁路三与主路三的连通处之间设有电磁阀三，加湿室内设有超声波雾化加湿器。
9.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：所述干燥机构包括干燥室、主路四、旁路四和两个以上的电磁阀四，旁路四设置在主路四的一侧，干燥室连接在主路四上，主路四与通风管道连通，电磁阀四连接在旁路四上，旁路四的两端分别与主路四的两端连通，位于干燥室与旁路四与主路四的连通处之间设有电磁阀四，干燥室内设有干燥器。
...【技术特征摘要】
1.一种农业种植用液滴传质测量装置实现种植的方法，液滴传质的测量装置包括观察室，观察室内设置有温湿度传感器，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置实现种植的方法，其特征在于：还包括步骤s5：
3. 根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置实现种植的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：包括观察室、通风管道、降温机构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构和控制模块，所述观察室的顶部设有微量进样器，观察湿机构与加热机构连通，加热机构与降温机构连通，观察室与降温机构的两端通过通风管道分别与降温机构和干燥机构连通，设置在干燥机构与加湿机构之间的风速调控机构两端分别与干燥机构和加湿机构连通，加构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构连通后形成框形闭环连接，控制模块用于在微量进样器注射液滴之后确定蒸发时间t、液滴面积s、液滴体积v以及液滴密度ρ确定出液滴的传质系数na，同时控制加湿机构、干燥机构、加热机构打开或关闭实现模拟种植区内职务生长环境的风速区间、温度区间以及湿度区间，并确定液滴蒸发时间t、风速v、温度t以及湿度h的函数表达式，根据液滴的传质系数以及蒸发时间时间t、风速v、温度t以及湿度h的函数表达式确定当前液滴适合喷射的半径。
5.根据权利要求1所述的一种农业种植用液滴传质的测量装置，其特征在于：所述观察室的一侧设有高速相机，观察室内设有温湿度传感器，控制模块均与降温机构、加热机构、加湿机构、干燥机构、风速调控机构、温...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏鑫钰，李斌，齐海军，周星星，张翼翔，郑锦荣，袁余，周杰盛，
申请(专利权)人：广东省农业科学院设施农业研究所，
类型：发明
国别省市：
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