【摘要】：種植樹木或小型植物有助于降低全球變暖效應,并且它們對生物非常有利,因為它們是自然界的第一個空氣凈化器。但由于時間關系,人們往往忘記給植物澆水導致其死亡。本碩士論文提出了一種基于微閥的智能澆灌系統(tǒng),目標是實現(xiàn)澆灌系統(tǒng)自動化,設計的系統(tǒng)是基于微流體閥來提供精確的水量和控制流量,介紹了以單片機為控制單元的“智能澆灌系統(tǒng)”。本系統(tǒng)基于傳感單元的土壤水分測量數(shù)據(jù)來提示最佳的澆灌時間。智能澆灌系統(tǒng)將報告植物的當前狀態(tài),并允許通過移動Wi Fi監(jiān)測和控制植物澆灌系統(tǒng),較好地克服了人工澆灌造成的水資源浪費問題。該澆灌系統(tǒng)的微閥是由帶滑塊的二相雙極步進電機驅(qū)動的,并被集成在微流控芯片上。本文對所設計的微閥結構進行了數(shù)學建模。利用Fluent軟件模擬了不同開度下的微閥流場結構,分析了不同閥口開度下微通道內(nèi)流體流動的差異,探討了微閥流量、壓力與閥開度之間的關系,模擬了不同閥口開度對微流控芯片流量的影響以及流量與壓力的關系。詳細介紹了系統(tǒng)部件的含水量響應實驗以及系統(tǒng)在不同閥口開度下的流量實驗。實驗結果驗證了所建立的數(shù)學模型的準確性,同時模擬仿真也為其提供了支持,探索了不同閥口開度下土壤含水量隨時間變化的規(guī)律。由于利用智能手機實現(xiàn)遠程控制單元對系統(tǒng)進行監(jiān)控,實現(xiàn)了自動澆灌系統(tǒng)的智能化。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S274.2

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本文編號：2697923