设施栽培营养液自动调控装置设计与试验

作     者：王明辉 文双涛 卫咏哲 宁普才 崔功佩 崔永杰 Wang Minghui;Wen Shuangtao;Wei Yongzhe;Ning Pucai;Cui Gongpei;Cui Yongjie

作者机构：西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100 

基　　金：陕西省重点研发计划项目(2019ZDLNY02-04) 杨凌示范区产学研用协同创新重大项目(2018CXY-22) 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2023年第45卷第3期

页      码：159-167页

摘      要：针对设施栽培中营养液调控缺少监测管理、自动化程度低、稳定性难以保证等问题,设计了一种设施栽培营养液自动调控装置。通过传感器对营养液指标值的实时检测、控制器对检测数据的处理、执行部件对营养液指标值的调整,实现设施栽培营养液的自动调控。同时,设计了各关键部件结构参数及传感器检测子系统、数据融合与智能决策子系统和协同调控子系统的硬件和软件结构。采用响应曲面法试验,研究了均匀混合机构的纵向安装位置、横向安装位置、作业速度对营养液均匀混合时间的影响,并进行验证试验。响应曲面试验结果显示:试验因素的显著性主次顺序为作业速度、纵向安装位置、横向安装位置,最优组合参数为作业速度110r/min、纵向安装位置50mm、横向安装位置150mm。验证试验表明:营养液自动调控装置完成1次营养液调控所需时间约为135s,完成调控后营养液指标值pH值、EC、K^(+)浓度、Ca^(2+)浓度和NO_(3)^(-)浓度的误差分别为4.73%、3.28%、4.44%、4.15%、3.54%%。所设计的营养液自动调控装置具有结构简单、调控误差小的优点,可为提高设施栽培作业自动化程度提供参考。

主 题 词：设施栽培 营养液 自动调控 响应面试验 

学科分类：082803[082803] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-188X.2023.03.029

馆 藏 号：203112043...