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微型植物工廠的系統較簡單,集成度更,非常適合家庭培養及科學研究。植物生長的環境由系統感知并自動控植物生長所需合適的光照、溫度,并為植物提供適當的營養成分[4]。其中,植物營養液代替土壤向植物體提供水、肥、氣、熱量等生長因子,因此營養液的控在整個系統中占有十分重要的地位。
在當前已有的文獻中,大多數文獻研究的是植物工廠的系統設計,而針對植物營養液控方面的研究則相對較少。本文將系統局部化,著重考慮營養液循環系統,希望能為植物工廠的進一步普及與發展做出一些有益的嘗試。
微型植物工廠營養液循環系統可分為微控制器系統、環境感知系統、營養液控系統和電源系統,系統結構見圖1。
環境感知系統包括溫度傳感器、液位傳感器、流速計和pH值傳感器,系統通過傳感器感知環境情況并通過微控制器做出決策并發送相關指令給控系統,使其對系統環境做出相應整,使植物工廠環境始終保持適宜植物生長的狀態。營養液控系統包括加熱器、制冷器、蠕動泵及水泵,當環境溫度較低時,加熱器啟動增加系統熱量;當環境溫度較不利于植物生長時,制冷器啟動降低系統熱量;蠕動泵用來滴加酸液或堿液以節營養液pH值;水泵用來控營養液的液位及流速。
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