[发明专利]增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置及其工作方法

权利要求书

1.一种增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：包括营养液缸，营养液缸上端面穿设有进气管、主进液管和回流管，所述进气管一端伸进营养液缸中，另一端设置有充气泵，所述营养液缸旁侧设置有培养槽，在主进液管上设置有控制管中营养液通断的电磁阀A，主进液管出液口连接有若干根分液管，所述分液管一端与主液管相连，另一端从不同位置伸进培养槽中，培养槽上方设置有可以上升下降的升降定植板，升降定植板上设置有定植植物苗的定植孔。

2.根据权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：在营养液缸内设置有检测营养液缸内压力的压力传感器。

3.根据权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：在培养槽下方设置有营养液回收槽，培养槽底部设置有出水孔，在出水孔处设置有过滤网，出水孔底部设置有U型出水管，U型出水管上设置有控制管中营养液通断的电磁阀B，U型出水管进水端与出水孔连接，出水管出水端伸进营养液回收槽内，在U型出水管的U型底部设置有排污口，排污口内设置有活塞。

4.根据权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：在营养液回收槽底部设置有水泵，所述回流管出液端伸进营养液缸中，进液端连接着水泵。

5.根据权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：培养槽底部设置有用以测量营养液中的溶解氧浓度、pH值、温度和电导率的集成传感器，培养槽底部还设置有用以清洁培养槽的清洗刷，培养槽的外壁上设置有控制器。

6.根据权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：所述升降定植板包括定植板，定植板下方设置有架设在培养槽上的支撑条，在定植板与支撑条之间设置有伸缩支架，所述伸缩支架由支杆A和支杆B铰接而成，所述支杆A一端铰接在定植板上，另一端铰接在支撑条上，支杆B一端设置有在定植板下端面滚动的滚轮A，支杆B另一端设置有在支撑条上端面滚动的滚轮B，所述支撑条上方设置有控制滚轮B滚动的卡位横杆，所述卡位横杆上设置有控制滚轮B滚动的挡块，卡位横杆端部设置有齿形槽，齿形槽上方设置有电机，电机输出轴上设置有与齿形槽配合的齿轮，电机旁侧设置有用以安装固定电机的电机支架。

7.根据权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：所述集成传感器包括溶解氧传感器、温度传感器、电导率传感器和pH传感器，集成传感器、压力传感器、电机、充气泵、水泵、电磁阀A和电磁阀B均与控制器电连接。

8.一种增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置的工作方法，包括如权利要求1所述的增加植物水培营养液溶解氧浓度的装置，其特征在于：

（1）在对植物苗进行水培前，先将营养液装入营养液缸中，通过控制器打开充气泵，关闭电磁阀A和水泵，充气泵产生的气体通过进气管流入营养液缸中，由于电磁阀A和水泵都处于关闭状态，使营养液缸中的气体产生的压力不泄露，充气泵不断的将气体压入营养液缸中，使营养液缸中的压力逐渐变大，使气溶入营养液中，进而使营养液中的溶解氧浓度变大，营养液缸内的压力传感器实时检测营养液缸内的压力，当营养液缸内的压力达到设定值时，控制器控制充气泵关闭，这时营养液缸内处于密封状态，达到保压效果，使气体充分溶解进营养液中，使营养液内的氧含量提高；

（2）在保压一段时间后，控制器自动控制电磁阀A打开，由于营养液缸中的压力大于培养槽，营养液缸中的营养液通过主进液管流向分液管，再从不同分液管的出口流入培养槽中，当培养槽中的营养液液位达到一定高度时，手动控制控制器将电磁阀A关闭；

（3）将植物苗定植在定植孔中，手动控制控制器控制电机正转，带动卡位横杆向左移动，相应的安装在卡位横杆上的挡块也向左移动，滚轮B失去阻挡，沿着支撑条上端面跟随着挡块向左移动，滚轮A沿着定植板下端面向右移动，进而使定植板下降，植物苗的根部也浸入营养液中，当植物苗的根部浸入营养液中一定距离时，手动控制控制器，使电机停止转动，进而使定植板停止下降；

（4）当植物苗水培一定时间后，培养槽中的营养液被植物苗吸收液位降低，需要对培养槽中进行补充营养液，手动控制控制器控制充气泵启动，往营养液缸中补充气体，直到设定压力传感器检测到营养液缸中的压力达到设定值时，气泵关闭，并进行保压一定时间后，控制器自动控制电磁阀A打开，由于营养液缸中的压力大于培养槽，营养液缸中的营养液通过主进液管流向分液管，再从不同分液管的出口流入培养槽中，利于新的营养液与培养槽中旧的营养液充分混合，当培养槽中的营养液液位达到一定高度时，手动控制器将电磁阀A关闭；

（5）当植物苗的根部生长变长，浸入营养液中的长度过长，控制器自动控制电机反转一定角度，带动卡位横杆向右移动一定距离，相应的安装在卡位横杆上的挡块也推着滚轮B向右移动一定距离，定植板上升一定距离，使植物苗根部浸入营养液的长度变短；

（6）当集成传感器检测到营养液中的溶解氧浓度低于设定值时，控制器判断需要对培养槽中的营养液进行循环，控制器自动将电磁阀A、电磁阀B、充气泵和水泵打开，培养槽中的营养液由于重力的作用，经过U型管流入营养液回收槽中，营养液回收槽底部的水泵将营养液经回流管抽入营养液缸中，充气泵将气体压入营养液中，并使营养液经主进液管和分进液管回流进培养槽中，达到循环的效果。