[發(fā)明專利]無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液磷濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610279547.9
• 申請(qǐng)日: 2016-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105974055B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王利春;陳曉麗;李銀坤;郭文忠;薛緒掌;余禮根;徐凡;陳紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液磷濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

第一傳感器、第二傳感器和處理模塊；其中，

所述處理模塊連接所述第一傳感器和第二傳感器，

所述第一傳感器，用于采集待檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度數(shù)據(jù)，并將所述氮離子濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給所述處理模塊，

所述第二傳感器，用于采集所述營(yíng)養(yǎng)液的體積數(shù)據(jù)，并將所述體積數(shù)據(jù)發(fā)送給所述處理模塊，

所述處理模塊，用于基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根據(jù)接收到的氮離子濃度數(shù)據(jù)和營(yíng)養(yǎng)液的體積數(shù)據(jù)確定當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)液的磷濃度；

所述處理模塊，具體用于：

根據(jù)初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度CN_t、初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液體積V_t、當(dāng)前時(shí)刻t+Δt的營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度CN_t+Δt和當(dāng)前時(shí)刻t+Δt的營(yíng)養(yǎng)液體積V_t+Δt計(jì)算當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)液的磷濃度CP_t+Δt，計(jì)算公式為其中，CP_t為初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液中的磷的濃度，α和β分別為預(yù)先設(shè)定的、所述植株吸收氮磷量的比例系數(shù)，P_A為初始時(shí)刻t到當(dāng)前時(shí)刻t+Δt時(shí)間段內(nèi)加入的營(yíng)養(yǎng)液的磷含量，N_A為初始時(shí)刻t到當(dāng)前時(shí)刻t+Δt時(shí)間段內(nèi)加入的營(yíng)養(yǎng)液的氮含量，P_A≥0，N_A≥0。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊，還用于在計(jì)算當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)液的磷濃度CP_t+Δt之前，獲取多個(gè)時(shí)刻該種植株吸收的磷的含量和氮的含量，并通過(guò)對(duì)所述多組磷的含量和氮的含量進(jìn)行線性擬合，確定所述α和β。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳感器為氮離子濃度傳感器，所述第二傳感器為液位壓力傳感器，用來(lái)計(jì)算營(yíng)養(yǎng)液的體積。

4.一種利用權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液磷濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液磷濃度進(jìn)行在線檢測(cè)的方法，包括：

S1、所述處理模塊獲取所述第一傳感器采集的待檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度數(shù)據(jù)以及所述第二傳感器采集的所述營(yíng)養(yǎng)液的體積數(shù)據(jù)；

S2、所述處理模塊基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根據(jù)所述氮離子濃度數(shù)據(jù)和營(yíng)養(yǎng)液的體積數(shù)據(jù)確定當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)液的磷濃度；

所述S2，包括：

根據(jù)初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度CN_t、初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液體積V_t、當(dāng)前時(shí)刻t+Δt的營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度CN_t+Δt和當(dāng)前時(shí)刻t+Δt的營(yíng)養(yǎng)液體積V_t+Δt計(jì)算當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)液的磷濃度CP_t+Δt，計(jì)算公式為其中，CP_t為初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液中的磷的濃度，α和β分別為預(yù)先設(shè)定的、所述植株吸收氮磷量的比例系數(shù)，P_A為初始時(shí)刻t到當(dāng)前時(shí)刻t+Δt時(shí)間段內(nèi)加入的營(yíng)養(yǎng)液的磷含量，N_A為初始時(shí)刻t到當(dāng)前時(shí)刻t+Δt時(shí)間段內(nèi)加入的營(yíng)養(yǎng)液的氮含量，P_A≥0，N_A≥0。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度CN_t、初始時(shí)刻t的營(yíng)養(yǎng)液體積V_t、當(dāng)前時(shí)刻t+Δt的營(yíng)養(yǎng)液氮離子濃度CN_t+Δt和當(dāng)前時(shí)刻t+Δt的營(yíng)養(yǎng)液體積V_t+Δt計(jì)算當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)液的磷濃度CP_t+Δt之前，還包括：

所述處理模塊獲取多個(gè)時(shí)刻該種植株吸收的磷的含量和氮的含量，并通過(guò)對(duì)所述多組磷的含量和氮的含量進(jìn)行線性擬合，確定所述α和β，所述多組磷的含量和氮的含量通過(guò)對(duì)植株樣品化驗(yàn)分析的預(yù)實(shí)驗(yàn)得到。