[发明专利]一种精确反馈控制的微纳米气泡加氧灌溉系统

说明书

本发明公开了一种精确反馈控制的微纳米气泡加氧灌溉系统，包括养料加注单元、微纳米气泡发生装置和溶氧浓度检测反馈单元，其特征在于：所述微纳米气泡发生装置右侧与文丘里加料装置固定连接，所述文丘里加料装置上端螺旋安装有压力表一，所述文丘里加料装置右侧固定连接有左旋加气装置和右旋加气装置。本发明，通过安装包括养料加注单元、微纳米气泡发生装置和溶氧浓度检测反馈单元，可以实现根据农作物种类和在不同生育期对加氧浓度、氧源配比的要求，设定加氧浓度和气源种类。

技术领域

本发明涉及微纳米气泡加氧设备技术领域，具体为一种精确反馈控制的微纳米气泡加氧灌溉系统。

背景技术

目前，在植物生长过程中，灌溉水中溶氧量是影响生长发育速度的重要因子，溶氧充足生长就快，溶氧度低不仅生长慢，而且低至植物所需溶氧的临界值以下，还会出现缺氧烂根，所以在生产上以提高水中溶氧作为农作物灌溉的主体技术，不管是循环方式栽培模式如何多样化，但最终都是为围绕溶氧的提高作为其模式的可行性保障，凡是能让水中溶氧提高的技术措施，都是增进农作物生长与促进发育的增产措施。

所谓微纳米气泡技术就是把空气或者纯氧以极细微的气泡方式溶入水中，以实现水体的超饱和氧状态，达到了常规难以企及的效果，发挥了它的超常规作用。微纳米气泡是直径在数百纳米之间的超微小气泡。微小气泡因受表面张力的作用被自我加压，会急速完全溶解于水中而消失。微纳米气泡表面带电荷而具有静电推斥力，气泡能达到某种程度的长时间蓄存，使纳米泡沫的稳定化存在成为可能。具有带电效果且稳定化的纳米泡沫，仍保持着作为气泡的特性，对生物的细胞水平可产生直接的影响，在工学及生物学上有更大的应用性成为可能。利用微纳米气泡对灌溉水进行曝气处理，可以使溶氧值迅速达到超饱和状态，形成微纳米气泡水用于灌溉。微纳米气泡相对于普通气泡来说，具有比表面积大、水中停留时间长、自身增压溶解、传质效率高、气体溶解率高等优点。使得微纳米气泡水不仅能够提供充足的氧气，并且其特有的带电性、氧化性、杀菌性等使其具有特殊的生物生理活性，促进植物的生长发育。

在传统园艺和农作物灌溉中，一般广泛采用气泵充氧等措施来增加水中溶氧量，但这种注气方式气泡较大，难以使灌溉水中溶氧值迅速增加，而且气泡在土壤中保存的时间短，利用效率低，许多学者也为了增强加氧的持久性，提出利用纯氧微纳米气泡进行加氧灌溉，例如：中国专利CN202823183U公开了灌溉水增氧设备，用于增加灌溉水源的溶氧量，以空气或纯氧为氧源，取得良好的效果。但是该方法只能用于给水源增氧，无法直接接入灌溉管道直接使用，也会使灌溉和营养液中的好氧微生物和一些藻类快速生长，这样会增加灌水器堵塞的风险。中国专利CN103858730B公开了灌溉水微纳米气泡加氧系统，该体统的溶氧浓度是通过流量计间接测得，并不能真实反映灌溉水中的溶氧值。而且产生气泡的微米量级的，在水中的驻存时间小于一小时，对于大面积灌溉可能存在问题：达到灌溉终点时，可能氧气气泡已经逸散殆尽。中国专利CN102765797B公开了一种灌溉水增氧设备，该系统的气泡的能达到微纳米量级，但是单个微纳米气泡发生器的出水量只有1m3/h，大面积灌溉需要多个微纳米气泡发生器，设备成本高；如何设计一种全新的微纳米气泡加氧灌溉系统就显得至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确反馈控制的微纳米气泡加氧灌溉系统，以解决上述背景技术中提出的问题。