一种带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚

专利检索2025-12-16  12


本申请涉及智慧农业,尤其涉及一种带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚。


背景技术:

1、温室又称暖房,是一种能透光、保温(或加温)用来栽培植物的设施。其能够在不适宜植物生长的季节,提供温室生育期和增加产量,多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室的种类很多,依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类。其主要可分为玻璃温室、日光温室和塑料大棚。二氧化碳气体肥料增施技术是指向温室大棚内排放二氧化碳气体,提高农作物产量。现有的二氧化碳气体肥料增施技术的缺点是:

2、1、现有的二氧化碳气体肥料增施技术直接将二氧化碳气体由大棚顶部的进气口向下通入大棚内,进入大棚中的二氧化碳气体并不能在大棚内完成扩散即会由大棚底部的排气孔排出,从而导致二氧化碳气肥增施不均匀、二氧化碳气体泄漏等现象的发生。

3、2、具备该功能的大棚往往造价昂贵、维护成本高,并不适用于农村广泛使用。


技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,不仅建造成本较低、适合农村大量使用,而且能够确保二氧化碳气肥增施的均匀性,还能避免发生二氧化碳泄漏。

2、为达到上述目的,本申请的实施例提供了一种带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,包括农业大棚主体、二氧化碳浓度检测装置和二氧化碳气肥调控装置;所述二氧化碳浓度检测装置设置在所述农业大棚主体内;所述二氧化碳气肥调控装置设置在所述农业大棚主体的顶部;所述二氧化碳气肥调控装置包括二氧化碳流速浓度检测装置和调控装置;所述二氧化碳流速浓度检测装置能够检测进入所述农业大棚主体内的二氧化碳气体的流速和浓度;所述调控装置能够通过调节进入农业大棚主体内的二氧化碳气体的流向,控制农业大棚主体内的二氧化碳浓度。

3、进一步地,所述农业大棚主体的顶部设有进气口,侧方底部设有排气口;所述二氧化碳浓度检测装置靠近所述排气口设置;所述二氧化碳气肥调控装置设置在所述进气口处。

4、进一步地,所述调控装置包括进气管、控制单元、第一直线电机、弹性变形球、骨架和弹性罩;所述弹性罩为开口朝下的罩体;所述进气管通过螺纹连接在所述进气口处;所述进气管的下端与所述弹性罩连通;所述控制单元和所述二氧化碳流速浓度检测装置均设置在所述进气管内;所述第一直线电机的固定端连接在所述弹性罩的顶部,输出端连接所述弹性变形球;所述弹性变形球的外壁通过骨架连接所述弹性罩的口部内壁;所述第一直线电机能够驱动所述弹性变形球沿径向变形,并带动所述骨架调整所述弹性罩的口部张开角度。

5、进一步地,所述控制单元与所述二氧化碳浓度检测装置、所述氧化碳流速浓度检测装置和所述第一直线电机均通信连接;所述控制单元被配置为:接收所述二氧化碳浓度检测装置检测到的大棚浓度值;根据所述大棚浓度值和所述农业大棚主体的体积,通过气体射流原理和气体总流伯努利方程,计算得到增施二氧化碳气体的动态分布数值;根据得到的增施二氧化碳气体的动态分布数值得到第一直线电机伸出预设长度;所述预设长度为根据增施二氧化碳气体的动态分布数值得到的所述弹性罩的口部张开值反推出的第一直线电机的伸长量;控制第一直线电机伸出,以调节弹性罩的口部张开角度。

6、进一步地,所述弹性变形球包括弹性球壳和设置在所述弹性球壳内的多个刚性压杆;多个所述刚性压杆沿周向均布在所述弹性球壳内;所述刚性压杆的下端与所述弹性球壳的内壁连接,上端通过铰链与所述第一直线电机的输出端连接。

7、进一步地,所述弹性罩为开口朝下的空心圆台;所述弹性罩的顶面采用硬塑料材质,侧面采用弹性塑料材质;所述骨架包括沿周向均布在所述弹性球壳与所述弹性罩之间的多个刚性支杆。

8、进一步地,所述进气管的口部设有进气盖板;所述进气管内设有第二直线电机;所述第二直线电机的固定端连接在所述进气管内,输出端连接所述进气盖板;所述第二直线电机与所述控制单元通信连接;所述控制单元能够在增施开始时控制所述第二直线电机伸出,并在增施完成后控制所述第二直线电机缩回。

9、进一步地,所述二氧化碳浓度检测装置包括第一浓度传感器;所述二氧化碳流速浓度检测装置包括气体流速传感器和第二浓度传感器。

10、进一步地,所述进气管内还设有电源;所述电源能够为所述控制单元、所述第一直线电机、所述第二直线电机和所述二氧化碳流速浓度检测装置供电。

11、进一步地,所述控制单元为单片机。

12、本申请相比现有技术具有以下有益效果:

13、1、本申请实施例带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚通过设置第一直线电机、弹性变形球和与弹性变形球通过骨架连接的弹性罩,并通过直线电机控制弹性变形球中的刚性压杆的伸缩,带动弹性变形球沿径向变形,进而调整弹性罩的张开角度以调整二氧化碳的进气方向,从而控制大棚内的二氧化碳浓度,确保增施的均匀性,并防止二氧化碳泄漏。

14、2、本申请实施例带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚结构简单、使用方便、制造成本较低且使用寿命长,适合农村大量使用。



技术特征:

1.一种带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,包括农业大棚主体、二氧化碳浓度检测装置和二氧化碳气肥调控装置;所述二氧化碳浓度检测装置设置在所述农业大棚主体内;所述二氧化碳气肥调控装置设置在所述农业大棚主体的顶部;所述二氧化碳气肥调控装置包括二氧化碳流速浓度检测装置和调控装置;所述二氧化碳流速浓度检测装置能够检测进入所述农业大棚主体内的二氧化碳气体的流速和浓度;所述调控装置能够通过调节进入农业大棚主体内的二氧化碳气体的流向,控制农业大棚主体内的二氧化碳浓度。

2.根据权利要求1所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述农业大棚主体的顶部设有进气口,侧方底部设有排气口;所述二氧化碳浓度检测装置靠近所述排气口设置;所述二氧化碳气肥调控装置设置在所述进气口处。

3.根据权利要求2所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述调控装置包括进气管、控制单元、第一直线电机、弹性变形球、骨架和弹性罩;所述弹性罩为开口朝下的罩体;所述进气管通过螺纹连接在所述进气口处;所述进气管的下端与所述弹性罩连通;所述控制单元和所述二氧化碳流速浓度检测装置均设置在所述进气管内;所述第一直线电机的固定端连接在所述弹性罩的顶部,输出端连接所述弹性变形球;所述弹性变形球的外壁通过骨架连接所述弹性罩的口部内壁;所述第一直线电机能够驱动所述弹性变形球沿径向变形,并带动所述骨架调整所述弹性罩的口部张开角度。

4.根据权利要求3所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述控制单元与所述二氧化碳浓度检测装置、所述氧化碳流速浓度检测装置和所述第一直线电机均通信连接;所述控制单元被配置为:

5.根据权利要求4所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述弹性变形球包括弹性球壳和设置在所述弹性球壳内的多个刚性压杆;多个所述刚性压杆沿周向均布在所述弹性球壳内;所述刚性压杆的下端与所述弹性球壳的内壁连接,上端通过铰链与所述第一直线电机的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述弹性罩为开口朝下的空心圆台;所述弹性罩的顶面采用硬塑料材质,侧面采用弹性塑料材质;所述骨架包括沿周向均布在所述弹性球壳与所述弹性罩之间的多个刚性支杆。

7.根据权利要求6所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述进气管的口部设有进气盖板;所述进气管内设有第二直线电机;所述第二直线电机的固定端连接在所述进气管的内壁上,输出端连接所述进气盖板的底面;所述第二直线电机与所述控制单元通信连接;所述控制单元能够在增施开始时控制所述第二直线电机伸出,并在增施完成后控制所述第二直线电机缩回。

8.根据权利要求7所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述二氧化碳浓度检测装置包括第一浓度传感器;所述二氧化碳流速浓度检测装置包括气体流速传感器和第二浓度传感器。

9.根据权利要求8所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述进气管内还设有电源;所述电源能够为所述控制单元、所述第一直线电机、所述第二直线电机和所述二氧化碳流速浓度检测装置供电。

10.根据权利要求9所述的带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,其特征在于,所述控制单元为单片机。


技术总结
本申请公开了一种带有二氧化碳气肥调控装置的农业大棚,涉及智慧农业技术领域。不仅建造成本较低、适合农村大量使用,而且能够确保二氧化碳气肥增施的均匀性,还能避免发生二氧化碳泄漏。该农业大棚包括农业大棚主体、二氧化碳浓度检测装置和二氧化碳气肥调控装置;二氧化碳浓度检测装置设置在农业大棚主体内;二氧化碳气肥调控装置设置在农业大棚主体的顶部;二氧化碳气肥调控装置包括二氧化碳流速浓度检测装置和调控装置;二氧化碳流速浓度检测装置能够检测进入农业大棚主体内的二氧化碳气体的流速和浓度;调控装置能够通过调节进入农业大棚主体内的二氧化碳气体的流向,控制农业大棚主体内的二氧化碳浓度。本申请用于提升农业大棚的性能。

技术研发人员:韩金轩,张彦新,徐玺丁,张一航,公伟富
受保护的技术使用者:燕山大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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