一种浸种破胸催芽温度控制装置

1.本发明涉及浸种催芽技术领域，尤其是涉及一种浸种破胸催芽温度控制装置。


背景技术：

2.农作物种子发芽率是衡量农作物种子质量的重要指标之一。在寒地,农作物种子的育秧质量直接影响着农作物的产量和质量,而如何保证秧苗的素质,所以保证种子的浸种、破胸、催芽是基础。因为环境条件难以控制,传统的方法往往容易导致烧芽、烂种等问题，而近些年兴起的电热毯催芽小型催芽机又远远不能满足现代大规模农作物种植生产的需要。目前的农作物芽种生产以及后期的秧苗生产，多采用传统粗放式生产管理方式在浸种催芽期，多采用温水或冷水在简易水箱中进行长期浸泡，由于无法进行温度维持和调控，芽种经常出现出芽率低、出芽不整齐和幼芽瘦弱等问题，难以达到理想的“快、齐、匀、壮”的工艺技术要求，严重影响了农作物的生产效率。
3.工业生产中广泛应用电阻加热水箱控制,传统的采用全通和全断的简单控制方法,但是这种方法难以保证浸种箱温度的控制精度。目前在市场上出现的很多的水温控制的产品，操作起来较为复杂、功能单一，无法精准科学地实时控制水的温度。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种浸种破胸催芽温度控制装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种浸种破胸催芽温度控制装置，包括控制器、浸种箱、储水箱和加热器：
7.所述储水箱连接水源、加热器和浸种箱，所述储水箱中设置有温度传感器，所述储水箱与浸种箱之间通过输水管路进行连接，所述浸种箱连接加热器，所述浸种箱中设置有温度传感器和水位传感器，所述控制器执行以下步骤：
8.s1、根据设定的工况温度、温度变化步值和工况时间计算每种工况的工况温度范围；
9.s2、执行浸种工况的温度调节步骤；
10.s3、当时间达到设定的浸种工况时间后，排出浸种箱中的水，执行破胸工况的温度调节步骤；
11.s4、当时间达到设定的破胸工况时间后，排出浸种箱中的水，执行催芽工况的温度调节步骤；
12.s5、当时间达到设定的浸种工况时间后，排出浸种箱中的水；
13.其中，三种工况的温度调节步骤包括：
14.a1、控制加热器将储水箱中的水加热至当前工况的工况温度范围；
15.a2、打开储水箱的出水阀门和浸种箱的进水阀门，将符合工况温度范围的温度的水注入浸种箱中，直至浸种箱中的水位达到当前工况设定的工况水位范围；
16.a3、实时获取储水箱中温度传感器和水位传感器的数值，并通过控制加热器和储水箱，使储水箱中水的水位和温度始终处于工况水位范围和工况温度范围中。
17.进一步地，所述浸种箱底部设置有排水阀，工况结束后所述控制器打开排水阀。
18.进一步地，所述排水阀连接储水箱，当浸水箱需要排水时，通过排水阀将水输至储水箱中。
19.进一步地，所述加热器包括电热管和热水槽，所述电热管用于加热热水槽，所述热水槽中设置有加热用水，所述加热用水加热后转化为水蒸气对储水箱和浸水箱进行加热。
20.进一步地，所述热水槽连接补水箱，所述补水箱用于补充加热用水。
21.进一步地，浸种箱中的温度传感器为多个，设置于浸种箱内部的不同位置，将所有温度传感器的平均值作为浸种箱中的温度。
22.进一步地，所述控制器获取浸种箱中所有温度传感器的温度后，判断温度传感器是否损坏。
23.进一步地，还包括具有触摸屏的人机交互设备，所述人机交互设备连接控制器。
24.进一步地，还包括警示设备，当一种工况结束时，所述控制器控制警示设备进行提示。
25.进一步地，所述输水管路外侧设置有保温层。
26.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.1、本发明通过设置控制器，设定工况温度、温度变化步值和工况时间，根据以上参数计算得到工况温度范围，并根据工况温度范围来对水进行温度控制；相比现有技术中设定单一温度的方式相比，本发明通过结合不同工况下的多种参数来计算具体工况的温度，在温度的控制上更为精确。同时本发明储水箱和浸种箱均连接有加热器，可实时控制温度，具有实时性。
28.2、本发明在浸水箱中设置了排水阀，排水阀通往储水箱，使水可以循环利用，节能环保。
29.3、本发明在浸水箱中不同区域设置了多个温度传感器，且通过控制器实时查看传感器是否正常工作，使得获取的温度信息更准确。
30.4、本发明的加热器使用电热管加热水使得水变为水蒸气继而加热储水箱和浸种箱，比起直接用加热器加热的方法，水蒸气加热的面积更广，受热更均匀，温度控制更精确。
附图说明
31.图1为本发明的装置连接示意图。
32.图2为本发明中控制器执行的指令流程图。
33.附图标记：1-控制器；2-浸种箱；3-储水箱；4-加热器；5-水源；6-输水管路。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
35.本实施例提供了一种浸种破胸催芽温度控制装置，如图1所示，包括控制器1、浸种
箱2、储水箱3、加热器4和水源5，其中：
36.储水箱3连接了水源5、加热器4和浸种箱2，储水箱3上设置了温度传感器、水源进水阀、浸种箱进水阀、出水阀和水泵。
37.浸种箱2与储水箱3通过具有保温层的输水管路6进行连接，浸种箱2还与加热器4连接。浸种箱2内部设置了进水阀、排水阀、水泵、多个温度传感器和上下水位传感器。
38.浸水箱2中设置了四个ds18b20温度传感器，分别设置于箱体内的四个方向上。
39.加热器4包括电热管和热水槽，电热管用于加热热水槽中的水，使热水槽中的水变为水蒸气继而对储水箱3和浸水箱2进行加热，比起直接用加热器4加热的方法，水蒸气加热的面积更广，受热更均匀，温度控制更精确。且热水槽连接了补水箱，补水箱补充用于加热的水。
40.本实施例以plc作为控制器，控制器获取装置中传感器的信息并根据内置程序自行推动流程的进行。且连接有以触摸屏为主体的人机交互设备，将进行到哪一步工序、温度水位等信息显示在触摸屏上。流程如图2所示，具体如下：
41.s1、通过触摸屏分别设置浸种工况温度、破胸工况温度、催芽工况温度及温度变化步值，继续设定浸种工况时间、破胸工况时间和催芽工况时间，上述参数，可计算出浸种、破胸和催芽工况下的最大最小温度，即工况温度范围。并设定不同工况下的工况水位范围。
42.s2、执行浸种工况的温度调节步骤，具体包括：
43.a1、控制加热器将储水箱中的水加热至浸种工况的工况温度范围。
44.a2、打开储水箱的出水阀门和浸种箱的进水阀门，将符合工况温度范围的温度的水注入浸种箱中，直至浸种箱中的水位达到浸种工况设定的工况水位范围。
45.a3、实时获取储水箱中温度传感器和水位传感器的数值，并通过控制加热器和储水箱，使储水箱中水的水位和温度始终处于浸种工况水位范围和浸种工况温度范围中。
46.s3、当时间达到设定的浸种工况时间后，排出浸种箱中的水，执行破胸工况的温度调节步骤，具体包括：
47.b1、控制加热器将储水箱中的水加热至破胸工况的工况温度范围。
48.b2、打开储水箱的出水阀门和浸种箱的进水阀门，将符合工况温度范围的温度的水注入浸种箱中，直至浸种箱中的水位达到破胸工况设定的工况水位范围。
49.b3、实时获取储水箱中温度传感器和水位传感器的数值，并通过控制加热器和储水箱，使储水箱中水的水位和温度始终处于破胸工况水位范围和破胸工况温度范围中。
50.s4、当时间达到设定的破胸工况时间后，排出浸种箱中的水，执行催芽工况的温度调节步骤，具体包括：
51.c1、控制加热器将储水箱中的水加热至催芽工况的工况温度范围。
52.c2、打开储水箱的出水阀门和浸种箱的进水阀门，将符合工况温度范围的温度的水注入浸种箱中，直至浸种箱中的水位达到催芽工况设定的工况水位范围。
53.c3、实时获取储水箱中温度传感器和水位传感器的数值，并通过控制加热器和储水箱，使储水箱中水的水位和温度始终处于催芽工况水位范围和催芽工况温度范围中。
54.s5、当时间达到设定的浸种工况时间后，排出浸种箱中的水。
55.在执行步骤a3、b3和c3时，根据四个温度传感器的温度值逐次进行验证温度传感器是否损坏；若不发生损坏，则将温度传感器的平均值作为浸水箱中的温度。
56.将水全部排出的目的是使得每个工况进行时的水温和水位完全精确。浸水箱的排水阀连接储水箱，这样排出的水会回到储水箱，节能环保。
57.储水箱的外侧还设置有警示设备，当某一工况结束时，警示设备会在控制器的控制下发出警示；且在装置出现故障时，比如温度传感器损坏，也会发出相应警示。
58.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。