[发明专利]一种无土栽培装置及控制方法

权利要求书

1.一种无土栽培装置，其特征在于，包括容器盖（1）、通气孔（2）、栽培架（3）、容器（4）、隔垫（5）、第一容器隔层（6）、供水管（7）、注水电磁阀（8）、第二容器隔层（9）、水源管（10）、施肥电磁阀（11）、供肥管（12）、控制器（14）、显示触摸屏（16）、第一电极（17）、第二电极（18）、第三电极（19）、柱形支架（21）、亲水纤维网（22）；

所述容器盖（1）可拆卸地安装在容器（4）的上端，容器盖（1）上开有通气孔（2）；所述容器（4）内从上至下依次设置第一容器隔层（6）和第二容器隔层（9），将容器（4）分隔成上、中、下三个腔室，所述栽培架（3）安装在第一容器隔层（6）的上表面；

所述上腔室底部与供水管（7）的一端相通，供水管（7）的另一端与注水电磁阀（8）的出水口相连，注水电磁阀（8）的进水口和施肥电磁阀（11）的出水口均与水源管（10）相连通，施肥电磁阀（11）的进水口与供肥管（12）的一端相通，供肥管（12）的另一端通至在容器（4）底部，供水管（7）、水源管（10）与供肥管（12）构成文丘里混合器结构，并通过注水电磁阀（8）和施肥电磁阀（11）进行控制；

所述栽培架（3）由多个同心不同直径的柱形支架（21）组成，每个柱形支架（21）内外表面附着亲水纤维网（22），最里层的柱形支架（21）设置隔垫（5）；

所述第一电极（17）和第二电极（18）设置在亲水纤维网（22）下部，所述第三电极（19）设置在亲水纤维网（22）上部；

所述显示触摸屏（16）设置在容器（4）的外壁；

所述第一电极（17）、第二电极（18）、第三电极（19）、注水电磁阀（8）、施肥电磁阀（11）、显示触摸屏（16）均与控制器（14）相连。

2.根据权利要求1所述的无土栽培装置，其特征在于，所述控制器包括单片机、EC与湿度传感器检测模块、第一继电器控制模块、第二继电器控制模块、显示触摸屏模块、无线wifi路由模块和终端；EC值与湿度传感器检测模块、第一继电器控制模块、第二继电器控制模块、显示触摸屏模块以及无线wifi路由模块均与单片机相连；所述第一继电器控制模块与注水电磁阀（8）相连，所述第二继电器控制模块与施肥电磁阀（11）相连；第一电极（17）、第二电极（18）和第三电极（19）均与EC值与湿度传感器检测模块相连，终端通过无线与无线wifi路由模块相连。

3.根据权利要求2所述的无土栽培装置，其特征在于，所述终端为PC电脑终端或手机。

4.根据权利要求1所述的无土栽培装置，其特征在于，所述第一容器隔层（6）上表面具有固定槽（20），所述容器盖（1）上具有与固定槽（20）对应的凹槽，所述柱形支架（21）固定在固定槽（20）和凹槽之间。

5.根据权利要求1所述的无土栽培装置，其特征在于，所述容器盖（1）、容器（4）为黑色不透光PE材料，所述通气孔（2）为上下口面错位的通气孔。

6.根据权利要求1所述的无土栽培装置，其特征在于，所述柱形支架（21）由若干圆环和连接各圆环的侧条组成。

7.根据权利要求1所述的无土栽培装置，其特征在于，所述柱形支架（21）为PE塑料材料。

8.根据权利要求1所述的无土栽培装置，其特征在于，所述亲水纤维网（22）由脱脂棉亲水材料编织而成，编织选用的纤维直径为10～100微米，纤维纺线直径为0.1～0.6毫米，编织成的纤维网网孔径为40目～200目。

9.根据权利要求1所述的无土栽培装置的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、通过终端或显示触摸屏模块进行湿度阈值和EC阈值的设定；

步骤二、控制器接收第一电极（17）和第二电极（18）之间的恒压条件下的电流信号，通过EC测量仪试验获得容器内栽培溶液EC值与电流强度关系数学模型；然后通过第一电极（17）和第二电极（18）之间的电流信号与建立的数学模型，计算营养液（23）的EC值，控制器将采集的EC值与EC值阈值进行比较，当采集的EC值小于等于EC值阈值下限时，施肥电磁阀（11）开启注入水溶性肥料；

步骤三、通过试验，测量不同亲水纤维湿度值、不同溶液EC值时，第一电极（17）分别与第二电极（18）和第三电极（19）间恒压条件下的电流强度，并建立亲水纤维湿度值、溶液EC值与电流强度关系数学模型，将获得的数学模型输入控制器中；装置运行时，控制器根据第一电极（17）分别与第二电极（18）和第三电极（19）间的电流强度值与建立的数学模型，计算亲水纤维的湿度值，并将计算出的湿度值与湿度阈值进行比较，当湿度值小于等于湿度阈值下限时，注水电磁阀（8）开启注水。