[發明專利]一種包裹根系精準噴霧的超聲霧化栽培箱及其方法

有效

• 申請號: 201810820060.6
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109042274B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 高建民;王冠群
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可以包裹根系精準噴霧的霧化栽培箱及其方法，涉及噴灌領域，包括動力泵、營養液箱、S型導軌，升降平臺、旋轉平臺、運轉小車、步進電機、霧化室、霧化噴頭、軸流式風扇、溫濕度傳感器、栽培板、位置傳感器、信號接收器、旋轉平臺、ARM控制系統，霧化噴頭在霧化室內，軸流式風扇在霧化室側壁上，所述升降平臺裝載于運載小車，所述升降平臺和運載小車受ARM系統控制，運載小車前進路線由S型導軌決定。所述旋轉平臺受ARM系統控制，與營養液管道相通，可進行180°旋轉。本發明通過霧化室對根系的直噴，克服了植物根系內干外濕的缺陷，使植物根系霧滴分布均勻，提高了霧培效果，并且減少了浪費。

技術領域

本發明涉及一種超聲霧化栽培器，尤其是一種包裹根系精準噴霧的超聲霧化栽培箱及其方法。

背景技術

超聲霧化器結構簡單，霧滴分布均勻，并且可以實現對營養液的超聲滅菌作用，在霧化栽培領域極具應用場景。

霧培作物的根系異常發達，現有的霧化栽培系統，霧滴很難到達根系芯部，霧滴在根系內分布極不均勻，從而導致霧培時根系出現“外濕內干”的現象，即根系外部充滿了霧滴，而芯部卻很難有霧滴到達，極大的影響霧培效果。另一方面，霧化栽培中，還存在水肥利用效率低，高耗能以及通過空化作用破壞營養液化學結構等缺點。

發明內容

針對霧化栽培中，還存在水肥利用效率低，高耗能以及通過空化作用破壞營養液化學結構等缺點，本發明提供了一種包裹根系精準噴霧的超聲霧化栽培箱及方法。

本發明是通過以下技術手段實現上述目的的。

一種包裹根系精準噴霧的超聲霧化栽培箱，包括信息采集模塊和作業執行模塊；所述信息采集模塊包括溫濕度傳感器和位置傳感器；用來采集根系的位置與濕度信息，并將采集到的信息經無線傳輸給第一控制器；

所述作業執行模塊包括霧化室、升降平臺和旋轉平臺；所述升降平臺和旋轉平臺分別由第一步進電機、第二步進電機控制；第一步進電機、第二步進電機分別通過第一控制器、第二控制器由第一無線信號接收器、第二無線信號接收器控制；所述升降平臺可在第一步進電機的驅動下沿S型軌道行走；S型軌道上方設置有栽培板；栽培板位于栽培箱的最上方；所述栽培板上開設有栽植孔；所述升降平臺上設置在小車上，且升降平臺上設置有霧化室；在第一控制器的控制下升降平臺豎直伸縮；從而帶動霧化室升降；所述霧化室的內側壁上設置有軸流式風扇和溫濕度傳感器；超聲霧化噴頭一端設置在霧化室內，另一端與伸縮管道連接；伸縮管道設置在旋轉平臺上。

進一步的，所述伸縮管道與營養液管道的一端相連通；所述營養液管道的另一端設置于動力泵的出液端。

進一步的，所述第二步進電機的輸出端通過齒輪傳動帶動旋轉平臺旋轉，使得旋轉平臺進行180°旋轉。

進一步的，所述霧化室為長方體腔體。

基于包裹根系精準噴霧的超聲霧化栽培箱的方法，包括如下步驟：

步驟一：升降平臺執行上位機發出的信號運動到栽植孔處，此時，第一無線信號接收器接收位置傳感器傳來的升降平臺的位置信號；并把位置信號傳給上位機，上位機發送信號到下位機使升降平臺停止；

步驟二：升降平臺開始上升，同時旋轉平臺轉動，當霧化室到達植物根系處時，旋轉平臺轉動180°，此時升降平臺升到最高處；

步驟三：超聲霧化噴頭開始工作，對植物根系進行噴霧，在噴霧的同時溫濕度傳感器開始檢測根系內部的濕度情況，當濕度達到上位機預設的溫濕度要求時發送信號給上位機的第二控制器，第二控制器發送信號給下位機，第一控制器控制超聲霧化噴頭停止噴霧，同時升降平臺開始下降，旋轉平臺旋轉；當升降平臺落到最低處時，旋轉平臺轉動180°；

步驟四：重復步驟一至三，對下一株植物進行噴霧。