基于多种功能水的温室灌溉设备的研制与试验

发布时间：2017-04-08 14:24

  本文关键词：基于多种功能水的温室灌溉设备的研制与试验，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国农业产业结构的调整,温室产业规模逐年扩大,并已成为近20年来最具效益的农业产业之一。温室产业极大的提高了农业生产效率,在一定程度上解决了我国北方地区冬季蔬菜供应困难、农村居民收入水平偏低等问题,受到国家越来越大的重视。温室的密闭性使其具有温度高、湿度大的特点,为各种细菌、微生物的生长和繁殖提供了有利条件,导致温室内作物病虫害特别是土壤病虫害频发,严重制约了温室产业的可持续发展。化学试剂消毒、太阳能消毒、蒸汽热消毒等是目前国内常见的温室土壤消毒方法。但这些传统的消毒方式在操作方式和经济成本上都具有一定的局限性。如何在防治病虫害的同时维持温室土壤的健康可持续性已经成为当今农业生产中亟待解决的问题之一。针对上述问题,本文研制了一台基于多种功能水的温室灌溉设备。利用微酸性电解水和臭氧水的杀菌消毒特性和磁化水的改良土壤特性,使设备在进行温室灌溉的同时,能够达到防治土壤病虫害、改良土壤的作用。该设备主要由微酸性电解水制取部分、臭氧水制取部分、磁化水制取部分和电气控制部分组成。微酸性电解水制取部分主要包括电解槽、电解电源和蠕动泵。臭氧水制取部分主要包括制氧机、臭氧管、高频高压电源和射流器。磁化水制取部分主要包括磁化线圈和磁化电路板。电气控制部分主要包括操作控制部分和基于STM32单片机的危险报警部分。使用过程中,通过调节四个独立的开关,使设备可以根据实际需要单独或混合使用三种功能水在温室内灌溉。试验结果表明,该设备对土壤病虫害防治效果良好,且对作物生长无害,具有很好的应用推广价值。本文的主要研究内容如下:1)分析研究的目的与意义,查阅国内外功能水应用现状,总结当前主要温室消毒技术,阐述本文的主要内容和研究思路。2)详细介绍设备的结构组成和工作原理,并制作一台基于多种功能水的温室灌溉设备。3)使用研制的设备进行温室土壤杀菌消毒试验、臭氧水对根结线虫的防治效果试验及微酸性电解水对番茄生长状态的影响性试验,并对获得的试验数据进行系统的分析,对设备的性能及效果做出评价。
【关键词】：微酸性电解水 臭氧水 磁化水 温室灌溉 病虫害防治
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S625.3
【目录】：

• 中文摘要7-8
• Abstract8-10
• 1 引言10-19
• 1.1 研究背景和意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 微酸性电解水研究状况12-13
• 1.2.2 臭氧水研究状况13-14
• 1.2.3 磁化水研究现状14-15
• 1.2.4 功能水的应用现状15-16
• 1.3 研究内容和方法16-19
• 1.3.1 研究任务与研究内容16-17
• 1.3.2 研究方法17
• 1.3.3 技术路线17-19
• 2 系统整体方案设计19-22
• 2.1 系统组成19
• 2.2 系统主要组成成分的连接组合及设备工作方式19-22
• 3 功能水制取装置的设计与制作22-38
• 3.1 微酸性电解水制取装置的设计22-27
• 3.1.1 原水供水泵的选取22-23
• 3.1.2 电解液供应部分的设计23-24
• 3.1.3 电解槽的选取24-25
• 3.1.4 电解电源的选型25-26
• 3.1.5 混合部分的设计26-27
• 3.2 臭氧水制取装置的设计27-34
• 3.2.1 制氧机的选型28-29
• 3.2.2 臭氧管的设计和选型29-31
• 3.2.3 高频高压电源的设计31-33
• 3.2.4 混合装置的选择33-34
• 3.3 磁化水制取部分的设计34-38
• 3.3.1 磁化电路板的设计与制作35-36
• 3.3.2 磁化线圈的缠绕方式选择36-38
• 4 电气控制部分的设计38-46
• 4.1 操作控制部分的设计与制作38-40
• 4.1.1 按键开关的选择38-39
• 4.1.2 交流接触器的选择39-40
• 4.1.3 空气开关的选择40
• 4.2 自动报警部分的设计40-44
• 4.2.1 臭氧传感器的选择41-42
• 4.2.2 单片机和蜂鸣器的选择42-43
• 4.2.3 程序的编写43-44
• 4.3 电气控制部分整体接线方式44-46
• 5 设备运行各项参数的测定46-49
• 5.1 微酸性电解水部分各项参数的测定46-47
• 5.2 臭氧水浓度的测定47-49
• 6 试验49-61
• 6.1 温室土壤杀菌效果试验49-56
• 6.1.1 实验材料与设备49-50
• 6.1.2 实验方法50-53
• 6.1.3 结果与分析53-56
• 6.2 根结线虫试验56-57
• 6.2.1 实验材料与实验方法56
• 6.2.2 实验结果与分析56-57
• 6.3 微酸性电解水对番茄生长的影响性试验57-61
• 6.3.1 实验材料与实验方法57-59
• 6.3.2 实验结果与分析59-61
• 7 总结与展望61-63
• 7.1 工作总结61
• 7.2 创新点61
• 7.3 展望61-63
• 参考文献63-66
• 附录66-73
• 附录1 样机研制过程中的部分图片66-68
• 附录2 开发的部分程序68-73
• 致谢73-74
• 硕士研究生期间研究成果74

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本文编号：293060