智能中频超声雾化栽培器
项目简介
雾化栽培也称雾培,它是指让植物根系离开基质和水,完全置于气雾环境下发育的一种新型栽培模式。雾化栽培中根系悬浮于空中,氧气得以最大化供给,矿物质离子以及水分的吸收都能得以充足的保证,根系处于最佳的水肥环境,使作物发挥出最大的生长潜能。研究表明, 雾化栽培中大多数作物品种生长速度可增加3~5倍,而且可以免农药和化肥栽培。在节水农业以及都市阳台农业领域具有广泛的应用前景。在国家自然科学基金(项目编号:51275214)、江苏省自然科学基金资助项目(项目编号:BK2011470)项目经费资助下,发明研制了系列智能雾化栽培器,基本结构如图1所示。该栽培器主要包括三部分:
(1) 雾化室。雾化室的雾化器采用本课题组发明的中频超声雾化器。因为目前国内外的超声雾化都是通过陶瓷厚度方向的超声振动(或者通过陶瓷厚度方向振动驱动雾化喷嘴)来雾化营养液,存在驱动电路电压高(24V以上)、电路极其复杂、系统发热严重、喷头工作效率低、安全性可靠性差以及雾滴易泄漏等缺点。而课题组发明的中频超声雾化器采用压电陶瓷径向振动驱动雾化金属片进行雾化,具有电路结构简单、驱动电压低(5-12V)、电路基本不发热、雾化量大、雾滴尺寸可以根据作物实时生长需求智能调节以及安全性可靠性高等特点。
(2)智能控制系统。智能控制系统如图2所示。本系统主要的输入有根域环境温湿度(由温湿度传感器采集)、营养液的各主要元素的浓度(由离子选择性电极采集)和PH值(由复合玻璃电极采集)。
本系统的主要控制对象是温度(喷雾时间、风扇的转速和通风时间)、湿度(喷头的喷雾量和喷雾时间)、营养液各主要元素浓度和PH值(电磁阀通断)。
(3)栽培室。栽培室的结构可以根据建筑结构灵活设计,以达到最大限度利用空间的目的。目前有箱式,桁架式以及立桶式。可以在阳台、室内以及大棚进行雾化栽培。
图1 智能中频超声雾化栽培器结构图
图2 智能中频超声雾化栽培智能控制系统
图3 智能中频超声雾化栽培器实物图
产品性能、指标
本成果于2010年年通过江苏省科技厅验收。
本成果目前拥有3项授权发明专利、9项受理发明专利申请。
适用范围、市场前景
适用于有意引入雾化栽培技术的农产品生产企业。在节水农业以及都市阳台农业领域具有广泛的应用前景。
投资概算
配套软硬件设备,额度:100-200万元。
合作方式
技术转让, 技术交易额面议。
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