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操作控制系統(tǒng)
操作控制系統(tǒng)由軟件程序來控制水流和各閥的營養(yǎng)配比。整套系統(tǒng)是由軟件、硬件、傳輸設(shè)備、傳感器、環(huán)境控制、灌溉控制及營養(yǎng)控制組成。
該系統(tǒng)通過PLC可編程控制器控制水和肥液的比例，以實(shí)現(xiàn)控制營養(yǎng)液濃度的目的。其工作原理是：控制器通過采集電子水表信號(hào)計(jì)算出水流量，通過程序判斷實(shí)際的水流是否達(dá)到設(shè)定量，當(dāng)灌溉水量達(dá)到設(shè)定值時(shí)就自動(dòng)切斷電磁閥，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制灌溉水量。營養(yǎng)液池安裝有液位傳感器，通過測(cè)量水位電阻的變化來自動(dòng)檢測(cè)水位。當(dāng)營養(yǎng)液用盡時(shí)，電阻值就會(huì)很大，傳感器檢測(cè)到阻值變化信號(hào)后傳送給控制器，控制器驅(qū)動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲音，并切斷進(jìn)水口的電磁閥，自動(dòng)停止工作。
為了能檢測(cè)pH值和EC值，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的傳感器接口可以采集傳感器模擬量，并將數(shù)值顯示在液晶上，通過人機(jī)交互界面，可以隨時(shí)查看系統(tǒng)工作時(shí)的pH值和EC值，并且數(shù)據(jù)可以自動(dòng)保存，可以查看歷史數(shù)據(jù)文檔。外接的光照傳感器和水分傳感器信號(hào)采集到控制器中，可以作為施肥灌溉程序的參考值。
消毒系統(tǒng)
營養(yǎng)液消毒裝備主要通過采用多段處理工藝，前級(jí)采用砂濾法去除營養(yǎng)液中的組織老化殘留物、浮游物，提高營養(yǎng)液的透明度，后級(jí)采用UV-OH技術(shù)進(jìn)行終端處理，利用真空紫外線（Vacuum-UV）和短波紫外線（UV-C）兩類波長高能級(jí)UV的相互協(xié)同作用，產(chǎn)生氧化物羥基自由基OH，實(shí)現(xiàn)快速、、廣譜滅菌，凈化營養(yǎng)液中的有機(jī)、無機(jī)污染物。
營養(yǎng)液循環(huán)再利用系統(tǒng)核心裝置首段為砂率段，可減輕后級(jí)處理負(fù)荷，中段利用波長為225nm～275nm的紫外線對(duì)微生物的強(qiáng)烈殺滅的作用，對(duì)原水中的微生物進(jìn)行殺滅；末段導(dǎo)入羥基自由基OH進(jìn)行終殺菌。其特點(diǎn)是：殺菌速度快，不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，不增加水的嗅味，不產(chǎn)生對(duì)人體有害的鹵代甲烷化合物，；水處理筒體采用進(jìn)口不銹鋼，可滿足1.2MPa的工作壓力，具有防銹、強(qiáng)度高、無金屬離子污染、設(shè)備表面易于清潔等優(yōu)點(diǎn)；耗能低，連續(xù)使用壽命可達(dá)3000小時(shí)以上，并配有可靠的鎮(zhèn)流裝備；模塊化電控裝置，功能，定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，與水處理筒體采用一體化設(shè)計(jì)，具有安裝方便，操作簡單，安全可靠，便于維護(hù)的特點(diǎn)。
增氧系統(tǒng)
充足的氧氣供給是維持植物根系正常生長和生理功能的重要條件。營養(yǎng)液栽培的作物根系有一部分暴露在潮濕的空氣中，形成所生根，直接從空氣中吸氧。然而水培作物大部分根系主要在營養(yǎng)液中，尤其是新生根系主要分布在根底部，仍處在供氧困難狀態(tài)，長期供氧不足，導(dǎo)致根系生長不良，影響作物產(chǎn)量，長期浸在缺氧營養(yǎng)液中的根也容易腐爛。各種作物對(duì)根系缺氧的敏感程度不同，但要求NFT能提供充足氧的營養(yǎng)液是一致的。為此，課題組對(duì)提高營養(yǎng)液中溶氧量的有關(guān)方面進(jìn)行了探索，以改善營養(yǎng)液栽培的條件。

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