本發(fā)明涉及一種種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,屬于種苗培養(yǎng)。
背景技術(shù):
1、種苗培育技術(shù)是農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水產(chǎn)等領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)技術(shù),其發(fā)展與作物增產(chǎn)、品種改良及生態(tài)保護(hù)密切相關(guān)。
2、在種苗培育領(lǐng)域,存在四大突出問題亟待解決:1.成本高昂:傳統(tǒng)育苗在物資、人力等方面投入大,拉高整體成本,限制產(chǎn)業(yè)效益提升。2.生長周期漫長:種苗發(fā)育耗時(shí)久,影響種苗產(chǎn)出速度,無法快速響應(yīng)市場需求。3.效率低下:操作流程繁瑣,難以規(guī)?;a(chǎn),導(dǎo)致種苗產(chǎn)量受限。4.環(huán)境控制不佳:難以精準(zhǔn)調(diào)控溫度、光照、營養(yǎng)供給等生長要素,種苗生長環(huán)境不穩(wěn)定,發(fā)育質(zhì)量參差不齊。
3、本發(fā)明推出了創(chuàng)新的一種種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,大幅縮短種苗培養(yǎng)時(shí)間,顯著降低了成本;可根據(jù)種苗需求自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度,為種苗生長提供穩(wěn)定且適宜的環(huán)境,有效解決傳統(tǒng)育苗的困境,有力促進(jìn)種苗快速生長,提高了效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明提供一種種苗發(fā)育多諧恒溫裝置。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
3、一種種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,包括培育倉,培育倉內(nèi)設(shè)有多諧波溫控模塊、紅外熱成像傳感器、根系溫感探頭、智能調(diào)控系統(tǒng)、環(huán)境耦合模塊和種苗托盤;
4、多諧波溫控模塊:由ptc陶瓷加熱片、半導(dǎo)體制冷片及亥姆霍茲共振腔組成,通過疊加不同頻率熱波實(shí)現(xiàn)溫場均勻分布;
5、種苗托盤設(shè)在培育倉內(nèi)底部,根系溫感探頭設(shè)在種苗托盤上,紅外熱成像傳感器安裝在種苗托盤正上方的培育倉上;組合光源分布在培育倉頂部;
6、智能調(diào)控系統(tǒng):搭載stm32主控芯片,實(shí)時(shí)接收紅外熱成像傳感器與根系溫感探頭的反饋信號;
7、環(huán)境耦合模塊:包含光合有效輻射(par)傳感器與基質(zhì)濕度傳感器,通過模糊pid算法實(shí)現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同調(diào)控。
8、為了提高溫控效果,上述ptc陶瓷加熱片的數(shù)量為9~11片,半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量為7~9片;ptc陶瓷加熱片與半導(dǎo)體制冷片交錯(cuò)排布。
9、進(jìn)一步優(yōu)選,上述ptc陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片之間的間距為14~16mm。
10、上述ptc陶瓷加熱片的額定功率為25w/片。
11、上述ptc陶瓷加熱片、半導(dǎo)體制冷片、亥姆霍茲共振腔、智能調(diào)控系統(tǒng)和環(huán)境耦合模塊均設(shè)在培育倉側(cè)壁上。
12、上述亥姆霍茲共振腔為不銹鋼材質(zhì)或銅質(zhì)材料。優(yōu)選為銅質(zhì)材料。
13、上述種苗發(fā)育多諧恒溫裝置可生成多諧波溫場:主控芯片輸出pwm信號,驅(qū)動(dòng)tc陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片產(chǎn)生基波(0.5hz)與三次諧波(1.5hz)熱場,經(jīng)亥姆霍茲腔諧振放大后形成均勻多諧波溫場。
14、上述種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,可自適應(yīng)調(diào)節(jié):當(dāng)紅外傳感器檢測到局部溫差>0.5℃時(shí),自動(dòng)調(diào)整諧波相位差,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
15、上述種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,可進(jìn)行生長階段識別:環(huán)境耦合模塊基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(cnn)分析種苗形態(tài)圖像,自動(dòng)切換預(yù)設(shè)溫控曲線。
16、為了更好地促進(jìn)種苗快速生長,組合光源由紅藍(lán)紫三色led相間排列形成,也即按照如下順序排列紅、藍(lán)、紫、紅、藍(lán)、紫……。
17、本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。
18、本發(fā)明的工藝寫明其與現(xiàn)有工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。
19、精準(zhǔn)控溫:種苗根系區(qū)與冠層溫差≤0.3℃,發(fā)芽率提升至98.5%(傳統(tǒng)設(shè)備≤92%)。
20、節(jié)能顯著:綜合能效比達(dá)4.3,較傳統(tǒng)電阻加熱(cop≈1.0)節(jié)能57%。
21、智能適應(yīng):支持番茄、黃瓜等6類作物種苗的自動(dòng)識別與參數(shù)匹配,減少人工干預(yù)80%。
22、成本優(yōu)勢:模塊化設(shè)計(jì)使生產(chǎn)成本降低至傳統(tǒng)設(shè)備的65%,維護(hù)成本下降50%。
1.一種種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:包括培育倉,培育倉內(nèi)設(shè)有多諧波溫控模塊、紅外熱成像傳感器、根系溫感探頭、組合光源、智能調(diào)控系統(tǒng)、環(huán)境耦合模塊和種苗托盤;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:ptc陶瓷加熱片的數(shù)量為9~11片,半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量為7~9片;ptc陶瓷加熱片與半導(dǎo)體制冷片交錯(cuò)排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:ptc陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片之間的間距為14~16mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:ptc陶瓷加熱片的額定功率為25w/片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:ptc陶瓷加熱片、半導(dǎo)體制冷片、亥姆霍茲共振腔、智能調(diào)控系統(tǒng)和環(huán)境耦合模塊均設(shè)在培育倉側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:亥姆霍茲共振腔為不銹鋼材質(zhì)或銅質(zhì)材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:主控芯片輸出pwm信號,驅(qū)動(dòng)tc陶瓷加熱片和半導(dǎo)體制冷片產(chǎn)生基波與三次諧波熱場,經(jīng)亥姆霍茲腔諧振放大后形成均勻多諧波溫場。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:當(dāng)紅外傳感器檢測到局部溫差>0.5℃時(shí),自動(dòng)調(diào)整諧波相位差,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:環(huán)境耦合模塊基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析種苗形態(tài)圖像,自動(dòng)切換預(yù)設(shè)溫控曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的種苗發(fā)育多諧恒溫裝置,其特征在于:組合光源由紅藍(lán)紫三色led相間排列形成。