可调式螺旋立柱栽培试验系统技术方案

一种可调式螺旋立柱栽培试验系统，属于农业装备领域。本发明专利技术可调式螺旋立柱栽培试验系统由弹性可调螺旋栽培立柱、立柱自动/手动转动装置、营养液自动循环灌溉系统、营养液自动调配系统所组成，由弹性可调螺旋栽培立柱实现螺旋栽培槽截面型式、螺旋角的调整，由立柱自动/手动转动装置实现弹性可调螺旋栽培立柱方位的自动或手动调整。通过弹性可调螺旋栽培立柱、立柱自动/手动转动装置、营养液自动循环灌溉系统、营养液自动调配系统的配合，建立螺旋立柱栽培的综合试验研究平台，功能完备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业装备领域，特别涉及一种可调式螺旋立柱栽培试验系统。
技术介绍
立柱栽培通过竖立的栽培柱使栽培由平面向空间扩展，可以充分利用温室空间和太阳能，从而大大提高土地和温室设施利用效率，具有广阔的发展前景。李止正、付红敏、汪晓云等提出了叠盆式栽培立柱结构(李止正等.立柱式无土栽培装置.专利号97234413. 6 ;付红敏.立体无土栽培体.专利号02219790. 7 ;汪晓云等.一种立柱立体无土栽培装置.专利号ZL03275638. O),即多个栽培钵由柱串为一体，营养液于上部浇灌，并通过各栽培钵底部的小孔流入下一栽培钵，并回流入集液容器，实现营养液循环利用。传统叠盆式立柱由于通过栽培钵底部的小孔进行营养液灌溉，存在上部栽培钵水肥过多，而底部栽培钵水肥不足的问题。李萍萍等提出了螺旋立柱栽培结构(李萍萍，刘继展.可动式螺、旋立体花卉栽培系统.专利号ZL03279436. 3)，使作物栽培在连续螺旋槽内实现，营养液不必浇透上部基质而沿螺旋槽流动回收，从而为解决营养液循环灌溉问题建立了基础。但对于螺旋栽培的槽型、螺旋角等结构參数的优化和相应螺旋立柱生产模式的建立，急需对上述參数与作物品种、基质类型、营养液配方、循环灌溉流量和频次等之间的关系进行试验研究，并对立柱均匀采光与营养液温度等对产量的影响、槽型对自动采/收作业的影响等展开试验研究。但目前尚未见相关的试验研究平台。
技术实现思路
为了实现螺旋立柱栽培的优化试验研究，本专利技术提供一种可调式螺旋立柱栽培试验系统，可以实现螺旋立柱栽培的多參数測定与设定，从而满足开展螺旋立柱栽培各项试验研究的要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是包括弾性可调螺旋栽培立柱、营养液自动循环灌溉系统和营养液自动调配系统，由弾性可调螺旋栽培立柱实现螺旋栽培槽截面型式、螺旋角的调整，由立柱自动/手动转动装置实现弹性可调螺旋栽培立柱方位的自动或手动调整，通过营养液自动调配系统实现营养液温度、PH值、EC值、含氧量的測定与调节，通过营养液自动循环灌溉系统实现营养液的自动循环灌溉。弾性可调螺旋栽培立柱包括立柱、紧定螺钉和弹性螺旋栽培槽；弾性螺旋栽培槽为螺旋结构，弾性螺旋栽培槽的截面为槽状，弾性螺旋栽培槽的上部具有圆柱形固定头，固定头上开有螺纹通孔；立柱上端设有标尺；所述营养液自动调配系统包括热电阻、PH计、EC计、溶氧计、继电器、加热棒、电磁阀、原液罐和控制系统；热电阻、pH计、EC计、溶氧计、加热棒均安装于储液箱内部；热电阻、PH计、EC计、溶氧计的信号线均接入控制系统的输入口，加热棒的电源线经继电器接入控制系统的输出口，每个电磁阀分别安装于每个原液罐的出ロ，每个电磁阀的电源线接入控制系统的输出口。本专利技术的有益效果是，仅通过弹性螺旋栽培槽的拉/压即可进行螺旋角的调节与设定，通过万向轮与电机驱动滚轮的搭配实现立柱方位的自动/手动调整，结构简单；通过弾性可调螺旋栽培立柱、立柱自动/手动转动装置、营养液自动循环灌溉系统、营养液自动调配系统的配合，建立螺旋立柱栽培的综合试验研究平台，功能完备。附图说明图I为可调式螺旋立柱栽培装置组成结构示意图。图2为垂直弾性螺旋栽培槽结构示意图。图3为弹性螺旋栽培槽的截面结构示意图。图4为立柱自动/手动转动结构示意图。图5为螺旋栽培营养液检测与循环灌溉系统组成结构框图。 图中I.立柱，2.喷淋头，3.标尺，4.紧定螺钉，5.弾性螺旋栽培槽，6.箱盖，7.滚轮，8.储液箱，9.内侧板，10.固定头，11.螺纹通孔，12.底板，13.外侧板，14.万向轮，15.带座轴承，16.电机，17.微型潜水泵，18.流量计，19.热电阻，20.pH计，21. EC计，22.溶氧计，23.控制系统，24.流量控制阀，25.继电器，26.加热棒，27.电磁阀，28.原液罐。具体实施例方式如图I 图5所示，该可调式螺旋立柱栽培试验系统由弹性可调螺旋栽培立柱、立柱自动/手动转动装置、营养液自动循环灌溉系统、营养液自动调配系统所组成。其中弾性可调螺旋栽培立柱包括立柱I、紧定螺钉4和弾性螺旋栽培槽5。如图2、图3所示，弹性螺旋栽培槽5为螺旋结构，弾性螺旋栽培槽5的截面分别具有外侧板13为垂直、斜120°夹角或斜135°夹角等不同型式。弾性螺旋栽培槽5的上部具有圆柱形固定头10，固定头10上开有螺纹通孔11。立柱I通过箱盖6中央通孔伸入储液箱8，立柱上端具有标尺3。弹性螺旋栽培槽5套在立柱I上，弾性螺旋栽培槽5的底部由箱盖6支承。如图4所示,立柱自动/手动转动装置包括万向轮14、滚轮7、带座轴承15和电机16。两万向轮14对称安装于储液箱8的底板上，两个电机16对称安装于储液箱8底板上，并在两个电机16伸出轴上对称安装滚轮7，两滚轮7与两万向轮14绕储液箱8的底板中心对称分布。在电机16伸出轴由ー带座轴承15支撑，带座轴承15通过螺钉安装于储液箱8的底板上。如图5所示，营养液自动循环灌溉系统包括喷淋头2、箱盖6、储液箱8、微型潜水泵17、流量计18、流量控制阀24、控制系统23。喷淋头2安装于立柱I的上端，微型潜水泵17置于储液箱8内，流量计18和流量控制阀24安装于微型潜水泵17和喷淋头2之间。如图5所示，营养液自动调配系统包括热电阻19、pH计20、EC计21、溶氧计22、继电器25、加热棒26、电磁阀27、原液罐28、控制系统23。热电阻19、pH计20、EC计21、溶氧计22、加热棒26均安装于储液箱8内部。热电阻19、pH计20、EC计21、溶氧计22、加热棒26均安装于储液箱8内部；热电阻19、pH计20、EC计21、溶氧计22的信号线均接入控制系统23的输入ロ，加热棒26的电源线经继电器25接入控制系统23的输出ロ，多个电磁阀27分别安装于多个原液罐28的出口，多个电磁阀27的电源线接入控制系统23的输出口。上述可调式螺旋立柱栽培试验系统可完成以下參数的測定。(I)通过立柱I上的标尺3，可以测定弾性螺旋栽培槽4的高度，进而计算得到弹性螺旋栽培槽4的螺旋角。(2)通过流量计18，可以测定营养液灌溉的流量。(3)通过热电阻19、pH计20、EC计21、溶氧计22，可以分别测定储液箱8内营养液的温度、pH值、EC值和含氧量。 上述可调式螺旋立柱栽培试验系统可完成以下參数设定和调节。(I)通过取下喷淋头I和松开锁紧螺钉4，更换安装外侧板13为垂直、斜30°、斜45°等不同型式的弾性螺旋栽培槽5。(2)松开锁紧螺钉4，通过拉/压弹性螺旋栽培槽5改变其长度，并通过紧定螺钉4将弹性螺旋栽培槽5的固定头10锁紧于立柱I上，从而设定弹性螺旋栽培槽5的不同螺旋角。(3)推动储液箱8，可实现弹性可调螺旋栽培立柱的方位手动调节与设定；由控制系统23控制两个电机16的转动方向与转速，从而实现弹性可调螺旋栽培立柱的方位自动调节与设定。(4)储液箱8内的营养液由微型潜水泵17提升送至喷淋头2，由流量计18监测营养液的流量；并反馈给控制系统23，控制系统23根据需要对流量控制阀24发出指令，进行营养液流量的设定和调节。(5)由热电阻19监测营养液的温度并反馈给控制系统23，由控制系统23通过继电器25对加热棒26发出指令，进行营养液温度的调节。(6)分别由pH计20监测营养液的pH值并反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调式螺旋立柱栽培试验系统，其特征在于，包括弾性可调螺旋栽培立柱、营养液自动循环灌溉系统和营养液自动调配系统；所述弹性可调螺旋栽培立柱包括立柱(I)、紧定螺钉(4)和弾性螺旋栽培槽(5);所述弹性螺旋栽培槽(5)为螺旋结构，所述弹性螺旋栽培槽(5)的截面为槽状，弾性螺旋栽培槽(5)的上部具有圆柱形固定头(10)，固定头(10)上开有螺纹通孔(11);立柱上端设有标尺(3);所述营养液自动调配系统包括热电阻(19)、pH计(20)、EC计(21)、溶氧计(22)、继电器(25)、加热棒(26)、电磁阀(27)、原液罐(28)和控制系统(23);热电阻(19)、pH计(20)、EC计(21)、溶氧计(22)、加热棒(26)均安装于储液箱(8)内部；热电阻(19)、pH计(20)、EC计(21)、溶氧计(22)的信号线均接入控制系统(23 )的输入ロ，加热棒(26 )的电源线经继电器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继展，李萍萍，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：