模块化植物培养基及补液装置

1.本实用新型涉及植物培育技术领域，特别涉及一种植物培育基质装置及营养液供给装置。


背景技术：

2.太空农业是集航天、生物和农业技术进行作物种植、育种的新途径。开展太空作物培育和研究是进一步推动太空农业发展的突破口。现有技术中已有在空间站内进行太空植物培育实验的先例，但目前采用的太空植物培养装置还存在有待改进的地方，如在进行植物营养液供给时仍然采用是人工手动方式，营养液供给准确率较低；且植物在密闭空间内生长，培养空间内持续受人工光源照射，培养基温度容易超出植物根系生长需要的温度范围，但现有的培养装置不能对培养基温度进行调控。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种模块化植物培养基及补液装置，以解决在空间站内培育植物过程中对培养基装置进行营养液补给和培养基温度调控的技术问题。
4.本模块化植物培养基及补液装置，包括培养基模块和营养液补给模块，所述培养基模块包括基质盘、设置在基质盘内的培养基、覆盖在培养基上的透气网盖和埋在培养基中的基质湿度传感器；
5.所述营养液补给模块包括营养液存储容器、蠕动泵、埋设在培养基模块内的滴灌管和第一控制器，营养液存储容器上设置有排液软管，所述排液软管和滴灌管通过第一接头可拆分连接，所述滴灌管连接在蠕动泵上，所述基质湿度传感器与第一控制器的信号输入端连接，所述第一控制器的信号输出端与蠕动泵的控制信号输入端连接。
6.进一步，所述营养液补给模块还包括手动注射器，连接排液软管和滴灌管的第一接头为三通开关阀，所述三通开关阀的一个接口与手动注射器连接。
7.进一步，所述的模块化植物培养基及补液装置还包括基质温度调控模块，所述基质温度调控模块包括循环泵、冷却液容器、埋在培养基中的基质温度传感器、埋在基质中的冷却水管和第二控制器，所述循环泵的进液口通过第一管道与冷却液容器连接，循环泵的出液口通过第二管道及第二接头与埋在基质中的冷却水管的进口连接，第二管道上设置有电动阀，埋在基质中的冷却水管的出口通过第三管道及第三接头与冷却液容器；所述基质温度传感器的信号输出端通过导线与第二控制器的信号输入端连接，第二控制器的信号输出端分别与循环泵和电动阀的控制信号输入端连接。
8.进一步，所述第一控制器和第二控制器为同一个控制器。
9.本实用新型的有益效果：
10.1、本实用新型模块化植物培养基及补液装置，其培养基模块和营养液补给模块可整体拆分，培养基模块和基质温度调控模块也可整体拆分，模块化结构便于组装和更换，能更好的满足太空植物培养要求。
11.2、本实用新型模块化植物培养基及补液装置，其营养液补给模块由第一控制器根据基质湿度传感器的检测数据控制蠕动泵自动向培养基模块进行滴灌式补液，营养液补充精确可控，能更好的保证植物生长。
12.3、本实用新型模块化植物培养基及补液装置，其设置的基质温度调控模块能对培养基温度进行调控，避免培养基温度过高影响植物生长。
附图说明
13.图1为模块化植物培养基及补液装置的结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
15.本实施例模块化植物培养基及补液装置包括培养基模块和营养液补给模块，所述培养基模块包括基质盘1、设置在基质盘内的培养基2、覆盖在培养基上的透气网盖3和埋在培养基中的基质湿度传感器4。
16.所述营养液补给模块包括第一控制器、营养液存储容器5、蠕动泵6、和埋设在培养基模块内的滴灌管7，营养液存储容器上设置有排液软管，所述排液软管和滴灌管通过第一接头9可拆分连接，所述滴灌管连接在蠕动泵上，所述基质湿度传感器与第一控制器的信号输入端连接，所述第一控制器的信号输出端与蠕动泵的控制信号输入端连接。第一接头9在具体实施中可采用螺纹接头。第一控制器可采用现有技术中的单片机。
17.本实施例中模块化植物培养基及补液装置，其培养基模块和营养液补给模块可整体拆分，培养基模块和基质温度调控模块也可整体拆分，模块化结构便于组装和更换，能更好的满足太空植物培养要求。
18.在具体的太空植物培育过程中，培养基模块通过螺钉或其它可拆卸方式连接在培养箱内进行密闭式培养，由人工光源对植物提供光照条件。在培养过程中，当基质湿度传感器检测到的湿度数据低于设定值时，第一控制器控制蠕动泵自动向培养基模块进行滴灌式补液，营养液补充精确可控，能更好的保证植物生长。
19.作为对上述实施例的改进，所述营养液补给模块还包括手动注射器10，连接排液软管和滴灌管的第一接头为三通开关阀，所述三通开关阀的一个接口与手动注射器连接。本改进使得还可采用手动方式对培养基进行营养液供给，手动补液方式可作为备用方案以应对可能发生的故障。
20.作为对上述实施例的改进，所述的模块化植物培养基及补液装置还包括基质温度调控模块，所述基质温度调控模块包括第二控制器、循环泵11、冷却液容器12、埋在培养基中的基质温度传感器13和埋在基质中的冷却水管14，所述循环泵的进液口通过第一管道与冷却液容器连接，循环泵的出液口通过第二管道及第二接头15与埋在基质中的冷却水管的进口连接，第二管道上设置有电动阀16，埋在基质中的冷却水管的出口通过第三管道及第三接头17与冷却液容器；所述基质温度传感器的信号输出端通过导线与第二控制器的信号输入端连接，第二控制器的信号输出端分别与循环泵和电动阀的控制信号输入端连接。第二接头15和第三接头17可采用螺纹管接头。第二控制器可采用现有技术中的单片机，且在具体实施中第一控制器和第二控制器还可为同一个控制器。
21.在植物培养过程中，人工光源持续对植物生长的密闭环境提供光照，不仅植物生长的空间环境温度会升高，而且培养基的温度也会升高，本改进通过设置基质温度传感器13监测基质温度，当基质温度传感器13的检测到得到温度数据大于设定的温度值时，第二控制器控制循环泵工作并控制电控阀开启，循环泵将冷却水送入埋在基质中的冷却水管，实现对培养基温度进行调控，避免培养基温度过高影响植物生长。
22.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.模块化植物培养基及补液装置，包括培养基模块和营养液补给模块，其特征在于：所述培养基模块包括基质盘、设置在基质盘内的培养基、覆盖在培养基上的透气网盖和埋在培养基中的基质湿度传感器；所述营养液补给模块包括营养液存储容器、蠕动泵、埋设在培养基模块内的滴灌管和第一控制器，营养液存储容器上设置有排液软管，所述排液软管和滴灌管通过第一接头可拆分连接，所述滴灌管连接在蠕动泵上，所述基质湿度传感器与第一控制器的信号输入端连接，所述第一控制器的信号输出端与蠕动泵的控制信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的模块化植物培养基及补液装置，其特征在于：所述营养液补给模块还包括手动注射器，连接排液软管和滴灌管的第一接头为三通开关阀，所述三通开关阀的一个接口与手动注射器连接。3.根据权利要求1所述的模块化植物培养基及补液装置，其特征在于：还包括基质温度调控模块，所述基质温度调控模块包括循环泵、冷却液容器、埋在培养基中的基质温度传感器、埋在基质中的冷却水管和第二控制器，所述循环泵的进液口通过第一管道与冷却液容器连接，循环泵的出液口通过第二管道及第二接头与埋在基质中的冷却水管的进口连接，第二管道上设置有电动阀，埋在基质中的冷却水管的出口通过第三管道及第三接头与冷却液容器；所述基质温度传感器的信号输出端通过导线与第二控制器的信号输入端连接，第二控制器的信号输出端分别与循环泵和电动阀的控制信号输入端连接。4.根据权利要求3所述的模块化植物培养基及补液装置，其特征在于：所述第一控制器和第二控制器为同一个控制器。

技术总结
本实用新型公开了一种模块化植物培养基及补液装置，包括培养基模块和营养液补给模块，培养基模块包括基质盘、培养基、透气网盖和基质湿度传感器；营养液补给模块包括营养液存储容器、蠕动泵、埋设在培养基模块内的滴灌管和第一控制器，营养液存储容器上设置有排液软管，所述排液软管和滴灌管通过第一接头可拆分连接，滴灌管连接在蠕动泵上，基质湿度传感器与第一控制器的信号输入端连接，第一控制器的信号输出端与蠕动泵的控制信号输入端连接。本实用新型为模块化结构，能更好的满足太空植物培养使用要求，且其营养液补给模块根据基质湿度传感器的检测数据自动进行滴灌式补液，营养液补充精确可控，能更好的保证植物生长。能更好的保证植物生长。能更好的保证植物生长。


技术研发人员：李玲依 姚贺盛 温晴 杨仕会 张纤于 文侦静 杨骐羽 王浩 霍帅宗 雷洋
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2022/6/13