二氧化碳施肥噴水的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種二氧化碳施肥噴水機，涉及二氧化碳增施【技術(shù)領(lǐng)域】。它有一高壓CO2氣源，與高壓CO2氣源連接的CO2傳輸裝置，與CO2傳輸裝置連接的控制裝置和緩沖罐；控制裝置連接有多個電磁閥，每個電磁閥連接一個水泵；將CO2傳輸裝置和控制裝置安裝在控制箱內(nèi)；CO2傳輸裝置包括與高壓CO2氣源連接的進氣閥，進氣閥通過管路連接有出氣閥；進氣閥上連接有繼電器Ⅰ，繼電器Ⅰ連接有壓力控制器，壓力控制器連接在進氣閥與出氣閥之間的管路上；出氣閥上連接有繼電器Ⅱ；繼電器Ⅰ和繼電器Ⅱ均與控制裝置連接；緩沖罐連接在進氣閥與出氣閥之間的管路上。
【專利說明】二氧化碳施肥噴水機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫室中二氧化碳增施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種二氧化碳施肥噴水機。
【背景技術(shù)】
[0002]CO2是植物光合作用的原料，對植物生長發(fā)育具有重要作用。研究表明，適當(dāng)提高環(huán)境CO2濃度，可促進植物光合作用、提高水分利用率、增加作物產(chǎn)量。溫室是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要組成部分，可為城鄉(xiāng)居民提供大量優(yōu)質(zhì)的反季節(jié)蔬菜。為了提高溫室作物產(chǎn)量，許多溫室生產(chǎn)中需要向作物提供CO2作肥料。
[0003]目前，國內(nèi)尚無控制純凈CO2氣體定量定時增施的設(shè)備。國內(nèi)外溫室CO2增施方法有:化學(xué)反應(yīng)法、燃燒法、顆粒CO2施肥法、液體C02施肥法四種。其中，化學(xué)反應(yīng)法采用硫酸與碳酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生C02，其特點是有副產(chǎn)物、硫酸有腐蝕性，操作不安全。燃燒法是通過燃燒煤油或煤球等物質(zhì)產(chǎn)生CO2，但同時會產(chǎn)生CO、S02等有害氣體，且影響溫室內(nèi)熱環(huán)境。顆粒CO2施肥法是一種將固體顆粒埋入地下使其緩慢釋放CO2的方法，缺點是操作不便，CO2釋放量難以控制。液體CO2施肥法最為清潔安全、操作方便，但是因為難以控制CO2施用量而使其應(yīng)用受到限制。各種CO2增施方法并存，這些方法人工工作量大，成本高，因此沒有得到普遍性推廣。近幾年以來，國內(nèi)出現(xiàn)了一種“吊帶式CO2氣肥”，將化學(xué)反應(yīng)劑吊在溫室內(nèi)部空間使其緩慢反應(yīng)產(chǎn)生CO2，這種方法可看作是化學(xué)反應(yīng)法的變種。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供一種二氧化碳施肥噴水機，可以定時定量地向溫室內(nèi)增施二氧化碳，具有手動、定時和自動三種工作模式。
[0005]本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種二氧化碳施肥噴水機，包括高壓CO2氣源，與高壓CO2氣源連接的CO2傳輸裝置，與CO2傳輸裝置連接的控制裝置和緩沖罐，控制裝置連接有多個電磁閥，每個電磁閥連接一個水泵；將CO2傳輸裝置和控制裝置安裝在控制箱內(nèi)；所述的CO2傳輸裝置包括與高壓CO2氣源連接的進氣閥，進氣閥通過管路連接有出氣閥；進氣閥上連接有用于控制進氣閥開、閉的繼電器I，與繼電器I連接的壓力控制器，壓力控制器連接在進氣閥與出氣閥之間的管路上；出氣閥上連接有用于控制出氣閥開、閉的繼電器II ;繼電器I和繼電器II均與控制裝置連接；緩沖罐連接在進氣閥與出氣閥之間的管路上。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:通用性強、操作方便、成本低廉，有利于推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0008]圖1是本發(fā)明原理框圖；
圖2是CO2傳輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是控制裝置原理圖。
[0009]圖中:1、高壓CO2氣源，2、控制箱，3、控制裝置，4、CO2傳輸裝置，41、進氣閥，42、繼電器I，43、壓力控制器,44、出氣閥,45、繼電器II, 5、緩沖罐,6、電磁閥，7、水泵。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，二氧化碳施肥噴水機有一高壓CO2氣源1，高壓CO2氣源I連接有CO2傳輸裝置4，CO2傳輸裝置4分別與控制裝置3、緩沖罐5連接，控制裝置3連接有多個電磁閥6，每個電磁閥連接一個水泵7 ;控制裝置3用于向CO2傳輸裝置4提供控制信號。將CO2傳輸裝置4和控制裝置3安裝在控制箱2內(nèi)。其中:高壓C02氣源1:為市場通用的C02高壓鋼瓶，其公稱工作壓力為15Mpa，容積40L，按0.6kg/L標(biāo)準(zhǔn)充裝C02，充滿C02時壓力7?8 Mpa0為了安全使用，其運輸、存放和工作環(huán)境一般不超過31度。緩沖罐5:緩沖罐的作用是臨時存放CO2，從高壓CO2氣源I輸出的CO2先存放到緩沖罐中，然后再充入溫室，這樣做的目的是便于氣體釋放量的測量。為安全方便起見，緩沖罐采用市場上通用的壓力容器，其規(guī)格與家用液化石油氣罐相同。
[0011]如圖2所示，CO2傳輸裝置4有一與高壓CO2氣源I連接的進氣閥41，進氣閥41通過管路連接有出氣閥44 ;進氣閥41上連接有用于控制進氣閥開、閉的繼電器I 42，與繼電器I 42連接的壓力控制器43，壓力控制器43連接在進氣閥41與出氣閥44之間的管路上；出氣閥44上連接有用于控制出氣閥開、閉的繼電器II 45 ;繼電器I 42和繼電器II 45均與控制裝置連接；緩沖罐5連接在進氣閥41與出氣閥44之間的管路上；控制裝置3通過開關(guān)信號接口 1、開關(guān)信號接口 II分別向繼電器I 42、繼電器II 45發(fā)出控制信號。本實施例中:進氣閥41:型號Q23XD-2L，通過氣管接頭與高壓0)2氣源連接；繼電器I 42:型號ZG3T-305B，用于控制進氣閥的開啟和閉合；壓力控制器43:型號PC-220-2.00C1.70C，管道氣壓等于或大于2Kg時觸點斷開，管道氣壓小于或等于1.7Kg時觸點閉合；出氣閥44:型號Q23XD-2L，通過氣管接頭接入溫室；繼電器II 45:型號ZG3T-305B，用于控制進氣閥2的開啟和閉合。進氣閥41、繼電器I 42、壓力控制器43、出氣閥44和繼電器II 45與220V市電連接。
[0012]如圖3所示，控制裝置3由微處理器、與微處理器連接用于顯示工作模式、溫度等顯示器、與微處理器連接用于設(shè)定工作模式、定時時間等的鍵盤、與微處理器連接的用來控制CO2傳輸裝置的輸出電路、與微處理器連接用于外部通訊的通信模塊、與微處理器連接的數(shù)字時鐘、與微處理器連接用于采集溫室內(nèi)溫度的溫度傳感器、與微處理器連接用于采集溫室內(nèi)濕度的濕度傳感器、與微處理器連接用于用于模數(shù)轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器和與微處理器連接用于儲存數(shù)據(jù)的存儲器組成。
[0013]本裝置具有手動增施、定時增施和自動增施三種工作模式。其中，手動增施即人工操作系統(tǒng)，通過按壓控制面板上的鍵盤按鈕啟動增施。手動增施模式可以任意時間向溫室增施任意數(shù)量的CO2，這種方法使用最靈活。定時增施是指溫室管理員根據(jù)當(dāng)天的天氣情況，為系統(tǒng)設(shè)置一定數(shù)量的增施次數(shù)(最多每天五次，最少一次)和增施時間，當(dāng)實際時間符合設(shè)置的增施時間時，系統(tǒng)自動啟動增施過程。定時增施的設(shè)置僅在本天24時以前有效，這也是“定時”的含義。自動增施模式下，系統(tǒng)每天根據(jù)事先設(shè)置的增施時間和增施數(shù)量自動啟動增施過程。自動增施與定時增施的區(qū)別是:定時增施的設(shè)置只有當(dāng)天有效，而自動增施模式一旦啟動，系統(tǒng)在每天都會自動工作。這三種增施模式各有特點，溫室管理員可根據(jù)溫室作物生長的情況和天氣狀況自動選取工作模式。
[0014]因為溫室的體積一定，所以一旦目標(biāo)CO2濃度確定，可根據(jù)公式“C02增施體積量=溫室體積X (目標(biāo)CO2濃度-當(dāng)前CO2濃度)”來確定需要增施的CO2體積量。上述公式中，“當(dāng)前CO2濃度”是一個經(jīng)驗值，一般為0.04%。用戶可以根據(jù)此公式計算出CO2增施體積量，然后在設(shè)備中加以設(shè)置。本裝置根據(jù)用戶設(shè)置的充氣量向溫室增施co2，CO2增施量以“罐”為單位,罐即系統(tǒng)的CO2緩沖罐，每罐氣的出氣量為35升(也可以更換其他容積的緩沖氣罐)。每次向溫室增施的罐數(shù)可人工調(diào)節(jié)，最少罐數(shù)為1，最大罐數(shù)不限。為使用戶對每罐CO2氣體量有感性認(rèn)識，舉例如下:某溫室長100米，寬6米，均高1.7米，則其體積為1020立方米，充入I罐即35升CO2，溫室內(nèi)CO2濃度升高約35ppm，(大氣中的CO2濃度一般約400ppm)，溫室中的作物一般在800?100ppm可明顯提高產(chǎn)量，為使溫室中的CO2濃度達到這個水平，每次約需增施CO2 25罐。
[0015]工作過程具體如下步驟:
1、當(dāng)緩沖罐中沒有CO2氣時，壓力控制器觸點閉合，這時，微處理器通過開關(guān)信號接口I向繼電器I輸出“開”信號，繼電器I觸點閉合，進氣閥的電流回路接通，高壓CO2氣源中的氣體通過進氣閥流入緩沖罐；
2、當(dāng)緩沖罐中的CO2氣體壓力等于2Kg時，壓力控制器觸點斷開，進氣
閥電流回路斷開，進氣閥關(guān)閉，同時微處理器通過開關(guān)信號接口 I向繼電器I輸出“關(guān)”信號，繼電器I觸點斷開，從而保證進氣閥關(guān)閉；C02氣體不再進入緩沖罐，從而使緩沖罐中的氣壓保持在2Kg ；
3、如果需要向溫室內(nèi)釋放CO2，微處理器通過開關(guān)信號接口II向繼電器II輸出“開”信號，繼電器II觸點閉合，出氣閥電流回路接通，出氣閥打開，緩沖罐中的CO2通過出氣閥向溫室排放，由于緩沖罐的容積一定，其氣壓也一定是2Kg(約二個大氣壓)，所以，當(dāng)出氣閥打開時，向溫室排放的CO2氣體體積量也是一定的(其體積是緩沖罐的容積);這就保證了每次向溫室增施的CO2體積量是一定的，并且是可知的；
4、緩沖罐中的CO2釋放完畢后，微處理器通過開關(guān)信號接口II向繼電器II輸出“關(guān)”信號，繼電器II觸點斷開，出氣閥電流回流斷開，出氣閥關(guān)閉；
5、根據(jù)需要向溫室增施CO2的次數(shù)，重復(fù)上述I?4步；重復(fù)次數(shù)=CO2增施體積量/緩沖罐容積；
6、當(dāng)濕度傳感器檢測到大棚內(nèi)需要噴水時，通過電磁閥6啟動水泵7進行噴水。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化碳施肥噴水機，其特征在于:包括高壓CO2氣源(I )，與高壓CO2氣源(I)連接的CO2傳輸裝置(4)，分別與CO2傳輸裝置(4)連接的控制裝置(3)和緩沖罐(5)，控制裝置(3 )連接有多個電磁閥(6 )，每個電磁閥連接一個水泵(7 );將CO2傳輸裝置(4 )和控制裝置(3)安裝在控制箱內(nèi)；所述的CO2傳輸裝置(4)包括與高壓CO2氣源(I)連接的進氣閥(41)，進氣閥(41)通過管路連接有出氣閥(44 );進氣閥(41)上連接有用于控制進氣閥開、閉的繼電器I (42)，與繼電器I (42)連接的壓力控制器(43)，壓力控制器(43)連接在進氣閥(41)與出氣閥(44)之間的管路上；出氣閥(44)上連接有用于控制出氣閥開、閉的繼電器II(45);繼電器I (42)和繼電器II (45)均與控制裝置連接；緩沖罐(5)連接在進氣閥(41)與出氣閥(44)之間的管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳施肥噴水機，其特征在于:所述的控制裝置(3)包括微處理器；與微處理器連接用于顯示工作模式、溫度等顯示器；與微處理器連接用于設(shè)定工作模式、定時時間的鍵盤；與微處理器連接的用來控制CO2傳輸裝置的輸出電路；與微處理器連接用于外部通訊的通信模塊；與微處理器連接的數(shù)字時鐘；與微處理器連接用于采集溫室內(nèi)溫度的溫度傳感器；與微處理器連接用于采集溫室內(nèi)濕度的濕度傳感器，與微處理器連接用于用于模數(shù)轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器；與微處理器連接用于儲存數(shù)據(jù)的存儲器。
【文檔編號】A01G9/24GK104412867SQ201310391557
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】張露露 申請人:張露露