[发明专利]无土栽培营养液磷浓度在线检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种无土栽培营养液磷浓度在线检测系统，其特征在于，包括：

第一传感器、第二传感器和处理模块；其中，

所述处理模块连接所述第一传感器和第二传感器，

所述第一传感器，用于采集待检测营养液氮离子浓度数据，并将所述氮离子浓度数据发送给所述处理模块，

所述第二传感器，用于采集所述营养液的体积数据，并将所述体积数据发送给所述处理模块，

所述处理模块，用于基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根据接收到的氮离子浓度数据和营养液的体积数据确定当前营养液的磷浓度；

所述处理模块，具体用于：

根据初始时刻t的营养液氮离子浓度CN_t、初始时刻t的营养液体积V_t、当前时刻t+Δt的营养液氮离子浓度CN_t+Δt和当前时刻t+Δt的营养液体积V_t+Δt计算当前营养液的磷浓度CP_t+Δt，计算公式为其中，CP_t为初始时刻t的营养液中的磷的浓度，α和β分别为预先设定的、所述植株吸收氮磷量的比例系数，P_A为初始时刻t到当前时刻t+Δt时间段内加入的营养液的磷含量，N_A为初始时刻t到当前时刻t+Δt时间段内加入的营养液的氮含量，P_A≥0，N_A≥0。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，还用于在计算当前营养液的磷浓度CP_t+Δt之前，获取多个时刻该种植株吸收的磷的含量和氮的含量，并通过对所述多组磷的含量和氮的含量进行线性拟合，确定所述α和β。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一传感器为氮离子浓度传感器，所述第二传感器为液位压力传感器，用来计算营养液的体积。

4.一种利用权利要求1至3任一项所述的无土栽培营养液磷浓度在线检测系统对无土栽培营养液磷浓度进行在线检测的方法，包括：

S1、所述处理模块获取所述第一传感器采集的待检测营养液氮离子浓度数据以及所述第二传感器采集的所述营养液的体积数据；

S2、所述处理模块基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根据所述氮离子浓度数据和营养液的体积数据确定当前营养液的磷浓度；

所述S2，包括：

根据初始时刻t的营养液氮离子浓度CN_t、初始时刻t的营养液体积V_t、当前时刻t+Δt的营养液氮离子浓度CN_t+Δt和当前时刻t+Δt的营养液体积V_t+Δt计算当前营养液的磷浓度CP_t+Δt，计算公式为其中，CP_t为初始时刻t的营养液中的磷的浓度，α和β分别为预先设定的、所述植株吸收氮磷量的比例系数，P_A为初始时刻t到当前时刻t+Δt时间段内加入的营养液的磷含量，N_A为初始时刻t到当前时刻t+Δt时间段内加入的营养液的氮含量，P_A≥0，N_A≥0。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据初始时刻t的营养液氮离子浓度CN_t、初始时刻t的营养液体积V_t、当前时刻t+Δt的营养液氮离子浓度CN_t+Δt和当前时刻t+Δt的营养液体积V_t+Δt计算当前营养液的磷浓度CP_t+Δt之前，还包括：

所述处理模块获取多个时刻该种植株吸收的磷的含量和氮的含量，并通过对所述多组磷的含量和氮的含量进行线性拟合，确定所述α和β，所述多组磷的含量和氮的含量通过对植株样品化验分析的预实验得到。