溫室大棚降溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及溫室大棚的降溫控制，具體涉及一種溫室 大棚降溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 華南地區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季炎熱氣溫高，高溫高濕天氣時(shí)間長，溫室內(nèi) 濕熱空氣不易散發(fā)，需配置通風(fēng)降溫設(shè)施，滿足農(nóng)作物生長需求，避免溫室閑置荒廢，實(shí)現(xiàn) 周年輪作，提高設(shè)施的利用率。
[0003] 夏季對溫室大棚進(jìn)行降溫的方式多種多樣，例如：機(jī)械通風(fēng)、遮陽降溫、蒸發(fā)降溫、 濕簾-風(fēng)機(jī)降溫、噴霧降溫、屋頂噴淋降溫、機(jī)械制冷降溫、空氣-土壤熱交換降溫等等方 式，但是這些方式多要消耗其他的資源來達(dá)到降溫的目的，比如：電能、水資源等，沒用充分 利用當(dāng)?shù)氐募撅L(fēng)性資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種溫室大棚降溫系統(tǒng)，充分利用當(dāng)?shù)氐?季風(fēng)性資源，通過對風(fēng)向的測量分析，對大棚溫室的通風(fēng)窗口進(jìn)行改進(jìn)，對自然風(fēng)加以引 導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)降溫。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種溫室大棚降溫系統(tǒng)，包括導(dǎo)風(fēng)板、傳感器和傳感系統(tǒng)信 號(hào)處理器，傳感系統(tǒng)信號(hào)處理器根據(jù)傳感器的輸出值計(jì)算風(fēng)速，并使導(dǎo)風(fēng)板沿著風(fēng)向展開， 所述傳感器包括X方向電容單元組，所述X方向電容單元組包括電容單元模塊，所述電容單 元模塊是由兩個(gè)以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)條狀電容單元包括上極板的 驅(qū)動(dòng)電極和下極板的感應(yīng)電極，所述電容單元模塊包括由兩個(gè)以上寬度％長度h的條狀電 容單元組成的第一條狀電容單元組和兩個(gè)以上寬度k%長度h的條狀電容單元組成的第二 條狀電容單元組。
[0006] 所述導(dǎo)風(fēng)板包括水平導(dǎo)風(fēng)板和側(cè)向?qū)эL(fēng)板，側(cè)向?qū)эL(fēng)板設(shè)在大棚四周通風(fēng)窗兩 偵牝水平導(dǎo)風(fēng)板設(shè)在通風(fēng)窗下窗沿，緊靠通風(fēng)窗內(nèi)側(cè)，側(cè)向?qū)эL(fēng)板沿著風(fēng)向展開，風(fēng)速在 0. 3~1. 0m 范圍內(nèi)，水平導(dǎo)風(fēng)板不轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)速超過1. 0m*sH時(shí)，水平導(dǎo)向板與水平方向 夾角為$，其中，h為水平導(dǎo)風(fēng)板與溫室內(nèi)植物層的高度。所述一個(gè)通風(fēng)窗設(shè)有一對側(cè)向?qū)?風(fēng)板，側(cè)向?qū)эL(fēng)板向中間開合，所述側(cè)向?qū)эL(fēng)板包括固定端和自由端，自由端厚度要比導(dǎo)風(fēng) 板板面處薄，兩個(gè)側(cè)向?qū)эL(fēng)板搭接的自由端內(nèi)側(cè)設(shè)有柔性凸起結(jié)構(gòu)。所述每個(gè)條狀電容單 元的驅(qū)動(dòng)電極和感應(yīng)電極寬度相同，驅(qū)動(dòng)電極的長度大于感應(yīng)電極長度，驅(qū)動(dòng)電極長度兩 端分別預(yù)留左差位S左和右差位S右，b0驅(qū)=b0感+S右+S左，其中，b0驅(qū)為條狀電容單元的驅(qū) 動(dòng)電極長度，bg為條狀電容單元的感應(yīng)電極長度。所述差位S左=，且s.;_ >dQ_^， 其中屯為條狀電容單元介質(zhì)厚度，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量，T_為最大應(yīng)力值。所述平 行板面積S=M(a^as+ka(l)k/2，其中，M為條狀電容單元數(shù)量，k為條狀電容單元的長度， %條狀電容單元的寬度，k為常數(shù)。所述第一條狀電容單元組和第二條狀電容單元組的條 狀電容單元引線通過并聯(lián)或者獨(dú)立方式連接到傳感系統(tǒng)信號(hào)處理器。所述條狀電容單元的 寬度知=$，其中，屯為介質(zhì)厚度，E為彈性介質(zhì)的楊氏模量，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量。 所述第一條狀電容單元組和第二條狀電容單元組與傳感系統(tǒng)信號(hào)處理器之間分別設(shè)有中 間變換器，中間變換器用于設(shè)置電壓對電容或頻率對電容的傳輸系數(shù)。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的溫室降溫系統(tǒng)通過利用傳感器測量風(fēng)速，控制導(dǎo) 風(fēng)板的風(fēng)向，最大限度的開發(fā)了季風(fēng)性資源，節(jié)約能源，并且本發(fā)明在傳感器選擇上，設(shè)計(jì) 出了以PCB板為平行板電極和PDMS為基材的介質(zhì)層，平面尺寸為10X10_2的組合式電容 敏感器件。本發(fā)明在通過電容測量二維力的基礎(chǔ)上，有效使用平板單用的使用面積，并且通 過設(shè)置預(yù)留差位、設(shè)置兩組寬度為％和Ka(l的條狀電容單元等方法有效解決二維力間相互 影響，使法向與切向轉(zhuǎn)換都達(dá)到較高的線性、精度與靈敏度。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元及其坐標(biāo)系。
[0009] 圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元示意圖。
[0010] 圖3是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元右向偏移示意圖。
[0011] 圖4是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元左向偏移示意圖。
[0012] 圖5是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的寬度為和ka^電容對受力偏移圖。
[0013] 圖6是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的平行板二維力壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖。
[0014] 圖7是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的單元電容對的信號(hào)示意圖。
[0015] 圖8為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的溫室大棚的結(jié)構(gòu)圖。
[0016] 圖9為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】導(dǎo)風(fēng)板的結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖10為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】以溫室大棚為主體的坐標(biāo)系。
[0018] 其中，1驅(qū)動(dòng)電極、2感應(yīng)電極、3側(cè)向?qū)эL(fēng)板、301固定端、302自由端、303轉(zhuǎn) 軸、4水平導(dǎo)風(fēng)板、5上PCB板、6下PCB板。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件 的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù) 方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0020] 本發(fā)明的主要思路是：夏季利用季風(fēng)性資源對溫室大棚進(jìn)行通風(fēng)降溫，風(fēng)速在 0. 3~1. 0m? ^范圍內(nèi)時(shí)，對植物降溫和生長有促進(jìn)作用，植物葉片的邊界層阻力減少，氣 孔導(dǎo)度增大，光合作用增強(qiáng)。若風(fēng)速過高，會(huì)導(dǎo)致植物的部分氣孔關(guān)閉，氣孔導(dǎo)度降低，光合 作用降低。因此，必須對通過溫室的氣流進(jìn)行測量，對于低風(fēng)速，可以將氣流引導(dǎo)到植物層， 給植物降溫，促進(jìn)植物生長，而對于高風(fēng)速，要避免流向植物層。同時(shí)，對風(fēng)向進(jìn)行監(jiān)測，通 過導(dǎo)風(fēng)板等結(jié)構(gòu)引導(dǎo)氣流沿著原來的水平方向通過溫室，避免在溫室內(nèi)形成過強(qiáng)的紊流， 影響植物生長。另外，冷空氣在經(jīng)過溫室的過程中將以約7度的角度擴(kuò)散，亦即氣流每流動(dòng) 2. 5m將擴(kuò)散0. 3m，因此，在豎直方向上也需要對風(fēng)向進(jìn)行引導(dǎo)。
[0021] 如圖8所示，為本發(fā)明的溫室大棚側(cè)墻上的通風(fēng)窗口的安裝示意圖，為了圖片清 晰，后側(cè)和另一端的通風(fēng)窗口沒有畫出，通風(fēng)窗口設(shè)有水平導(dǎo)風(fēng)板和側(cè)向?qū)эL(fēng)板。本發(fā)明的 導(dǎo)風(fēng)板包括自由端和固定端，側(cè)向?qū)эL(fēng)板的自由端厚度要比導(dǎo)風(fēng)板板面處更薄，每個(gè)通風(fēng) 窗口設(shè)有一個(gè)水平導(dǎo)風(fēng)板和兩個(gè)側(cè)向?qū)эL(fēng)板，兩個(gè)側(cè)向?qū)эL(fēng)板分別固定在通風(fēng)窗的兩個(gè)側(cè) 面，分別向兩側(cè)開合，水平導(dǎo)風(fēng)板設(shè)在窗口的下側(cè)。一對側(cè)向?qū)эL(fēng)板中，一個(gè)側(cè)向?qū)эL(fēng)板的 自由端內(nèi)表面相對板面凹陷，一個(gè)側(cè)向?qū)эL(fēng)板的自由端外表面相對板面凹陷。相對凹陷的 兩面中其中的一面上設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，該凸起結(jié)構(gòu)的高度和側(cè)向?qū)эL(fēng)板閉合后兩個(gè)導(dǎo)風(fēng)板之 間的間隙相匹配。固定端設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，自由端圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)功能。
[0022] 較佳的，作為一種可實(shí)施方式，凸起結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為柔性材料，如塑料、海綿、樹脂 等，在導(dǎo)風(fēng)板閉合過程中，兩個(gè)自由端相互搭接，凸起結(jié)構(gòu)與另一個(gè)自由端之間為柔性接 觸，可實(shí)現(xiàn)其與板面的緊密貼合，能夠更好有效的保證溫室的氣密性。導(dǎo)風(fēng)板的自由端轉(zhuǎn)動(dòng) 是通過電機(jī)的帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此需要將導(dǎo)風(fēng)板與電機(jī)進(jìn)行裝配。本發(fā)明的通風(fēng)窗為連續(xù)設(shè) 置，保證氣流分布均勻，方向給定準(zhǔn)確，窗口設(shè)置在稍高于植物層的位置，水平導(dǎo)向板設(shè)置 在溫室內(nèi)部，側(cè)向?qū)эL(fēng)板為向外開合。
[0023] 本發(fā)明通過一個(gè)圓環(huán)型的電容式壓力傳感器來測量風(fēng)向，由于風(fēng)是一個(gè)相對較大 范圍內(nèi)形成的氣體流動(dòng)，所以近似認(rèn)為近地面風(fēng)向是水平的，為了連續(xù)測量風(fēng)速的大小和 方向，本發(fā)明將傳感器設(shè)置在通風(fēng)窗口的下窗沿或上窗沿，在實(shí)際使用的過程中，壓力傳感 器將測量到的電容值上傳給傳感系統(tǒng)信號(hào)處理器，傳感系統(tǒng)信號(hào)處理器根據(jù)電容值計(jì)算風(fēng) 速和風(fēng)向，根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向給定側(cè)向?qū)虬搴退綄?dǎo)向板的旋轉(zhuǎn)角度。假設(shè)根據(jù)計(jì)算結(jié)果 風(fēng)速為v，風(fēng)向?yàn)閙度（為風(fēng)向與x正半軸的夾角），由于側(cè)向?qū)虬迨窍蛲忾_合，所以側(cè)向 導(dǎo)向板的旋轉(zhuǎn)角度一個(gè)為180-m度，相對的另一個(gè)為m度，如果風(fēng)速v在0. 3~1. 0m