一种实时检测植株水肥状态的装置的制作方法

1.本实用新型涉及检测设备技术领域，具体是一种实时检测植株水肥状态的装置。


背景技术：

2.为了能更好收集作物的行为，利用负反馈指导灌溉的原理，在使作物更好生长的前提下，降低能源、肥料成本，使农业种植更加智能化以及规范化。目前只具备质量采集的基质称(用作测量椰糠条的重量，监测植物生长重量)已不能满足我们的日常种植需求，不能对水肥信息进行自动化采集，无法全程记录每一个设备的数据变化，不便为用户制定下一步的水肥补充策略提供真实有效的数据支撑，不能帮助用户调整控肥控水节奏，资源配置不能达到最优化，为了能够实时采集作物生长全进程的环境参数，为智慧农业种植提供有效的数据支持，因此我们提出了一种实时检测植株水肥状态的装置，用于解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种实时检测植株水肥状态的装置，旨在提供能够实时采集作物生长全进程的环境参数，为智慧农业种植提供有效的数据支持的检测植株水肥状态的装置。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种实时检测植株水肥状态的装置，包括：
5.安装框，所述安装框的上端开口设置；
6.第一称重传感器，所述第一称重传感器安装在安装框上，用于对基质称重；
7.土壤温湿度传感器，所述土壤温湿度传感器用于检测基质的温湿度；
8.入液桶，所述入液桶安装在所述安装框的上端开口内，
9.第一ec传感器，所述第一ec传感器设置在入液桶内以检测入液桶内部液体的ec值；
10.第一ph传感器，所述第一ph传感器设置在入液桶内以检测入液桶内部液体的ph值；
11.供液机构，所述供液机构用于将入液桶内的液体输送至基质上。
12.本实用新型的进一步的技术方案为，所述安装框内安装有工控主板，所述第一称重传感器、土壤温湿度传感器、第一ec传感器以及第一ph传感器分别与工控主板电连接。
13.本实用新型的进一步的技术方案为，所述安装框的开口内设有工作台板，所述工作台板的顶部设置有导水框，所述导水框的至少一个侧壁上设有水槽板，所述水槽板与导水框之间形成水槽，所述导水框上设置有放置板，所述放置板的至少一个边缘与导水框之间留有间隙，使所述放置板上的液体可通过间隙流入至水槽内。
14.本实用新型的进一步的技术方案为，所述放置板的截面为弧形，使所述放置板顶部的液体受重力流落至水槽内，所述放置板的两端与导水框的相对两侧壁固定连接。
15.本实用新型的进一步的技术方案为，所述水槽板倾斜的安装在导水框的侧壁。
16.本实用新型的进一步的技术方案为，所述工作台板上开设有导水孔，所述水槽板的倾斜下端与导水框之间形成排水槽，通过所述排水槽流出的液体可通过导水孔排出。
17.本实用新型的进一步的技术方案为，所述工作台板上固定连接有挡水板，所述安装框上设置有回液桶，所述回液桶位于导水孔的下方以收集从导水孔排出的液体。
18.本实用新型的进一步的技术方案为，所述导水孔内安装有过滤器。
19.本实用新型的进一步的技术方案为，所述第一称重传感器的数量为两个，两个所述第一称重传感器分别固定安装在安装框的相对两侧壁上，每个所述第一称重传感器的顶部均固定安装有秤托架，所述秤托架设置在工作台板的底部以对工作台板进行支撑。
20.本实用新型的进一步的技术方案为，所述回液桶的底部设置有第二称重传感器，所述回液桶内还设有第二ec传感器和第二ph传感器，所述安装框的一侧分别开设有入液口和出液口，所述安装框相互远离的一侧内壁呈斜对称固定连接有流量计安装块。
21.本实用新型的有益效果是：
22.1、将基质放置在第一称重传感器上，通过第一称重传感器可以对基质进行实时称重，同时也能直观反应出基质的重量变化，将土壤温湿度传感器插入基质中，通过土壤温湿度传感器可以实时检测基质的数据变化；入液桶内能够存放为植株生长所需营养的营养液或灌溉液，由于设置了第一ph传感器和第一ec传感器，因此在入液方面可以实现液体ec值和ph值的检测，因此本装置能够在植株生长的过程中，实时的采集植株的环境参数和水肥状态。
23.2、将基质放置在放置板上，通过供液机构模拟灌溉速度将入液泵入基质中，入液完成后，水槽内的液体能够聚集在一起，可使用水管将液体收集，水槽内的液体能够通过导水孔排出，从导水孔排出的液体重新收集到回液桶内。
附图说明
24.图1是本实用新型第一实施例的立体图；
25.图2是本实用新型第一实施例的内部结构示意图；
26.图3是本实用新型第二实施例到的立体图；
27.图4是本实用新型第二实施例中导水框与安装框分离结构示意图；
28.图5是本实用新型中工作台板、导水框、放置板的分解结构示意图；
29.图6是本实用新型放置板的截面结构示意图；
30.图7是本实用新型放置板一种实施例的结构示意图；
31.图8是本实用新型放置板另一种实施例的结构示意图；
32.图9是本实用新型放置板侧视状态下的截面图；
33.图10是本实用新型中第三实施例的结构示意图；
34.图11是本实用新型中第四实施例的结构示意图；
35.图12是本实用新型中第五实施例的结构示意图；
36.图13是本实用新型第五实施例的的分解结构示意图；
37.图14是本实用新型第六实施例的结构示意图；
38.图15是本实用新型的电路的原理图；
39.图16是本实用新型的电路的结构示意图。
40.图中：1、安装框；2、支撑腿；3、工作台板；4、导水框；5、放置板；6、秤托架；7、水槽板；8、挡水板；9、导水孔；10、入液口；11、出液口；12、底板；13、调节地脚；14、第一称重传感器；15、回液桶；16、入液桶；17、水泵；18、第一ec传感器；19、第一ph传感器；20、过滤器；21、电源模组；22、工控主板；23、第二称重传感器；24、流量计安装块；25、土壤温湿度传感器；26、元器件安装板；27、第二ec传感器；28、第二ph传感器。
具体实施方式
41.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
42.请参考图1和图2为本实用新型的第一实施例，一种实时检测植株水肥状态的装置，包括：安装框1，安装框1的上端开口设置；第一称重传感器14，第一称重传感器14安装在安装框1上，用于对基质称重；土壤温湿度传感器25，土壤温湿度传感器25用于检测基质的温湿度；入液桶16，入液桶16安装在安装框1的上端开口内，第一ec传感器18，第一ec传感器18设置在入液桶16内以检测入液桶16内部液体的ec值；第一ph传感器19，第一ph传感器19设置在入液桶16内以检测入液桶16内部液体的ph值；供液机构，供液机构用于将入液桶16内的液体输送至基质上。
43.在本具体实施例中，将基质放置在第一称重传感器14上，通过第一称重传感器14可以对基质进行实时称重，同时也能直观反应出基质的重量变化，将土壤温湿度传感器25插入基质中，通过土壤温湿度传感器25可以实时检测基质的数据变化；入液桶16内能够存放为植株生长所需营养的营养液或灌溉液，其中供液机构包括水泵17，水泵17通过抽液管(图中未示出)伸入至入液桶16内，并通过排液管(图中未示出)输送至基质中，由于设置了第一ph传感器19和第一ec传感器18，因此在入液方面可以实现液体ec值和ph值的检测，因此本装置能够在植株生长的过程中，实时的采集植株的环境参数和水肥状态，需要说明的是：入液桶16优选的固定在安装框1的底壁上，例如通过卡接方式或者螺栓方式，当然可以直接放置在安装框1的底壁上，第一ec传感器18的检测端和第一ph传感器19的检测端均伸入至入液桶16的内部。
44.本实用新型的另一具体实施例中，安装框1内安装有工控主板22，第一称重传感器14、土壤温湿度传感器25、第一ec传感器18以及第一ph传感器19分别与工控主板22电连接，需要说明的是：第一称重传感器14的型号是gt203，土壤温湿度传感器25的型号是rs-ws-*-tr，这款型号的土壤温湿度传感器还可以检测基质的ph值和ec值，第一ph传感器19的型号是sup-ph-8002-5wb-dz01，第一ec传感器18的型号是sup-tds-8001-dz02，安装框1的内部还固定安装有电源模组21，电源模组21与工控主板22电连接，可向工控主板22供电。
45.请参考图3至图6为本实用新型的第二实施例，安装框1的开口内设有工作台板3，工作台板3的顶部设置有导水框4，导水框4的至少一个侧壁上设有水槽板7，水槽板7与导水框4之间形成水槽，导水框4上设置有放置板5，放置板5的至少一个边缘与导水框4之间留有间隙，使放置板5上的液体可通过间隙流入至水槽内，将基质放置在放置板5上，通过供液机构模拟灌溉速度将入液泵入基质中，入液完成后，多余的回液通过放置板5的至少一个边缘与导水框4之间的间隙流入至水槽内。
46.请参考图7为第二实施例中放置板5的一种实施例，放置板5的截面为弧形，使放置
板5顶部的液体受重力流落至水槽内，放置板5的两端与导水框4的相对两侧壁固定连接；
47.请参考图8为第二实施例中放置板5的另一种实施例，放置板5的截面也可以是两侧为平面的板状结构，放置板5朝向水槽略微倾斜，上述两种方式回流的液体都能从放置板5快速回流至水槽内。
48.请参考图9，水槽板7倾斜的安装在导水框4的侧壁，由于水槽板7是从一端朝向另一端的方向向下倾斜的，使得水槽内的液体能够聚集在一起，可使用水管将液体收集。
49.请参考图10为本实用新型第三实施例的结构示意图，工作台板3上开设有导水孔9，水槽板7的倾斜下端与导水框4之间形成排水槽，通过排水槽流出的液体可通过导水孔9排出，由于工作台板3上开设了导水孔9，水槽内的液体能够通过导水孔9排出。
50.具体的，工作台板3上固定连接有挡水板8，安装框1上设置有回液桶15，回液桶15位于导水孔9的下方以收集从导水孔9排出的液体，从导水孔9排出的液体重新收集到回液桶15内。
51.请参考图11是本实用新型中第四实施例的结构示意图，导水孔9内安装有过滤器20，进入导水孔9的液体通过过滤器20进入至回液桶15内，过滤器20由外壳体和其内的滤芯组成，能够起到过滤杂质的作用，需要说明的是：在过滤器20的出水端通过快速转接头连接流量传感器，快速转接头的另一端连接回液管，并将回液管放进回液桶15内，能够检测回流至回液桶15的回液重量，同时在回液管上设置回液感应器，可感应到第一滴回液时间，回液感应器可采用sup-tds-8001-dz02。
52.请参考图12是本实用新型中第五实施例的结构示意图，第一称重传感器14的数量为两个，两个第一称重传感器14分别固定安装在安装框1的相对两侧壁上，每个第一称重传感器14的顶部均固定安装有秤托架6，秤托架6设置在工作台板3的底部以对整个工作台板3进行支撑。
53.请参考图13是本实用新型第五实施例的的分解结构示意图，回液桶15的底部设置有第二称重传感器23，回液桶15内还设有第二ec传感器27和第二ph传感器28，安装框1的一侧分别开设有入液口10和出液口11，安装框1相互远离的一侧内壁呈斜对称固定连接有流量计安装块24，当液体回流至回液桶15内后，可测量回液桶15内液体的ec值和ph值。
54.请参考图14是本实用新型第六实施例的结构示意图，安装框1的底部四角均固定连接有支撑腿2，多个支撑腿2的底端均设有用于调节整个装置水平度的调节结构，调节结构为调节地脚13，且调节地脚13通过螺纹连接方式与支撑腿2的底部相连接，从而调节安装框1的水平度，第二ec传感器27和第二ph传感器28的检测端分别伸入至回液桶15的内部，其中安装框1上开设有入液口10和出液口11，将两根水管通过入液口10和出液口11分别伸入至入液桶16和回液桶15内，在流量计安装块24的顶部固定安装流量计，流量计通过快速转接头与滴剑连接，而水管通过快速转接头与滴剑连接，滴剑放置在入液桶16内，可以测量入液桶16的入液总量，将另一个滴剑放置在回液桶15内，可以测量回液总量，流量计可以采用型号为wgy-yhcn4。
55.请参考图15，土壤温湿度传感器25、第一ec传感器18、第一ph传感器19、第二ec传感器27、第二ph传感器28、水泵17、两个流量计、两个第一称重传感器14、第二称重传感器23分别与工控主板22电连接。
56.请参考图16，土壤温湿度传感器25的引脚1与工控主板22的引脚28电连接，引脚2
与与工控主板22的引脚27电连接，引脚3与与工控主板22的引脚26电连接，引脚4与与工控主板22的引脚25电连接；第一ec传感器18的引脚1与工控主板22的引脚24电连接，引脚2与工控主板22的引脚23电连接，引脚3与工控主板22的引脚22电连接，引脚4与工控主板22的引脚21电连接；第一ph传感器19的引脚1与工控主板22的引脚20电连接，第一ph传感器19的引脚2与工控主板22的引脚19电连接，第一ph传感器19的引脚3与工控主板22的引脚18电连接，第一ph传感器19的引脚4与工控主板22的引脚17电连接；第二ec传感器27的引脚1与工控主板22的引脚16电连接，第二ec传感器27的引脚2与工控主板22的引脚15电连接，第二ec传感器27的引脚3与工控主板22的引脚14电连接，第二ec传感器27的引脚4与工控主板22的引脚13电连接；第二ph传感器28的引脚1与工控主板22的引脚12电连接，第二ph传感器28的引脚2与工控主板11的引脚19电连接，第二ph传感器28的引脚3与工控主板22的引脚10电连接，第二ph传感器28的引脚4与工控主板22的引脚9电连接；水泵17的出水端上安装有与工控主板22电连接的电磁阀，水泵17的引脚1电磁阀的引脚1的公共端与工控主板22的引脚1电连接，水泵17的引脚2与工控主板22的引脚4电连接，电磁阀的引脚2与工控主板22的引脚3电连接；其中一个流量计的引脚1与工控主板22的引脚37电连接，引脚2与工控主板22的引脚38电连接，引脚3与工控主板22的引脚39电连接；另外一个流量计的引脚1与工控主板22的引脚40电连接，引脚2与工控主板22的引脚41电连接，引脚3与工控主板22的引脚42电连接；两个第一称重传感器14的引脚1的公共端与工控主板22的引脚63电连接，两个第一称重传感器14的引脚2的公共端与工控主板22的引脚62电连接，两个第一称重传感器14的引脚3的公共端与工控主板22的引脚61电连接，两个第一称重传感器14的引脚4的公共端与工控主板22的引脚60电连接；第二称重传感器23的引脚1与工控主板22的引脚68电连接，第二称重传感器23的引脚2与工控主板22的引脚67电连接，第二称重传感器23的引脚3与工控主板22的引脚66电连接，第二称重传感器23的引脚4与工控主板22的引脚65电连接；其中还包括电源模组21和通信模块，通信模块优选的采用4g模块，电源模组21的l端和n段分别接火线和零线，电源模组21的引脚3与4g模块的引脚1的公共端与工控主板22的引脚75电连接，电源模组21的引脚4与4g模块的引脚2的公共端与工控主板22的引脚76电连接，4g模块的引脚3与工控主板22的引脚78电连接，4g模块的引脚4与工控主板22的引脚79电连接，通过设置4g模块，可以将土壤温湿度传感器25、第一ec传感器18、第一ph传感器19、第二ec传感器27、第二ph传感器28、两个流量计、两个第一称重传感器14、第二称重传感器23实时检测到的数据发送给终端设备，例如电脑、手机。
57.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制
所涉及的权利要求。
59.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。