隨著水肥一體化技術(shù)的發(fā)展,水肥一體化裝備得到快速發(fā)展,但大都施用的是液體肥料或事先將固體肥溶解成液體肥,缺少直接施用固體肥的水肥一體化裝備。本文設(shè)計(jì)了一種水肥一體化固體肥混施裝備及其自動(dòng)控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)固體肥料的添加、溶解和施用的同步進(jìn)行。由肥液濃度檢測(cè)并反饋,改變加肥速度和供水流量,實(shí)現(xiàn)了混施裝備的出口肥液濃度均勻可調(diào)�？刂葡到y(tǒng)采用模糊PID控制算法進(jìn)行閉環(huán)調(diào)控,可快速響應(yīng)并穩(wěn)定地調(diào)節(jié)肥液濃度,提高了施肥性能。本文的主要研究工作及研究成果如下:（1）水肥一體化固體肥混施裝備設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種水肥一體化固體肥混施裝備,可按需灌溉和施肥,同時(shí)進(jìn)行固體肥料的添加、溶解和施用�；焓┭b備主要由加肥機(jī)構(gòu)、供水機(jī)構(gòu)、混肥機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)和供能系統(tǒng)組成。加肥機(jī)構(gòu)采用電機(jī)帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)送料的方式,供水機(jī)構(gòu)采用直流泵直接抽取水源,通過混肥機(jī)構(gòu)加快固體肥料溶解,最后由輸出機(jī)構(gòu)將肥液施到田間�；焓┭b備由蓄電池供電,可由太陽能板進(jìn)行電量補(bǔ)充。根據(jù)實(shí)際需求和試驗(yàn)選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù),初步完成了混施裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定了施肥性能參數(shù),整體施肥均勻系數(shù)約為46.29%。（2）水肥一體化固體肥混施控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)建了水肥一體化混... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水肥一體化系統(tǒng)示意圖

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.3供水機(jī)構(gòu)Fig.2.3Watersupplyorganization2.2.3混肥機(jī)構(gòu)為方便固體肥料的溶解，設(shè)計(jì)了混肥機(jī)構(gòu)，肥料經(jīng)過加肥機(jī)構(gòu)落入混肥桶中，水源經(jīng)過供水機(jī)構(gòu)進(jìn)入混肥桶中，水肥在混肥桶中混合均勻。為了使固體肥料快速溶解并混合均勻，在混肥桶內(nèi)安裝過濾網(wǎng)，防止肥料堆積在混肥桶底部。當(dāng)肥料添加量較小時(shí)，進(jìn)水管偏心安裝在混肥桶的外壁，利用水流切向沖擊濾網(wǎng)桶中的肥料，同時(shí)推動(dòng)水肥溶液旋轉(zhuǎn)，使肥料能充分溶解。當(dāng)肥料添加量較大時(shí)，需添加攪拌器對(duì)混合肥液進(jìn)行攪拌，選用直流電機(jī)通過軸套連接攪拌葉輪，其中直流電機(jī)安裝在加肥機(jī)構(gòu)一旁，垂直中心由一根軸連接旋轉(zhuǎn)葉輪，放置在濾網(wǎng)桶內(nèi)，在混施裝備運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水和加肥的同時(shí)進(jìn)行攪拌，以保證肥液混合均勻�；旆蕶C(jī)構(gòu)的兩種方式如圖2.4所示。（a）水流切向沖擊溶解（b）攪拌溶解（a）Tangentialimpactdissolutionofwaterflow（b）Stirtodissolve圖2.4混肥機(jī)構(gòu)Fig.2.4Mixedfertilizerorganization2.2.4輸出機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)初期擬應(yīng)用在南方水稻等種植區(qū)域，由于南方多水，多采用渠灌，所以只需將水肥一體化固體肥混施裝備與灌溉系統(tǒng)末端結(jié)合，將混施裝備的肥液出口接到渠灌內(nèi)，讓肥液自然流出即可。后期為提高混施裝備的適應(yīng)性，開發(fā)出應(yīng)用于管道灌溉系統(tǒng)的輸出機(jī)構(gòu)，在混施裝備出口處安裝高壓注肥裝置，通過管道抽取混肥桶中的肥液并注入到主管路中，最終隨管道流動(dòng)到末端，由多組噴頭噴灑到田間。

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.3供水機(jī)構(gòu)Fig.2.3Watersupplyorganization2.2.3混肥機(jī)構(gòu)為方便固體肥料的溶解，設(shè)計(jì)了混肥機(jī)構(gòu)，肥料經(jīng)過加肥機(jī)構(gòu)落入混肥桶中，水源經(jīng)過供水機(jī)構(gòu)進(jìn)入混肥桶中，水肥在混肥桶中混合均勻。為了使固體肥料快速溶解并混合均勻，在混肥桶內(nèi)安裝過濾網(wǎng)，防止肥料堆積在混肥桶底部。當(dāng)肥料添加量較小時(shí)，進(jìn)水管偏心安裝在混肥桶的外壁，利用水流切向沖擊濾網(wǎng)桶中的肥料，同時(shí)推動(dòng)水肥溶液旋轉(zhuǎn)，使肥料能充分溶解。當(dāng)肥料添加量較大時(shí)，需添加攪拌器對(duì)混合肥液進(jìn)行攪拌，選用直流電機(jī)通過軸套連接攪拌葉輪，其中直流電機(jī)安裝在加肥機(jī)構(gòu)一旁，垂直中心由一根軸連接旋轉(zhuǎn)葉輪，放置在濾網(wǎng)桶內(nèi)，在混施裝備運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水和加肥的同時(shí)進(jìn)行攪拌，以保證肥液混合均勻�；旆蕶C(jī)構(gòu)的兩種方式如圖2.4所示。（a）水流切向沖擊溶解（b）攪拌溶解（a）Tangentialimpactdissolutionofwaterflow（b）Stirtodissolve圖2.4混肥機(jī)構(gòu)Fig.2.4Mixedfertilizerorganization2.2.4輸出機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)初期擬應(yīng)用在南方水稻等種植區(qū)域，由于南方多水，多采用渠灌，所以只需將水肥一體化固體肥混施裝備與灌溉系統(tǒng)末端結(jié)合，將混施裝備的肥液出口接到渠灌內(nèi)，讓肥液自然流出即可。后期為提高混施裝備的適應(yīng)性，開發(fā)出應(yīng)用于管道灌溉系統(tǒng)的輸出機(jī)構(gòu)，在混施裝備出口處安裝高壓注肥裝置，通過管道抽取混肥桶中的肥液并注入到主管路中，最終隨管道流動(dòng)到末端，由多組噴頭噴灑到田間。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3287580