一种育苗基质智能消杀装置的制作方法

1.本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种育苗基质智能消杀装置。


背景技术：

2.基质栽培技术因具有生产成本低，产出物质量高，适应性强、环保无污染等优点得到广泛推广。栽培基质长期使用容易滋生病毒、细菌，还会聚集草籽和虫卵，或残留前茬作物种子，影响出苗率和育苗质量。因此对于长期使用的基质，尤其连作基质，再次使用前需对基质进行消杀。
3.目前育苗基质消杀方法分为化学消杀和物理消杀。化学消杀是将消毒、灭菌剂加入基质中进行消杀，此方法容易产生药剂残留，造成基质污染，消杀后需进行多日晾晒。物理消杀主要有太阳能消杀、蒸汽消杀两种方式。太阳能消杀是将基质置于阳光底下暴晒或在温室中覆膜暴晒，此方法成本低，但耗时较长，且受季节和天气条件限制；蒸汽消杀是利用高温汽体对基质进行消杀，消杀效果良好，安全无污染，适应性强，成为普遍使用的消杀方法。
4.在专利cn201410657802.x中，公开了一种节能育苗地床土壤消毒系统及方法，系统包括行走机构、消毒机构和蒸汽发热机构；所述蒸汽发热机构通过太阳能加热形成消毒蒸汽，且将消毒蒸汽输入至消毒机构；所述行走机构驱动所述消毒机构移动；所述消毒机构通过旋耕待消毒的地床使土壤与所述消毒蒸汽混合接触；此专利是利用化学消毒法，是将消毒药剂进行加热产生蒸汽，容易产生药剂残留，造成土壤污染；而采用环保无污染的物理消杀方法是采用纯蒸汽消杀，需将土壤或育苗基质加热至70-90℃，且消毒时间为0.5-1小时才能起到消杀效果；而此专利中行走机构带动消毒机构快速移动式消杀，旋耕抛起的土壤与移动的消毒机构中蒸汽的接触时间很短，蒸汽到达土壤仅为瞬时加热，没有保温装置，热量散发快，无法实现一定时间内的高温恒定，不能满足纯蒸汽消杀的要求；专利中提到可以利用控制行走速度增加消毒时间或加大蒸汽量提高消杀效果的方法将大大降低消杀效率而且增加能量消耗同时增加药剂使用加重土壤污染，此装置不满足于使用纯蒸汽消杀的物理消杀场合。
5.蒸汽消杀装置中关键部件散热管的结构形式直接影响基质的消杀效果。目前常见的蒸汽散热管多为固定长度，容易受种床尺寸限制，使用不灵活；此外，蒸汽消杀效果与蒸汽的散发方式有直接关系，现在常用的蒸汽散热管蒸汽释放孔多为表面均匀布置的圆形孔，蒸汽从间隔的圆孔中排出，蒸汽直射喷出，蒸汽散发面积较小，热量分布不均匀，导致部分基质未被蒸汽覆盖加热，消杀效果不理想。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明为解决目前育苗基质消杀效率低、消杀效果差，智能化程度低等问题，提供了一种育苗基质智能消杀装置，本装置通过蒸汽发生器、控制器、保温装置、水分温度测定仪以及供水装置的共同作用、相互配合一起实现了育苗基质的
智能消杀，最终使得消杀后的育苗基质不易结块，基质疏松透气、含水率适中、消杀效果好、出苗率高。
7.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
8.本发明公开了一种育苗基质智能消杀装置，包括行走装置、供水装置、蒸汽发生器、控制器、换接装置、蒸汽释放装置、保温装置和水分温度测定仪；
9.所述的供水装置、蒸汽发生器安装在行走装置上，供水装置给蒸汽发生器供水，所述的蒸汽发生器通过换接装置与蒸汽释放装置相连，所述的蒸汽释放装置预埋在育苗基质堆内，在育苗基质堆的上部覆盖有保温装置，且水分温度测定仪插装在育苗基质堆内，所述的水分温度测定仪检测到的含水率和温度值发送给控制器，所述的控制器控制蒸汽发生器工作，当温度水分达到设定值时，蒸汽发生器停止工作。本装置通过蒸汽发生器、控制器以及保温装置、水分温度测定仪、供水装置的共同作用、相互配合一起实现了育苗基质的智能消杀，最终使得消杀后的育苗基质不易结块，基质疏松透气、含水率适中、消杀效果好、出苗率高。
10.作为进一步的技术方案，所述的蒸汽发生器包括锅炉、水泵、水位传感器、安全阀、调节阀和压力表；
11.所述锅炉位于蒸汽发生器内部，锅炉内设有电加热装置，用于加热水产生蒸汽；所述水泵安装于蒸汽发生器内侧底部，用于给锅炉供水；所述水位传感器安装于锅炉外侧，用于监测锅炉水位，并将水位信号反馈给控制器，控制器驱动水泵动作；所述安全阀位于蒸汽发生器顶部，当蒸汽压力大于额定压力时，阀门打开排出蒸汽完成泄压；所述调节阀安装在蒸汽发生器的蒸汽出口位置，根据参数设定自动调整阀门打开程度，实现蒸汽流量的调节；所述压力表安装于蒸汽发生器柜体外侧，用于显示锅炉当前压力。
12.作为进一步的技术方案，所述控制器安装于蒸汽发生器外侧，用于工作参数设定，接受各传感器反馈信号，驱动各装置的启动与停止。
13.作为进一步的技术方案，在蒸汽发生器外部安装有蒸汽输出管，蒸汽输出管的材质为不锈钢软管或耐高温高压的橡胶管，用于将蒸汽发生器产生的蒸汽输出至蒸汽释放装置。
14.作为进一步的技术方案，所述行走装置为轮式移动小车，通过遥控装置控制器移动。
15.作为进一步的技术方案，所述供水装置包括相连通的补水箱和蓄水箱，所述补水箱用于给蒸汽发生器的锅炉供水，所述补水箱内设置浮球阀。
16.作为进一步的技术方案，所述蒸汽发生器放置于行走装置前部。
17.作为进一步的技术方案，所述换接装置为y型结构，包括快速接头、换接管、三通接头，三通接头的一端通过第一快速接头与蒸汽输出管连接，另外两端与换接管相连，所述的换接管通过第二快速接头与蒸汽释放装置相连。
18.作为进一步的技术方案，所述蒸汽释放装置包括两组，所述两组释放装置各组均由多段加热管组成，最后一段加热管一端部为封闭结构，防止蒸汽从加热管一端流出，每组的组合长度根据种床尺寸确定，各段加热管上均匀设置散热槽孔，散热槽孔沿加热管的管壁圆周间隔设置，且沿着加热管的轴线方向散热槽孔又形成交错设置；散热槽孔的孔型为矩形孔，
19.作为进一步的技术方案，所述保温装置为铝箔保温层等隔热保温材质。
20.上述公开的实施例取得的有益效果如下：
21.1.本发明所公开的装置中，利用蒸汽发生器输出的高温蒸汽，对基质进行高温消杀，整个消杀过程安全无污染，消杀后的育苗基质不易结块，基质疏松透气，含水率适中，消杀效果好，出苗率高；且本装置设置有移动小车，可实现基质就地消杀，无需转移基质，消杀效率高；且本装置对基质进行消杀时，基质堆上方覆盖有保温装置，在基质消杀过程中形成封闭空间，一方面可以有效防止蒸汽热量散发，基质内升温快，消杀效率高，节约能源，另一发面可以阻止外面的病毒、细菌等进入到基质中，同时通过水分温度测定仪检测基质堆内水分和温度，控制器实时根据基质中的水分和温度检测值控制蒸汽发生器工作，待基质中的温度水分达到设定值时，蒸汽发生器停止工作，进入保温阶段，整个过程中再配合供水装置，形成一个自动消杀系统，节省能源，提高消杀效率；即本装置通过蒸汽发生器、控制器以及保温装置、水分温度测定仪、以及供水装置的共同作用、相互配合一起实现了育苗基质的智能消杀，最终使得消杀后的育苗基质不易结块，基质疏松透气、含水率适中、消杀效果好、出苗率高。
22.2.本发明所公开的装置中，蒸汽释放装置由多段加热管组成，各段之间使用扳手式快换接头连接，换接方便快捷，长度灵活组合，适用于不同尺寸的种床基质的消杀；同时各段加热管上均匀设置散热槽孔，散热槽孔沿加热管的管壁圆周间隔设置，孔型成矩形，且沿着加热管的轴线方向散热槽孔又形成交错设置，相比常用的沿轴线排列的圆形散热孔，这么设计的目的主要是实现蒸汽多方向释放，增加蒸汽散发面积，提高散发效率，实现对基质的均匀消杀。本发明公开的装置中，设计有换接装置，其与蒸汽释放装置通过扳手式快换接头实现快速换接，当一处种床基质处于加热保温状态时，可将换接装置拆下接入下一处预埋在基质堆内的蒸汽释放装置上，进行消杀工作，提高消杀效率。
23.3.本发明所公开的装置中蒸汽发生器设置有多个智能控制模块，操作灵活方便，智能化程度高，具体的，通过设置有水位传感器，锅炉内水位低于或高于设定值时将信号反馈至控制器，自动控制水泵的启停；设置有电动调节阀，可根据设定的工作参数，自动控制调节阀开启的程度，进而控制蒸汽流量的大小，可实现精确控制。设置有水分温度测定仪，可实时监测基质堆内的水分与温度并将信号反馈给控制器，控制发生器的关闭。
附图说明
24.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
25.图1为本发明实施例1整体结构示意图1；
26.图2为本发明实施例1蒸汽发生器前部结构示意图；
27.图3为本发明实施例1蒸汽发生器内部结构示意图；
28.图4为本发明实施例1基质堆消杀示意图；
29.图5为本发明实施例1换接装置与蒸汽释放装置组装方式示意图；
30.图6(a)、图6(b)为本发明实施例1蒸汽释放装置换接管的横截面示意图；
31.图中；100.行走装置，200.供水装置，210.蓄水箱，220.补水箱，221.浮球阀，300.蒸汽发生器，310.锅炉，320.水位传感器，330.水泵，340.压力表，350.安全阀，360.调节阀，
370.蒸汽输出管，400.控制器，500.换接装置，510.快速接头ⅰ，520.三通接头，530.换接管，540.快速接头ⅱ，600.蒸汽释放装置，700.保温装置，800.水分温度测定仪，900.育苗基质，1000.种床。
具体实施方式
32.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
34.为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
36.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种育苗基质智能消杀装置。
37.本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，本实施例公开了一种育苗基质智能消杀装置，包括行走装置100、供水装置200、蒸汽发生器300、控制器400，换接装置500，蒸汽释放装置600，保温装置700，水分温度测定仪800；供水装置200、蒸汽发生器300安装在行走装置100上，供水装置200给蒸汽发生器300自动供水，所述的蒸汽发生器300通过换接装置与蒸汽释放装置600相连，所述的蒸汽释放装置600预埋在育苗基质堆内，在育苗基质堆的上部覆盖有保温装置700，且水分温度测定仪800插装在育苗基质堆内，水分温度测定仪800检测到的含水率和温度值发送给控制器400，所述的控制器400控制蒸汽发生器工作；本实施例利用蒸汽发生器300输出的高温蒸汽，对基质进行高温消杀，整个过程安全无污染，消杀后的育苗基质不易结块，基质疏松透气，含水率适中，消杀效果好，出苗率高；且本装置对基质进行消杀时，基质堆上方覆盖有保温装置700，形成封闭空间，有效防止蒸汽热量散发，基质内升温快，消杀效率高，节约能源；同时通过水分温度测定仪800检测水分和温度，控制器400实时根据基质中的水分和温度检测值控制蒸汽发生器工作，待基质中的温度水分达到设定值时，蒸汽发生器停止工作，进入保温阶段，整个过程中配合供水装置，形成一个自动消杀系统，节省能源，提高消杀效率；即本装置通过蒸汽发生器300、控制器400以及保温装置700、水分温度测定仪800以及供水装置200的共同作用、相互配合一起实现了育苗基质的智能消杀，最终使得消杀后的育苗基质不易结块，基质疏松透气、含水率适中、消杀效果
好、出苗率高。
38.进一步的，本实施例中的行走装置100为轮式移动小车，通过遥控操作使其在温室大棚内的自由移动；工作时无需转移基质，将消杀装置移动至种床一端即可就地消杀，操作灵活方便，工作效率高；在行走装置100上安装有供水装置200、蒸汽发生器300。
39.进一步的，本实施例中的供水装置200包括补水箱220、蓄水箱210，进一步的所述补水箱220用于给蒸汽发生器300的锅炉供水，所述补水箱220内设置浮球阀221，当水位下降时，浮球阀221阀门打开，蓄水箱210进行补水，水箱充满时，浮球阀221的浮球升起，浮球阀221阀门关闭，停止进水。
40.进一步的，本实施例中的蒸汽发生器300放置于行走装置100前部，如图2、图3、图4所示，蒸汽发生器300包括锅炉310、水泵330、水位传感器320、安全阀350、调节阀360、压力表340和蒸汽输出管370；锅炉310位于蒸汽发生器300内部，锅炉310内设有电加热装置，用于加热水产生蒸汽；所述水泵330安装于蒸汽发生器内侧底部，用于将供水装置200提供的水输送给锅炉310，实现对锅炉310供水；所述水位传感器320安装于锅炉外侧，用于监测锅炉水位，并将水位信号反馈给控制器，控制器驱动水泵330动作；所述安全阀350位于蒸汽发生器300的顶部，当蒸汽压力大于额定压力时，阀门打开排出蒸汽完成泄压。调节阀360是蒸汽出气阀，设置为电动调节阀，可根据参数设定自动调整阀门打开程度，实现蒸汽流量的调节。压力表340安装于蒸汽发生器柜体外侧，用于显示锅炉当前压力。蒸汽输出管370的材质为不锈钢软管或耐高温高压的橡胶管，用于将蒸汽发生器产生的蒸汽输出至蒸汽释放装置。控制器400安装于蒸汽发生器外侧，用于工作参数设定，接受各传感器反馈信号，驱动各装置的启动与停止。
41.如图5所示，本实施例中的换接装置500为y型结构，包括快速接头ⅰ510、换接管530、三通接头520，三通接头520的一端通过快速接头ⅰ510与蒸汽输出管370连接，三通接头520的另外两端分别通过其他快速接头ⅰ510与两段不锈钢软管或耐高温高压的橡胶软管连接。
42.本实施例中的蒸汽释放装置600为不锈钢钢管，进一步的蒸汽释放装置600设置为两组，分别与换接装置500的两段不锈钢软管或耐高温高压的橡胶软管相连，所述两组蒸汽释放装置600各组均由多段组成，长度可根据种床尺寸确定，各段采用扳手式不锈钢快换接头连接。进一步各段加热管上均匀设置散热槽孔，如图6(a)、图6(b)所示，散热槽孔沿加热管的管壁圆周间隔设置，且沿着加热管的轴线方向散热槽孔又形成交错设置，这么设计的目的主要是实现高温蒸汽多方向释放，增加蒸汽释放面积，实现对基质的均匀消杀。
43.本实施例中的水分温度测定仪800插入到育苗基质内，实时测定基质内加热后的温度及含水率，并将参数反馈给控制器，当温度水分达到设定值时，蒸汽发生器300停止工作。
44.本实施例中的保温装置700为铝箔保温层等隔热保温材质，覆盖于基质上方，起到保温作用，一方面可以有效防止蒸汽热量散发，基质内升温快，消杀效率高，节约能源，另一发面可以组织外面的病毒、细菌等进入到基质中，进一步的为了实现保温棉的固定，本实施例中的保温棉四周有铁丝固定的钢管，用于固定保温材料，防止热量散发。
45.上述育苗基质智能消杀装置的使用方法如下：
46.蓄水箱210中放满软化水，打开补水箱220的浮球阀221的阀门开关，补水箱220进
水，水满后，浮球上升浮球阀221的阀门关闭，停止进水；
47.根据种床1000长度将两组蒸汽释放装置进行组装连接，连接完毕后放置于种床1000内，将种床1000内育苗基质900拢成堆覆盖在蒸汽释放装置600上，然后将保温装置700(保温棉)覆盖到育苗基质900堆上。将水分温度测定仪800插入育苗基质900堆内。将换接装置500的两根不锈钢软管或耐高温高热橡胶管分别与两组蒸汽释放装置600连接。遥控消杀装置到种床1000一端，将蒸汽发生器300的蒸汽输出管与换接装置500连接。
48.将蒸汽发生器300调整至工作状态，打开蒸汽发生器300的安全阀350。开启供电开关，启动控制器400开关，设定工作参数，启动蒸汽发生器300，调节阀按参数设定打开，蒸汽发生器300产生的蒸汽经蒸汽输送管、换接装置500输送至蒸汽释放装置600，蒸汽通过蒸汽释放装置600上的槽孔散发到育苗基质900堆内进行高温消杀。工作中蒸汽发生器300锅炉中水位由水位传感器320进行实时监测，并将信号反馈至控制器400，控制水泵330的启动与停止。经过一段时间的蒸汽释放，育苗基质900堆内温度水分达到设定值时，将信号反馈给控制器400，蒸汽发生器300停止工作。
49.本发明设置有水位传感器320，锅炉内水位低于或高于设定值时将信号反馈至控制器，自动控制水泵的启停；通过设置有电动调节阀360，可根据设定的工作参数，自动控制调节阀开启的程度，进而控制蒸汽流量的大小，可实现精确控制；设置有水分温度测定仪800，消杀工作时插入基质堆中的水分温度测定仪800时刻监测基质堆内温度与水分的变化，待温度水分达到设定值时，将信号反馈至控制器，蒸汽发生器停止工作，进入保温阶段，节省能源，提高消杀效率。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种育苗基质智能消杀装置，其特征在于，包括行走装置、供水装置、蒸汽发生器、控制器、换接装置、蒸汽释放装置、保温装置和水分温度测定仪；所述的供水装置、蒸汽发生器安装在行走装置上，供水装置给蒸汽发生器供水，所述的蒸汽发生其通过换接装置与蒸汽释放装置相连，所述的蒸汽释放装置预埋在育苗基质堆内，在育苗基质堆的上部覆盖有保温装置，且水分温度测定仪插装在育苗基质堆内，所述的水分温度测定仪检测到的含水率和温度值发送给控制器，所述的控制器控制蒸汽发生器工作。2.如权利要求1所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述的蒸汽发生器包括锅炉、水泵、水位传感器、安全阀、调节阀和压力表；所述锅炉位于蒸汽发生器内部，锅炉内设有电加热装置，用于加热水产生蒸汽；所述水泵安装于蒸汽发生器内侧底部，用于给锅炉供水；所述水位传感器安装于锅炉外侧，用于监测锅炉水位，并将水位信号反馈给控制器，控制器驱动水泵动作；所述安全阀位于蒸汽发生器顶部，当蒸汽压力大于额定压力时，阀门打开排出蒸汽完成泄压；所述调节阀安装在蒸汽发生器发生器的蒸汽出口位置，根据参数设定自动调整阀门打开程度，实现蒸汽流量的调节；所述压力表安装于蒸汽发生器柜体外侧，用于显示锅炉当前压力。3.如权利要求2所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述控制器安装于蒸汽发生器外侧，用于工作参数设定，接受各传感器反馈信号，驱动各装置的启动与停止。4.如权利要求2所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，在蒸汽出口安装有蒸汽输出管，蒸汽输出管的材质为不锈钢软管或耐高温高压的橡胶管，用于将蒸汽发生器产生的蒸汽输出至蒸汽释放装置。5.如权利要求1所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述行走装置为轮式移动小车，通过遥控装置控制轮式移动小车的移动。6.如权利要求1所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述供水装置包括相连通的补水箱和蓄水箱，所述补水箱用于给蒸汽发生器的锅炉供水，所述补水箱内设置浮球阀。7.如权利要求1所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述蒸汽发生器安装于行走装置的前部。8.如权利要求1所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述换接装置为y型结构，包括快速接头、换接管、三通接头，三通接头的一端通过第一快速接头与蒸汽输出管连接，另外两端与换接管相连，所述的换接管通过第二快速接头与蒸汽释放装置相连。9.如权利要求1或8任一所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，所述蒸汽释放装置包括两组，所述两组释放装置各组均由多段加热管组成，每组的长度根据种床尺寸确定。10.如权利要求9所述的育苗基质智能消杀装置，其特征在于，各段加热管上均匀设置散热槽孔，散热槽孔沿加热管的管壁圆周间隔设置，且沿着加热管的轴线方向散热槽孔又形成交错设置。

技术总结
本发明公开了一种育苗基质智能消杀装置，包括行走装置、供水装置、蒸汽发生器、控制器、换接装置、蒸汽释放装置、保温装置和水分温度测定仪；所述的供水装置、蒸汽发生器安装在行走装置上，供水装置给蒸汽发生器供水，所述的蒸汽发生其通过换接装置与蒸汽释放装置相连，所述的蒸汽释放装置预埋在育苗基质堆内，在育苗基质堆的上部覆盖有保温装置，且水分温度测定仪插装在育苗基质堆内，所述的水分温度测定仪检测到的含水率和温度值发送给控制器，所述的控制器控制蒸汽发生器工作。的控制器控制蒸汽发生器工作。的控制器控制蒸汽发生器工作。


技术研发人员：李娜 张华 周进 邸志峰 魏训成 姜伟 崔中凯
受保护的技术使用者：山东省农业机械科学研究院
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/16