專利名稱：一種具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種栽培植物時(shí)使用的裝置，尤其涉及一種具有水位控制器的無(wú)土栽
培裝置。
背景技術(shù)：
無(wú)土栽培是指不用自然土壤，用培養(yǎng)液或營(yíng)養(yǎng)液與基質(zhì)栽培作物。無(wú)土栽培是在人力控制下，充分滿足作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)、水分、氣體條件的要求，是一種技術(shù)集約的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，具有節(jié)水、節(jié)能、省工、省肥，減輕了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)土壤的污染，防止連作障礙，產(chǎn)品潔凈無(wú)污染，高產(chǎn)高效的優(yōu)點(diǎn)。目前，無(wú)土栽培技術(shù)也越來(lái)越成熟，但仍面臨著許多問題，如營(yíng)養(yǎng)液或培養(yǎng)液的水 位控制問題，由于作物基質(zhì)下營(yíng)養(yǎng)液或培養(yǎng)液量是作物正常生長(zhǎng)根本保障，若不能實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)栽培作物的營(yíng)養(yǎng)液用量情況，則會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)控控制帶來(lái)不便，導(dǎo)致栽培作物營(yíng)養(yǎng)不均衡，甚至部分死亡。還有栽培時(shí)用的基質(zhì)多采用草炭、珍珠巖等基本材料，或與蛭石、炭渣、發(fā)酵碳化的稻殼等材料簡(jiǎn)單混合，雖然這些基質(zhì)的吸水力較強(qiáng)，但不能重復(fù)使用，利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置，包括盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器、儲(chǔ)液池、浮板以及照明裝置，所述容器與儲(chǔ)液池連通，所述浮板設(shè)置有通孔并且放置在盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器內(nèi)，所述照明裝置設(shè)置在所述容器的上方，所述無(wú)土栽培裝置還包括控制水泵從儲(chǔ)液池中抽取營(yíng)養(yǎng)液至所述容器內(nèi)的水位控制器，所述水位控制器包括電源電路，與所述電源電路相連的控制電路，其中所述電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于所述變壓器二次繞組的整流電路；所述控制電路包括控制水泵的電源的繼電器，控制所述繼電器的NE555芯片，與所述NE555芯片相連的、位于所述容器內(nèi)的高水位探測(cè)線、中間水位探測(cè)線、低水位探測(cè)線.所述整流電路的輸出端分別通過(guò)第一可變電阻、第二可變電阻、第三可變電阻與所述高水位探測(cè)線、中間水位探測(cè)線、低水位探測(cè)線相連，所述輸出端還與所述NE555芯片的第4腳與第8腳相連，所述NE555芯片的第I腳接地，所述NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，所述繼電器連接在所述變壓器的一次繞組側(cè)。進(jìn)一步地，所述水位控制器還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括連接在所述變壓器一次繞組側(cè)的串聯(lián)連接的熱繼電器和交流接觸器，由所述交流接觸器控制水泵的電源。進(jìn)一步地，所述整流電路的輸出端還通過(guò)第一電容接地。
進(jìn)一步地，所述NE555芯片的第5腳通過(guò)第二電容接地。進(jìn)一步地，所述NE555芯片的第6腳通過(guò)第一電阻接地；所述NE555芯片的第2腳通過(guò)第二電阻接地。進(jìn)一步地，所述NE555芯片的第3腳與發(fā)光二極管之間還串聯(lián)有二極管和第三電阻。進(jìn)一步地，所述繼電器還與接觸器串聯(lián)。進(jìn)一步地，所述高水位探測(cè)線、中間水位探測(cè)線、低水位探測(cè)線為膠皮鋁線。本發(fā)明提供的具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置，由于浮盤中的基質(zhì)棒是包裹有親水層的，通過(guò)親水層的毛細(xì)管效應(yīng)將營(yíng)養(yǎng)液吸到基質(zhì)棒上，使種子在浸潤(rùn)的營(yíng)養(yǎng)液中發(fā)芽 生長(zhǎng)；又由于設(shè)置了水位控制器，該水位控制器可準(zhǔn)確地控制營(yíng)養(yǎng)液的水位變化，保證作物的營(yíng)養(yǎng)需求，同時(shí)也不會(huì)造成由于營(yíng)養(yǎng)液過(guò)量供應(yīng)的浪費(fèi)。為作物的優(yōu)良生長(zhǎng)提供了可靠保障。本發(fā)明裝置還具有水位控制器的電路簡(jiǎn)單，其裝置本身的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，因此極大地降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，具有廣泛的應(yīng)用性。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。


圖I為本發(fā)明無(wú)土栽培裝置一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明無(wú)土栽培裝置中水位控制器的電路圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示，本發(fā)明提出的具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置，包括盛有營(yíng)養(yǎng)液4的容器5、儲(chǔ)液池10、浮板I以及照明裝置2，所述容器5與儲(chǔ)液池10連通，所述浮板I設(shè)置有通孔(圖中未示出)并且放置在盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器5內(nèi)，所述照明裝置2設(shè)置在所述容器5的上方，所述容器5安裝在溫室內(nèi)，該無(wú)土栽培裝置還包括設(shè)置在容器5上的控制水泵9從儲(chǔ)液池10中抽取營(yíng)養(yǎng)液4至容器5內(nèi)的水位控制器8，該水位控制器8包括電源電路，與電源電路相連的控制電路，其中電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于變壓器二次繞組的整流電路；控制電路包括控制水泵的電源的繼電器J1，控制繼電器的NE555芯片，與NE555芯片相連的、位于容器5內(nèi)的高水位探測(cè)線A、中間水位探測(cè)線B、低水位探測(cè)線C ;整流電路的輸出端分別通過(guò)第一可變電阻RW1、第二可變電阻RW2、第三可變電阻RW3與高水位探測(cè)線A、中間水位探測(cè)線B、低水位探測(cè)線C相連，輸出端還與NE555芯片的第4腳與第8腳相連，NE555芯片的第I腳接地，NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，繼電器Jl連接在變壓器的一次繞組側(cè)。本發(fā)明提供的具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置，當(dāng)水位低于低水位探測(cè)線時(shí)，NE555芯片輸出高電平，繼電器吸合，啟動(dòng)灌溉裝置，當(dāng)水位處于高水位探測(cè)線與中間水位探測(cè)線之間時(shí)，NE555芯片保持原來(lái)狀態(tài)，繼電器處于吸合狀態(tài)，灌溉裝置繼續(xù)處于工作狀態(tài)，當(dāng)水位高于高水位探測(cè)線時(shí)，NE555芯片輸出低電平，繼電器斷開，灌溉裝置停止工作，這樣使得容器5內(nèi)的水位始終保持在低水位探測(cè)線的高度或以上，同時(shí)不高于高水位探測(cè)線的高度，從而實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)控制。如圖2所示，為了保護(hù)水泵9，水位控制器還包括保護(hù)電路，保護(hù)電路包括連接在變壓器一次繞組側(cè)的串聯(lián)連接的熱繼電器和交流接觸器，由交流接觸器控制水泵的電源。當(dāng)繼電器Jl吸合后，熱繼電器J通電，電流使線圈發(fā)熱，金屬片發(fā)生形變吸合。交流接觸器C亦隨之通電，產(chǎn)生電磁力，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合，此時(shí)電路接通，驅(qū)動(dòng)水泵轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦功率大于額定功率，繼電器J線圈發(fā)熱，使金屬片形變到一定的程度時(shí)，金屬片自動(dòng)彈開，電路斷開。隨之接觸器C電磁力消失，觸電斷開。起保護(hù)水泵作用。為了安全起見，整流電路的輸出端還通過(guò)第一電容Ul接地，NE555芯片的第5腳通過(guò)第二電容U2接地，所述NE555芯片的第6腳通過(guò)第一電阻Rl接地；所述NE555芯片的 第2腳通過(guò)第二電阻R2接地。NE555芯片的第3腳與發(fā)光二極管D6之間優(yōu)選還串聯(lián)有二極管D5和第三電阻R3。繼電器Jl優(yōu)選還與接觸器C串聯(lián)。高水位探測(cè)線A、中間水位探測(cè)線B、低水位探測(cè)線C優(yōu)選為膠皮鋁線。如圖2所示，整流電路與電容Ul并聯(lián)，整流電路的輸出端通過(guò)可調(diào)電阻RWl與高水位探測(cè)線的一端以及NE555芯片的第6腳相連，還通過(guò)可調(diào)電阻RW2與中間水位探測(cè)線的一端以及NE555芯片的第2腳相連，以及通過(guò)可變電阻RW3與低水位探測(cè)線的一端相連，并且還直接與NE555芯片的第4與第8腳相連；NE555芯片的第I腳，第5腳通過(guò)電容U2，第3腳的輸出信號(hào)用以控制繼電器Jl的工作狀態(tài)；高水位探測(cè)線，中間水位探測(cè)線與低水位探測(cè)線的另一端分別處于容器5的某一高度上。NE555芯片的第6腳通過(guò)電阻Rl與整流電路的輸出端相連；NE555芯片的第2腳通過(guò)電阻R2與整流電路的輸出端相連。NE555芯片的第3腳通過(guò)二極管D6與整流電路的輸入端相連，并通過(guò)二極管D5以及與該二極管D5串接的發(fā)光二極管D6、電阻R3與整流電路的輸入端相連。整流電路為電路提供穩(wěn)定直流電壓后，NE555芯片開始工作。當(dāng)容器5的水位探測(cè)線的探極A、B、C低于水位線時(shí)，均為高電位。調(diào)節(jié)RW1-RW3，使A點(diǎn)和B點(diǎn)的電位最大接近于2/3Vet與l/3Vcc。當(dāng)B、C高于容器5內(nèi)的水位線時(shí)，即已低于NE555芯片的反向閾值電壓V-，NE555芯片第2腳為“地”電位，使NE555芯片發(fā)生置位，第3腳輸出的高電平使發(fā)光二極管工作并且使繼電器Jl吸合，接觸器C吸合，灌溉裝置從而因得電而運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行抽水；當(dāng)水位上升至探極B點(diǎn)，而又未到A點(diǎn)時(shí)，它們的分壓值在l/3Vet與2/3Vcc之間，狀態(tài)不變。當(dāng)水位繼續(xù)上升至A點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)電位接近電源電壓，超過(guò)了正向閾值電壓V+，相應(yīng)NE555芯片復(fù)位，輸出的低電平使Jl釋放，接觸器C釋放，灌溉裝置斷電停轉(zhuǎn)，從而對(duì)水位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。其中，繼電器Jl可以與接觸器C配合控制灌溉裝置的工作狀態(tài)。繼電器Jl還與熱繼電器J配合控制灌溉裝置的工作狀態(tài)。繼電器Jl吸合后，熱繼電器J通電，并由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開，從而使接觸器C失電，主電路斷開，實(shí)現(xiàn)電路的過(guò)載保護(hù)。當(dāng)繼電器Jl吸合后，熱繼電器J通電，電流使熱繼電器的線圈發(fā)熱，金屬片發(fā)生形變吸合。與熱繼電器連接的交流接觸器C也隨之通電，產(chǎn)生電磁力，電磁力克服彈簧的反作用力將銜鐵吸向靜鐵心，帶動(dòng)主觸點(diǎn)閉合，此時(shí)電路接通，驅(qū)動(dòng)灌溉裝置工作，一旦功率大于額定功率，熱繼電器J線圈發(fā)熱，使熱繼電器內(nèi)部不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開，隨之接觸器C電磁力消失，觸電斷開。起保護(hù)灌溉裝置的作用。對(duì)于高水位探測(cè)線，中間水位探測(cè)線，低水位探測(cè)線可以用膠皮鋁線做成，也可以利用其它適合的材料制作加工。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置，包括盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器、儲(chǔ)液池、浮板以及照明裝置，所述容器與儲(chǔ)液池連通，所述浮板設(shè)置有通孔并且放置在盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器內(nèi)，所述照明裝置設(shè)置在所述容器的上方，其特征在于，所述無(wú)土栽培裝置還包括控制水泵從儲(chǔ)液池中抽取營(yíng)養(yǎng)液至所述容器內(nèi)的水位控制器，所述水位控制器包括電源電路，與所述電源電路相連的控制電路，其中 所述電源電路包括連接于電源的變壓器和連接于所述變壓器二次繞組的整流電路； 所述控制電路包括控制水泵的電源的繼電器，控制所述繼電器的NE555芯片，與所述NE555芯片相連的、位于所述容器內(nèi)的高水位探測(cè)線、中間水位探測(cè)線、低水位探測(cè)線； 所述整流電路的輸出端分別通過(guò)第一可變電阻、第二可變電阻、第三可變電阻與所述高水位探測(cè)線、中間水位探測(cè)線、低水位探測(cè)線相連，所述輸出端還與所述NE555芯片的第4腳與第8腳相連，所述NE555芯片的第I腳接地，所述NE555芯片的第3腳連接發(fā)光二極管并接地，所述繼電器連接在所述變壓器的一次繞組側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述水位控制器還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括連接在所述變壓器一次繞組側(cè)的串聯(lián)連接的熱繼電器和交流接觸器，由所述交流接觸器控制水泵的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述整流電路的輸出端還通過(guò)第一電容接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述NE555芯片的第5腳通過(guò)第二電容接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述NE555芯片的第6腳通過(guò)第一電阻接地；所述NE555芯片的第2腳通過(guò)第二電阻接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述NE555芯片的第3腳與發(fā)光二極管之間還串聯(lián)有二極管和第三電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述繼電器還與接觸器串聯(lián)。
8.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的無(wú)土栽培裝置，其特征在于，所述高水位探測(cè)線、中間水位探測(cè)線、低水位探測(cè)線為膠皮鋁線。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有水位控制器的無(wú)土栽培裝置，包括盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器、儲(chǔ)液池、浮板以及照明裝置，所述容器與儲(chǔ)液池連通，所述浮板設(shè)置有通孔并且放置在盛有營(yíng)養(yǎng)液的容器內(nèi)，所述照明裝置設(shè)置在所述容器的上方，所述無(wú)土栽培裝置還包括控制水泵從儲(chǔ)液池中抽取營(yíng)養(yǎng)液至所述容器內(nèi)的水位控制器，所述水位控制器包括電源電路，與所述電源電路相連的控制電路。該裝置可以在水位低于容器的某一高度時(shí)自動(dòng)抽水，在水位高于容器的某一高度時(shí)自動(dòng)停止抽水，實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G05D9/12GK102771365SQ201110117790
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者沈建彬 申請(qǐng)人:太倉(cāng)市祥和蔬菜專業(yè)合作社