一种自动调节水培育苗装置及育苗方法与流程

1.本发明涉及水培育苗技术领域，尤其是涉及一种自动调节水培育苗装置及育苗方法。


背景技术：

2.在农业科学研究中，为了保证植株根系生长环境的可控性，通常会用到水培营养液栽培方法，而在水培方法实施过程中，为了保证根系稳定和正常生长，植株幼苗的固定和高度的调节是一个经常遇到的难题。
3.现有技术例如2017-12-22公开的中国专利cn206776376u，记载了通过电机控制定植板的升降来自动调节植物根系在水培箱中的高度位置。但是，这类现有技术的问题是只考虑到了植物在生长过程中的根系高度变化，而忽略了植物生长过程中同时存在的根茎粗细度变化，导致植物固定结构的可控性和自调性不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动调节水培育苗装置及育苗方法，能够随植株生长过程中的根茎粗细变化自动可控的固定夹持植株；
5.本发明提供一种自动调节水培育苗装置，包括机架，所述机架内沿长度方向设有若干水培皿，所述机架内位于所述水培皿的上方设有可调节高度的调节架，所述调节架内沿长度方向依次设有若干夹苗器；所述夹苗器包括两个相对设置的固苗圆板，两个所述固苗圆板的相对外侧分别连接有伸缩杆，所述伸缩杆上套设有压缩弹簧，两个所述伸缩杆的外端分别贯穿出所述调节架，所述伸缩杆上位于所述调节架外的一侧套设有调节螺母。
6.进一步地，两个所述固苗圆板之间有固苗软绵，用于包裹幼苗根茎。
7.进一步地，所述固苗圆板的两侧设有导板，所述调节架内位于所述伸缩杆的两侧分别设有滑杆，所述导板滑动连接在所述滑杆上。
8.进一步地，所述机架顶端中部设有主动杆，所述主动杆上固接有中提轮，所述主动杆由驱动装置驱动转动，所述机架上位于所述主动杆的一侧设有第一提杆，位于所述主动杆的另一侧设有第二提杆，所述第一提杆上设有第一提轮，所述第二提杆上设有第二提轮。
9.进一步地，还包括：第一提线，一端固定并绕接在所述中提轮上，另一端固定连接所述调节架的一侧，两端之间非固定的绕接在所述第一提轮上；第二提线，一端固定并绕接在所述中提轮上，另一端固定连接所述调节架的另一侧，两端之间非固定的绕接在所述第二提轮上。
10.进一步地，所述提线的两端与所述调节架之间通过丝杆连接，所述丝杆上下贯穿所述调节架，所述丝杆位于所述调节架上下两侧的位置分别设有螺母。
11.进一步地，若干所述水培皿内分别设有ph传感器。
12.进一步地，所述机架上还设有监测器，所述监测器与若干所述ph传感器连接获取ph数据，所述监测器与所述驱动装置连接控制。
13.一种自动调节水培育苗装置的育苗方法，包括如下步骤：s1，将幼苗插入水培皿中，用固苗软绵包裹幼苗根茎，再用两个固苗圆板夹持固苗软绵；s2，ph传感器监测水培皿中的ph数据，并发送给监测器；s3，监测器根据ph数据控制驱动装置；当驱动装置正向启动时使主动杆和中提轮转动，控制第一提线和第二提线缠绕在中提轮上，使调节架上升并使水培皿中植株根系上升；当驱动装置反向启动时使主动杆和中提轮转动，控制第一提线和第二提线脱离缠绕中提轮，使调节架下降并使水培皿中植株根系下降。
14.进一步地，步骤s1中，通过调节螺母调节夹苗器的位置和初始开度，当植株根茎生长变粗时撑开两个固苗圆板，通过压缩弹簧自动保持固苗圆板的夹持力；步骤s2和s3中，监测器通过无线网络与移动终端连接，可通过移动终端远程监控ph数据和水培皿中植株根系高度。
15.本发明的技术方案通过夹苗器夹持幼苗根茎，并随着幼苗根茎的逐渐粗壮，植株根茎可撑开固苗圆板，有效避免压迫夹伤植株；同时压缩弹簧能够使固苗圆板保持足够的夹持力夹持植株；同时通过调节螺母可以调节夹苗器在调节架宽度方向的位置，以及两个固苗圆板之间的初始开口大小，适应夹持不同粗细的幼苗根茎。通过调节架升降调节水培皿中植株根系的高度，方便控制植株生长过程。具有更高的可控性和自调性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的整体结构示意图；
18.图2为本发明的内部结构示意图；
19.图3为本发明的调节架升降结构示意图；
20.图4为本发明的调节架升降结构示意图；
21.图5为本发明的夹苗器结构示意图；
22.图6为本发明的伸缩杆和压缩弹簧示意图；
23.图7为本发明的ph传感器示意图；
24.附图标记说明：
25.1-机架、2-水培皿、3-调节架、4-夹苗器、401-固苗圆板、402-伸缩杆、403-压缩弹簧、404-调节螺母、405-固苗软绵、406-导板、407-滑杆、5-主动杆、501-中提轮、6-第一提杆、601-第一提轮、7-第二提杆、701-第二提轮、8-驱动装置、9-第一提线、10-第二提线、11-丝杆、12-螺母、13-ph传感器、1301-线槽、14-监测器、15-轴承座；
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。
28.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.实施例1
30.如图1-图2和图5-图6所示，本发明提供一种自动调节水培育苗装置，包括机架1，机架1内沿长度方向设有若干水培皿2，机架1内位于水培皿2的上方设有可调节高度的调节架3，调节架3内沿长度方向依次设有若干夹苗器4；夹苗器4包括两个相对设置的固苗圆板401，两个固苗圆板401的相对外侧分别连接有伸缩杆402，伸缩杆402上套设有压缩弹簧403，两个伸缩杆402的外端分别贯穿出调节架3，伸缩杆402上位于调节架3外的一侧套设有调节螺母404。
31.具体的，机架1采用金属型材制作成长方体框架结构，若干水培皿2间隔均匀的排列在机架1内底部。调节架3采用金属型材制作成矩形框架结构，调节架3位于机架1内并位于水培皿2的上方，夹苗器4的数量、位置分别与水培皿2的数量、位置一一对应。
32.初始时夹苗器4开口最小夹持幼苗根茎，随着幼苗根茎随生长逐渐粗壮，就会逐渐撑开两个固苗圆板401，从而夹苗器4的开口会随着植株生长变化逐渐相应变化，相较于固定开口大小的夹苗结构，能够避免植株根系粗壮后夹苗结构压迫植株使植株损伤。伸缩杆402可以是套管形伸缩结构，压缩弹簧403套设在伸缩杆402上，并且一端抵接固苗圆板401，另一端抵接调节架3内侧或者固定连接伸缩杆402固定部，从而当植物根茎撑开固苗圆板401后，压缩弹簧403能够继续提供足够的夹持力夹持植株。
33.固苗圆板401两侧的伸缩杆402分别贯穿调节架3，从而可以通过调节螺母404在两个伸缩杆402的不同位置，来控制夹苗器4在调节架3内不同宽度位置，从而使幼苗植株对准插入水培皿2内部。并且通过调节螺母404可以控制两个固苗圆板401之间的距离，从而调节两个固苗圆板401之间的初始开口大小。如果压缩弹簧403另一端固定连接伸缩杆402固定部，还可以通过调节螺母404调节伸缩杆402固定部的伸入调节架3内的长度，来调节压缩弹簧403对固苗圆板401的撑顶力大小，从而调节固苗圆板401的夹持力度。
34.通过调节架3升降，调节水培皿2中植株根系的高度，方便控制植株生长过程。
35.实施例2
36.如图1-图6所示，两个固苗圆板401之间有固苗软绵405，用于包裹幼苗根茎。固苗圆板401的两侧设有导板406，调节架3内位于伸缩杆402的两侧分别设有滑杆407，导板406滑动连接在滑杆407上。
37.具体的，固苗软绵405可以是棉质垫层等，用于减缓固苗圆板401对植株根茎的压迫性，同时固苗软绵405具有可变形能力，随着植株根茎的生长粗壮化可以随之扩大变形。固苗圆板401通过导板406滑动在滑杆407上，使得夹苗器4在移动和夹持性更稳定。固苗圆板401呈半圆形状，半径大约10-15mm,高30-40mm.中心采用固苗软棉包裹保护幼苗根茎，软棉厚大哟3-10mm。伸缩杆402杆径大约5-6mm，弹簧钢丝直径大约0.2-0.5mm。
38.实施例3
39.如图1-图4所示，机架1顶端中部设有主动杆5，主动杆5上固接有中提轮501，主动杆5由驱动装置8驱动转动，机架1上位于主动杆5的一侧设有第一提杆6，位于主动杆5的另一侧设有第二提杆7，第一提杆6上设有第一提轮601，第二提杆7上设有第二提轮701。还包括：第一提线9，一端固定并绕接在中提轮501上，另一端固定连接调节架3的一侧，两端之间非固定的绕接在第一提轮601上；第二提线10，一端固定并绕接在中提轮501上，另一端固定连接调节架3的另一侧，两端之间非固定的绕接在第二提轮701上。提线的两端与调节架3之间通过丝杆11连接，丝杆11上下贯穿调节架3，丝杆11位于调节架3上下两侧的位置分别设有螺母12。
40.具体的，中提轮501固接主动杆5，驱动装置8具体为电机，电机驱动主动杆5转动时带动中提轮501同步转动，中提轮501上连接的第一提线9和第二提线10卷绕方向均是使中提轮501转动时，第一提线9和第二提线10同步回收或同步释放，类似卷扬机的控制方式，进一步的使第一提线9和第二提线10另一端连接的调节架3同步升降。第一提轮601转动连接第一提杆6上，第二提轮701转动连接在第二提杆7上，使形成定滑轮结构，从而第一提线9和第二提线10可以借助第一提轮601和第二提轮701起吊调节架3。
41.第一提线9和第二提线10有并列的两条，对调节架3沿宽度方向的两侧进行起吊，使调节架3的上升更平稳，不易倾倒。同时四个丝杆11分别位于调节架3的四角位置，通过丝杆11和螺母12的调节，可以调节四根提线的高度差，使调节架3水平，以及升降过程中保持平稳。
42.主动杆5、第一提杆6和第二提杆7分别的两端分别通过轴承座15固定在机架1上。
43.实施例4
44.如图1-图2和图7所示，若干水培皿2内分别设有ph传感器13。机架1上还设有监测器14，监测器14与若干ph传感器13连接获取ph数据，监测器14与驱动装置8连接控制。
45.具体的，每个水培皿2内均插入一个ph传感器13，这些ph传感器13共同与监测器14连接，使监测器14能够获取水培皿2内的ph数据。并且监测器14与驱动装置8如电机连接，通过ph数据的变化来控制电机转动，使调节架3上升或下降，调节幼苗根系浸水深度。机架1内设有用于这些ph传感器13的导线走线的线槽1301。
46.实施例5
47.一种自动调节水培育苗装置的育苗方法，包括如下步骤：s1，将幼苗插入水培皿2中，用固苗软绵405包裹幼苗根茎，再用两个固苗圆板401夹持固苗软绵405；s2，ph传感器13监测水培皿2中的ph数据，并发送给监测器14；s3，监测器14根据ph数据控制驱动装置8；当驱动装置8正向启动时使主动杆5和中提轮501转动，控制第一提线9和第二提线10缠绕在中提轮501上，使调节架3上升并使水培皿2中植株根系上升；当驱动装置8反向启动时使主动杆5和中提轮501转动，控制第一提线9和第二提线10脱离缠绕中提轮501，使调节架3下降并
使水培皿2中植株根系下降。步骤s1中，通过调节螺母404调节夹苗器4的位置和初始开度，当植株根茎生长变粗时撑开两个固苗圆板401，通过压缩弹簧403自动保持固苗圆板401的夹持力；步骤s2和s3中，监测器14通过无线网络与移动终端连接，可通过移动终端远程监控ph数据和水培皿2中植株根系高度。
48.具体的，监测器14根据获知的ph数据情况，控制电机转动，例如电机正转时回收第一提线9和第二提线10，电机反转时释放第一提线9和第二提线10。并且监测器14可以设置如wifi模块，通信网络模块等，使手机等移动终端可以连接远程获取信息，远程监控育苗情况，并且在移动终端可以通过软件程序等远程控制电机运行，主动调节幼苗根系浸水深度。
49.本装置的工作原理：
50.通过夹苗器4夹持幼苗根茎，并随着幼苗根茎的逐渐粗壮，植株根茎可撑开固苗圆板401，有效避免压迫夹伤植株；同时压缩弹簧403能够使固苗圆板401保持足够的夹持力夹持植株；同时通过调节螺母404可以调节夹苗器4在调节架3宽度方向的位置，以及两个固苗圆板401之间的初始开口大小，适应夹持不同粗细的幼苗根茎。通过调节架3升降调节水培皿2中植株根系的高度，方便控制植株生长过程。具有更高的可控性和自调性。
51.通过ph传感器13监测水培皿2中的ph数据，并发送给监测器14；监测器14根据ph数据控制驱动装置8；当驱动装置8正向启动时使主动杆5和中提轮501转动，控制第一提线9和第二提线10缠绕在中提轮501上，使调节架3上升并使水培皿2中植株根系上升；当驱动装置8反向启动时使主动杆5和中提轮501转动，控制第一提线9和第二提线10脱离缠绕中提轮501，使调节架3下降并使水培皿2中植株根系下降。监测器14通过无线网络与移动终端连接，可通过移动终端远程监控ph数据和水培皿2中植株根系高度，并且在移动终端可以通过软件程序等远程控制电机运行，主动调节幼苗根系浸水深度。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种自动调节水培育苗装置，其特征在于，包括机架，所述机架内沿长度方向设有若干水培皿，所述机架内位于所述水培皿的上方设有可调节高度的调节架，所述调节架内沿长度方向依次设有若干夹苗器；所述夹苗器包括两个相对设置的固苗圆板，两个所述固苗圆板的相对外侧分别连接有伸缩杆，所述伸缩杆上套设有压缩弹簧，两个所述伸缩杆的外端分别贯穿出所述调节架，所述伸缩杆上位于所述调节架外的一侧套设有调节螺母。2.根据权利要求1所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，两个所述固苗圆板之间有固苗软绵，用于包裹幼苗根茎。3.根据权利要求1所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，所述固苗圆板的两侧设有导板，所述调节架内位于所述伸缩杆的两侧分别设有滑杆，所述导板滑动连接在所述滑杆上。4.根据权利要求2所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，所述机架顶端中部设有主动杆，所述主动杆上固接有中提轮，所述主动杆由驱动装置驱动转动，所述机架上位于所述主动杆的一侧设有第一提杆，位于所述主动杆的另一侧设有第二提杆，所述第一提杆上设有第一提轮，所述第二提杆上设有第二提轮。5.根据权利要求4所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，还包括：第一提线，一端固定并绕接在所述中提轮上，另一端固定连接所述调节架的一侧，两端之间非固定的绕接在所述第一提轮上；第二提线，一端固定并绕接在所述中提轮上，另一端固定连接所述调节架的另一侧，两端之间非固定的绕接在所述第二提轮上。6.根据权利要求5所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，所述提线的两端与所述调节架之间通过丝杆连接，所述丝杆上下贯穿所述调节架，所述丝杆位于所述调节架上下两侧的位置分别设有螺母。7.根据权利要求5所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，若干所述水培皿内分别设有ph传感器。8.根据权利要求7所述的自动调节水培育苗装置，其特征在于，所述机架上还设有监测器，所述监测器与若干所述ph传感器连接获取ph数据，所述监测器与所述驱动装置连接控制。9.一种如权利要求8所述的自动调节水培育苗装置的育苗方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，将幼苗插入水培皿中，用固苗软绵包裹幼苗根茎，再用两个固苗圆板夹持固苗软绵；s2，ph传感器监测水培皿中的ph数据，并发送给监测器；s3，监测器根据ph数据控制驱动装置；当驱动装置正向启动时使主动杆和中提轮转动，控制第一提线和第二提线缠绕在中提轮上，使调节架上升并使水培皿中植株根系上升；当驱动装置反向启动时使主动杆和中提轮转动，控制第一提线和第二提线脱离缠绕中提轮，使调节架下降并使水培皿中植株根系下降。10.根据权利要求9所述的自动调节水培育苗装置的育苗方法，其特征在于：
步骤s1中，通过调节螺母调节夹苗器的位置和初始开度，当植株根茎生长变粗时撑开两个固苗圆板，通过压缩弹簧自动保持固苗圆板的夹持力；步骤s2和s3中，监测器通过无线网络与移动终端连接，可通过移动终端远程监控ph数据和水培皿中植株根系高度。

技术总结
本发明提供了一种自动调节水培育苗装置及育苗方法，涉及水培育苗技术领域，包括机架，机架内沿长度方向设有若干水培皿，机架内位于水培皿的上方设有可调节高度的调节架，调节架内沿长度方向依次设有若干夹苗器；夹苗器包括两个相对设置的固苗圆板，两个固苗圆板的相对外侧分别连接有伸缩杆，伸缩杆上套设有压缩弹簧，两个伸缩杆的外端分别贯穿出调节架，伸缩杆上位于调节架外的一侧套设有调节螺母。本发明夹苗器随幼苗根茎的逐渐粗壮撑开固苗圆板，有效避免压迫夹伤植株；同时压缩弹簧使固苗圆板保持足够的夹持力夹持植株，适应夹持不同粗细的幼苗根茎。通过调节架调节水培皿中植株根系的高度，具有更高的可控性和自调性。具有更高的可控性和自调性。具有更高的可控性和自调性。


技术研发人员：谷星慧 尹茜 尹淑媛 栾菲菲 王飞艳 东梅 陶成金 赵昌华 张宸恺 周继月 刘丹然 李佶芸 杨巧 张晓伟 冯煜凯 王俊霖 田萌冰 秦楠
受保护的技术使用者：云南省烟草烟叶公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/9/7