專利名稱：同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)及其消除施肥滯后的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及施肥系統(tǒng)，尤其是涉及一種同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)及其消除施肥滯后的方法。
背景內(nèi)容目前普通施肥系統(tǒng)均由水泵、水表、過(guò)濾器、電磁閥、肥料桶和肥料輸送管道組成，它能取代人力自動(dòng)將肥料輸送到田間為莊稼施肥，這樣就大大減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，但它也存在一個(gè)問(wèn)題，即不管要給多少個(gè)區(qū)施肥，水泵都是一樣的轉(zhuǎn)速，如只給少數(shù)區(qū)或只給一個(gè)區(qū)施肥就會(huì)造成水壓太高、施肥不勻的現(xiàn)象。更高級(jí)的施肥系統(tǒng)還包括計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，由操作人員根據(jù)田間莊稼的需要將所需肥料濃度和施肥時(shí)間通過(guò)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備送入單片機(jī)，再由單片機(jī)控制水泵和電磁閥對(duì)肥料濃度和施肥時(shí)間進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度和精確度更高，但由于施肥系統(tǒng)的肥料輸送管道都較長(zhǎng)，管內(nèi)會(huì)殘留上一次施剩下的肥，這樣就會(huì)造成施肥滯后的現(xiàn)象，即本次輸入的肥料滯留在肥料輸送管道內(nèi)，而施到田間的肥料卻是上一次殘留在肥料輸送管道內(nèi)施剩下的肥，且本次配制的肥料濃度又與上一次配制的肥料濃度不一樣，因而根本達(dá)不到自動(dòng)施肥、精確施肥的目的，有可能還會(huì)影響莊稼的生長(zhǎng)，效果適得其反。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能徹底消除施肥滯后的現(xiàn)象、能自動(dòng)、精確、足量、定時(shí)向田間莊稼施肥、促進(jìn)莊稼生長(zhǎng)、并通過(guò)對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)頻從而穩(wěn)定肥料輸送管道水壓的同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)及其消除施肥滯后的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、水泵、電磁閥、水表、過(guò)濾器、肥料桶和肥料輸送管道，計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、電磁閥均與單片機(jī)連接，特征是調(diào)頻器的輸入端接單片機(jī)的輸出端，調(diào)頻器的輸出端接水泵的輸入端，在肥料輸送管道內(nèi)安裝有肥料酸堿值(PH值)傳感器、濃度傳感器和壓力傳感器，肥料酸堿值傳感器、濃度傳感器和壓力傳感器均與單片機(jī)連接。
本發(fā)明的消除施肥滯后的方法之一為單片機(jī)先會(huì)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道內(nèi)肥料的滯留量，并與輸入量作一比較，如少于輸入量，則加上需增加的配送量進(jìn)行施灌，如多于輸入量，則關(guān)閉肥料桶上的電磁閥，只加水，當(dāng)施入了本次所需肥料量后關(guān)閉水泵，單片機(jī)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道內(nèi)剩余的滯留量，為下次施灌作準(zhǔn)備。
本發(fā)明的消除施肥滯后的方法之二為將灌水與施肥交叉進(jìn)行，即在肥料輸送管道內(nèi)只殘留水，每次施肥前先將殘留在肥料輸送管道內(nèi)的水施灌出，肥料桶上的電磁閥會(huì)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的施肥要求在指令時(shí)間開啟，待施完肥料后再關(guān)閉，水泵灌水，灌完水后，肥料輸送管道內(nèi)只殘留水。
本發(fā)明由于在更高級(jí)施肥系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了肥料酸堿值傳感器、濃度傳感器、壓力傳感器和調(diào)頻器，這樣肥料酸堿值傳感器、濃度傳感器、壓力傳感器就可將肥料輸送管道內(nèi)肥料的PH值、濃度以及水壓傳送給單片機(jī)，由計(jì)算機(jī)、單片機(jī)進(jìn)行處理并在計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，操作人員再根據(jù)田間莊稼的需要將所需肥料濃度、施肥的區(qū)數(shù)和施肥時(shí)間通過(guò)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備送入單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道內(nèi)肥料的滯留量，并與輸入量作一比較，如少于輸入量，則加上需增加的配送量進(jìn)行施灌，如多于輸入量，則關(guān)閉肥料桶上的電磁閥，只加水，當(dāng)施入了本次所需肥料量后關(guān)閉水泵，單片機(jī)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道內(nèi)剩余的滯留量，為下次施灌作準(zhǔn)備，從而徹底消除了施肥滯后的現(xiàn)象；或者將灌水與施肥交叉進(jìn)行，即在肥料輸送管道內(nèi)只殘留水，每次施肥前先將殘留在肥料輸送管道內(nèi)的水施灌出，肥料桶上的電磁閥會(huì)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的施肥要求在指令時(shí)間開啟，待施完肥料后再關(guān)閉，水泵灌水，灌完水后，肥料輸送管道內(nèi)只殘留水，從而徹底消除了施肥滯后的現(xiàn)象。單片機(jī)還會(huì)根據(jù)施肥的區(qū)數(shù)和肥料輸送管道內(nèi)水壓的反饋，輸出信號(hào)控制調(diào)頻器，對(duì)輸入水泵的交流電壓進(jìn)行調(diào)頻，控制水泵的轉(zhuǎn)數(shù)，使肥料輸送管道內(nèi)的水壓維持在一個(gè)正常范圍內(nèi)；因此本發(fā)明具有能徹底消除施肥滯后的現(xiàn)象、能自動(dòng)、精確、足量、定時(shí)向田間莊稼施肥、促進(jìn)莊稼生長(zhǎng)、并通過(guò)對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)頻從而穩(wěn)定肥料輸送管道水壓的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)理解本發(fā)明的范圍非僅限于該實(shí)施例的范圍。
實(shí)施例1本發(fā)明包括計(jì)算機(jī)2、單片機(jī)3、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備1、水泵7、肥料桶電磁閥10、12、14、田間電磁閥20、23、26、29、水表8、自來(lái)水過(guò)濾器6、雜質(zhì)過(guò)濾器15、肥料桶9、11、13和肥料輸送管道19，計(jì)算機(jī)2、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備1、肥料桶電磁閥10、12、14、田間電磁閥20、23、26、29均與單片機(jī)3連接，調(diào)頻器4的輸入端接單片機(jī)3的輸出端，調(diào)頻器4的輸出端接水泵7的輸入端，在肥料輸送管道19內(nèi)安裝有肥料酸堿值傳感器16、濃度傳感器17和壓力傳感器18，肥料酸堿值傳感器16、濃度傳感器17和壓力傳感器18均與單片機(jī)3連接。
肥料酸堿值傳感器16、濃度傳感器17、壓力傳感器18將肥料輸送管道19內(nèi)肥料的PH值、濃度以及水壓傳送給單片機(jī)3，由計(jì)算機(jī)2、單片機(jī)3進(jìn)行處理并在計(jì)算機(jī)2上顯示出來(lái)，操作人員再根據(jù)田間莊稼的需要將所需肥料濃度、施肥的區(qū)數(shù)和施肥時(shí)間通過(guò)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備1送入單片機(jī)3，單片機(jī)3就會(huì)根據(jù)施肥的區(qū)數(shù)和肥料輸送管道19內(nèi)水壓的反饋，輸出信號(hào)控制調(diào)頻器4，對(duì)輸入水泵7的交流電壓進(jìn)行調(diào)頻，控制水泵7的轉(zhuǎn)數(shù)，從而控制從自來(lái)水管5泵入肥料輸送管道19中的水量，使肥料輸送管道19內(nèi)的水壓維持在一個(gè)正常范圍內(nèi)。
單片機(jī)3對(duì)肥料輸送管道19內(nèi)肥料的PH值、濃度和輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后控制肥料桶電磁閥10、12、14的通斷時(shí)間，從而分別控制肥料桶9、11、13中的肥料各自進(jìn)入肥料輸送管道19內(nèi)的肥料量。
單片機(jī)3控制田間電磁閥20、23、26、29的通斷時(shí)間，從而分別控制從肥料輸送管道19經(jīng)輸送支管21灌入田間22、輸送支管24灌入田間25、輸送支管27灌入田間28、輸送支管30灌入田間31的水量和肥料量。
本發(fā)明的消除施肥滯后的方法為單片機(jī)3先會(huì)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道19內(nèi)肥料的滯留量，并與輸入量作一比較，如少于輸入量，則加上需增加的配送量進(jìn)行施灌，如多于輸入量，則關(guān)閉肥料桶9、11、13上的肥料桶電磁閥10、12、14，只加水，當(dāng)施入了本次所需肥料量后關(guān)閉水泵7，單片機(jī)3計(jì)算出滯留在肥料輸送管道19內(nèi)剩余的滯留量，為下次施灌作準(zhǔn)備。
實(shí)施例2
實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于實(shí)施例2的消除施肥滯后的方法為將灌水與施肥交叉進(jìn)行，即在肥料輸送管道19內(nèi)只殘留水，每次施肥前先將殘留在肥料輸送管道19內(nèi)的水施灌出，肥料桶9、11、13上的肥料桶電磁閥10、12、14會(huì)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的施肥要求在指令時(shí)間開啟，待施完肥料后再關(guān)閉，水泵7灌水，灌完水后，肥料輸送管道19內(nèi)只殘留水。
權(quán)利要求
1.一種同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)(2)、單片機(jī)(3)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(1)、水泵(7)、肥料桶電磁閥(10、12、14)、田間電磁閥(20、23、26、29)、水表(8)、自來(lái)水過(guò)濾器(6)、雜質(zhì)過(guò)濾器(15)、肥料桶(9、11、13)和肥料輸送管道(19)，計(jì)算機(jī)(2)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(1)、肥料桶電磁閥(10、12、14)、田間電磁閥(20、23、26、29)均與單片機(jī)(3)連接，其特征在于調(diào)頻器(4)的輸入端接單片機(jī)(3)的輸出端，調(diào)頻器(4)的輸出端接水泵(7)的輸入端，在肥料輸送管道(19)內(nèi)安裝有肥料酸堿值傳感器(16)、濃度傳感器(17)和壓力傳感器(18)，肥料酸堿值傳感器(16)、濃度傳感器(17)和壓力傳感器(18)均與單片機(jī)(3)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)消除施肥滯后的方法，其特征在于單片機(jī)(3)先會(huì)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道(19)內(nèi)肥料的滯留量，并與輸入量作一比較，如少于輸入量，則加上需增加的配送量進(jìn)行施灌，如多于輸入量，則關(guān)閉肥料桶(9、11、13)上的肥料桶電磁閥(10、12、14)，只加水，當(dāng)施入了本次所需肥料量后關(guān)閉水泵(7)，單片機(jī)(3)計(jì)算出滯留在肥料輸送管道19內(nèi)剩余的滯留量，為下次施灌作準(zhǔn)備。
3.如權(quán)利要求1所述的同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)消除施肥滯后的方法，其特征在于將灌水與施肥交叉進(jìn)行，即在肥料輸送管道19內(nèi)只殘留水，每次施肥前先將殘留在肥料輸送管道19內(nèi)的水施灌出，肥料桶9、11、13上的肥料桶電磁閥10、12、14會(huì)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的施肥要求在指令時(shí)間開啟，待施完肥料后再關(guān)閉，水泵7灌水，灌完水后，肥料輸送管道19內(nèi)只殘留水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同步調(diào)頻自動(dòng)施肥系統(tǒng)及其消除施肥滯后的方法，它包括計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、水泵、肥料桶和肥料輸送管道等，單片機(jī)會(huì)通過(guò)將滯留在肥料輸送管道內(nèi)肥料的滯留量與輸入量進(jìn)行比較的方法徹底消除了施肥滯后的現(xiàn)象，或者單片機(jī)會(huì)通過(guò)灌水與施肥交叉進(jìn)行的方法徹底消除了施肥滯后的現(xiàn)象。單片機(jī)能通過(guò)調(diào)頻器對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)頻，從而穩(wěn)定肥料輸送管道水壓。因此本發(fā)明具有能徹底消除施肥滯后的現(xiàn)象、能自動(dòng)、精確、足量、定時(shí)向田間莊稼施肥、促進(jìn)莊稼生長(zhǎng)、并通過(guò)對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)頻從而穩(wěn)定肥料輸送管道水壓的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01C3/00GK1559169SQ20041000471
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者宋世文, 戴炎標(biāo), 曾沛文, 唐淑軍, 李鋒, 徐秋玲 申請(qǐng)人:深圳市寶安區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣中心