本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，具體涉及一種智能數(shù)字混肥調(diào)酸堿控液位裝置。

背景技術(shù)：

自動(dòng)化水肥灌溉的目標(biāo)是精確配肥、快速混肥和提高水肥利用率，進(jìn)而提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)作物品質(zhì)和減輕環(huán)境污染?；旆收{(diào)節(jié)模塊在研發(fā)自動(dòng)化水肥灌溉設(shè)備、提高水肥利用率和建立現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)方面起到了至關(guān)重要的作用。

自動(dòng)化混肥方式可分為非泵式混肥和泵式混肥。非泵式主要是利用壓差將肥料混入水中，如高度壓差、文丘里結(jié)構(gòu)。泵式混肥主要是利用主動(dòng)泵將肥料混入水中，如隔膜泵、離心泵等。高度壓差是一種結(jié)構(gòu)最為簡單混肥模式，但卻難以控制肥料流速和肥料濃度。文丘里混肥方式是現(xiàn)今常用的混肥裝置，其利用高流速的主管道和文丘里結(jié)構(gòu)產(chǎn)生吸肥壓差，同時(shí)文丘里混肥裝置可以通過控制低頻PWM脈沖電磁閥和進(jìn)出口壓差實(shí)現(xiàn)精確混肥調(diào)節(jié)，但文丘里結(jié)構(gòu)對(duì)主管道流量穩(wěn)定性要求高，肥速調(diào)節(jié)范圍小。隨著社會(huì)工業(yè)進(jìn)步，微型泵的價(jià)格進(jìn)一步降低，現(xiàn)在再用泵式混肥也能夠?qū)崿F(xiàn)高性價(jià)比。離心泵式混肥裝置，是現(xiàn)代一種便宜的混肥裝置，但PWM調(diào)節(jié)中，存在肥速調(diào)節(jié)盲區(qū)，不滿足現(xiàn)在自動(dòng)化混肥調(diào)節(jié)范圍要求。隔膜泵具有自吸能力強(qiáng)，隔膜泵流量調(diào)節(jié)線性型強(qiáng)，肥速調(diào)節(jié)盲區(qū)非常小，滿足現(xiàn)在自動(dòng)化混肥調(diào)節(jié)范圍要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有主流技術(shù)文丘里式結(jié)構(gòu)限制，無法精確控制肥料流速和肥料濃度；肥速調(diào)節(jié)范圍小或肥速調(diào)節(jié)存在盲區(qū)；文丘里結(jié)構(gòu)對(duì)主管道流量穩(wěn)定性要求高，肥速調(diào)節(jié)非完整閉環(huán)調(diào)節(jié)，穩(wěn)定性弱；多種肥料混肥，無法實(shí)現(xiàn)高精度比混肥。提供一種實(shí)現(xiàn)按比精確快速混肥調(diào)酸堿控液位。實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)肥速和肥料濃度；實(shí)現(xiàn)肥速調(diào)節(jié)范圍廣且調(diào)節(jié)盲區(qū)小；解除對(duì)主管道流量穩(wěn)定性要求；實(shí)現(xiàn)擁有完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)，穩(wěn)定性強(qiáng)；實(shí)現(xiàn)多種肥料高精度混合；液位聯(lián)動(dòng)智能數(shù)字混肥調(diào)酸堿控液位裝置。

本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：通過精確調(diào)節(jié)肥速和肥料濃度，利用二分EC調(diào)節(jié)算法，流量計(jì)與調(diào)肥隔膜泵形成的負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)；利用PH調(diào)節(jié)算法，流量計(jì)與調(diào)酸堿隔膜泵形成的負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)；液位聯(lián)動(dòng)控制EC、PH調(diào)節(jié)。肥速調(diào)節(jié)范圍小且調(diào)節(jié)盲區(qū)小，解決對(duì)主管道流量穩(wěn)定性要求，擁有完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)，穩(wěn)定性強(qiáng)，多種肥料高精度混合等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述支持RTU Modbus協(xié)議；支持5路PWM電源信號(hào)輸出，變頻調(diào)節(jié)5路隔膜泵；支持5路流量信號(hào)輸入，監(jiān)測5路隔膜泵流量數(shù)據(jù)；支持3路開關(guān)量信號(hào)輸入，液位上下限報(bào)警。

進(jìn)一步的，所述智能數(shù)字控肥調(diào)酸堿檢液位裝置，支持modbus標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，支持4路隔膜泵調(diào)肥控制，1路酸堿控制和液位上下限報(bào)警。

進(jìn)一步的，所述的調(diào)肥裝置：根據(jù)隔膜泵流量特征曲線和EC(電導(dǎo)率)傳感器檢測值，快速2分匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵流速調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，嚴(yán)格按照4路肥料占比調(diào)節(jié)4路肥料流速，使配肥EC值快速匹配預(yù)設(shè)EC濃度范圍。

進(jìn)一步的所述調(diào)酸堿：依據(jù)隔膜泵流量特征曲線和PH傳感器檢測值，快速追蹤匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，使肥PH值快速匹配預(yù)設(shè)PH值范圍。

PH調(diào)節(jié)參數(shù)定義：PH_speed_var調(diào)酸堿隔膜泵流速預(yù)設(shè)定值；PH_speed_step為調(diào)酸堿隔膜泵流速調(diào)節(jié)步長；PH_min_error為PH流速容錯(cuò)誤差。

進(jìn)一步的所述檢液位：支持雙浮球水位開關(guān)信號(hào)輸入，聯(lián)動(dòng)控制注水泵和隔膜泵開關(guān)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，通過智能數(shù)字控肥調(diào)酸堿檢液位裝置配合隔膜泵，解決了按比精確快速調(diào)肥。智能數(shù)字控肥調(diào)酸堿檢液位裝置依據(jù)流量計(jì)反饋信號(hào)，精確調(diào)節(jié)隔膜泵流量，依據(jù)隔膜泵流量特征曲線，按比精確調(diào)節(jié)隔膜泵流量，依據(jù)EC快速調(diào)節(jié)算法，按比精確快速調(diào)節(jié)隔膜泵流量。本發(fā)明采用隔膜泵式混肥，利用流量負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)隔膜泵式高精度閉環(huán)式混肥。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1為本發(fā)明快速混肥調(diào)節(jié)酸堿控液位功能。

圖2為本發(fā)明EC調(diào)節(jié)流程裝置。

圖3為本發(fā)明PH調(diào)節(jié)流程裝置。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明公布了一種數(shù)字式按比精確快速混肥調(diào)酸堿控液位裝置，其包括：

PH傳感器：調(diào)酸堿：依據(jù)隔膜泵流量特征曲線和PH傳感器檢測值，快速追蹤匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，使肥PH值快速匹配預(yù)設(shè)PH值范圍。

EC傳感器：根據(jù)隔膜泵流量特征曲線和EC(電導(dǎo)率)傳感器檢測值，快速2分匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵流速調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，嚴(yán)格按照4路肥料占比調(diào)節(jié)4路肥料流速，使配肥EC值快速匹配預(yù)設(shè)EC濃度范圍。

所述液位傳感器檢液位：支持雙浮球水位開關(guān)信號(hào)輸入，聯(lián)動(dòng)控制注水泵和隔膜泵開關(guān)。

進(jìn)一步的調(diào)肥：根據(jù)隔膜泵流量特征曲線和EC(電導(dǎo)率)傳感器檢測值，快速2分匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵流速調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，嚴(yán)格按照4路肥料占比調(diào)節(jié)4路肥料流速，使配肥EC值快速匹配預(yù)設(shè)EC濃度范圍。

進(jìn)一步的調(diào)酸堿：依據(jù)隔膜泵流量特征曲線和PH傳感器檢測值，快速追蹤匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，使肥PH值快速匹配預(yù)設(shè)PH值范圍。

如圖2所示，所述EC調(diào)節(jié)具體為：

EC調(diào)節(jié)參數(shù)定義：1#speed_max、2#speed_max、3#speed_max、4#speed_max分別為為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)調(diào)肥隔膜泵流速最大值；1#speed_min、2#speed_min、3#speed_min、4#speed_min分別為為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)調(diào)肥隔膜泵流速最小值；1#speed_var、2#speed_var、3#speed_var、4#speed_var分別為為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)調(diào)肥隔膜泵流速預(yù)設(shè)定值；1#speed_real、2#speed_real、3#speed_real、4#speed_real分別為為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)調(diào)肥隔膜泵流速真實(shí)值；min_error為調(diào)肥隔膜泵流速容錯(cuò)誤差值。

調(diào)酸堿：依據(jù)隔膜泵流量特征曲線和PH傳感器檢測值，快速追蹤匹配計(jì)算隔膜泵變頻信號(hào)占空比，將流量計(jì)測量值作為隔膜泵調(diào)節(jié)的負(fù)反饋信號(hào)，使肥PH值快速匹配預(yù)設(shè)PH值范圍。

如圖3所示，所述PH調(diào)節(jié)酸堿具體流程為：

PH調(diào)節(jié)參數(shù)定義：PH_speed_var調(diào)酸堿隔膜泵流速預(yù)設(shè)定值；PH_speed_step為調(diào)酸堿隔膜泵流速調(diào)節(jié)步長；PH_min_error為PH流速容錯(cuò)誤差。

檢液位：支持雙浮球水位開關(guān)信號(hào)輸入，聯(lián)動(dòng)控制注水泵和隔膜泵開關(guān)。

智能數(shù)字控肥調(diào)酸堿檢液位裝置配合隔膜泵，解決了按比精確快速調(diào)肥。智能數(shù)字控肥調(diào)酸堿檢液位裝置依據(jù)流量計(jì)反饋信號(hào)，精確調(diào)節(jié)隔膜泵流量，依據(jù)隔膜泵流量特征曲線，按比精確調(diào)節(jié)隔膜泵流量，依據(jù)EC快速調(diào)節(jié)算法，按比精確快速調(diào)節(jié)隔膜泵流量。

文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例各種各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。