柱塞式注肥泵的设计试验及精准施肥应用

为解决水肥一体化应用中施肥流量随着灌溉管道工作压力变化而波动导致施肥浓度不均匀的问题,设计了一种额定流量为300 L/h、最大工作压力为1.0 MPa的柱塞式注肥泵,对柱塞泵进行不同行程比例和电源频率下的工作流量试验,建立了工作流量与电源频率、行程比例及灌溉管道压力的拟合公式.结果表明:研发的柱塞泵工作流量与电源频率、行程比例均呈极显著的线性正相关,与灌溉管道压力呈显著负相关,以相对标准偏差RSD表示的流量测量精度范围为0.09％～1.43％;行程比例为100％、电源频率为50 Hz时,当灌溉管道压力由0.1 MPa增至0.5 MPa,柱塞泵工作流量下降14.22 L/h,占平均流量的4.58％,RSD最大值仅为0.38％,表明柱塞泵工作流量很稳定,可以适应喷灌和微灌水肥一体化系统不同工作压力的需求.以研发的柱塞泵为核心,提出了仅改变电源频率实现精准施肥的控制策略,具有控制算法简单、流量调节精准、投资成本低等优势,适合于水肥一体化精准施肥.