《表1 不同灌溉总量下的实验数据》

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《轻简水肥一体化系统设计与实现》

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试验通过设置不同比例的总水量和总肥量，记录调速完成后的水流量、肥液流量及注肥阶段所用的时间，并测算出计算误差与实际误差，其结果如表1所示。试验中总水量在1 000～2 400 L范围内以200 L间隔进行取值，总肥量固定为10 L，在不同水肥比例下对本系统进行验证。实验中设置湿润、注肥和冲洗三阶段所需水量比为20%:60%:20%，即注肥阶段灌溉水量占灌溉总水量的百分比α为0.6。当注肥阶段开启后，系统进入比例调控过程，以70%的初始占空比启动注肥泵，分别获取水流量、肥液流量，通过公式（6）判断是否在标准水肥比A的误差范围内，其中，误差允许范围系数β设置为0.2。若不在，则以3%的PWM占空比调整，直至实时水肥比达到误差要求。比例调控过程结束后，记录调速完成后的水流量与肥液流量，其比值与设定的标准水肥比接近，可见，在不同水肥比例要求下，系统可对肥液流量进行精准调控。之后，系统进入稳速注肥过程，通过式（8）计算出稳定注肥时间，以固定肥速将剩余肥液注入到管路中，注肥时间结束后，记录剩余肥量。在多次不同灌溉总量下的实验中，根据肥液流量与注肥时间推导出的计算误差最大为3.2%，实验结束后记录肥液剩余量均少于0.2 L，即实际误差在2%以内。因此，本轻简水肥一体化系统水肥比例调控精度高，调速快，运行稳定，能够满足小规模农业施肥灌溉的需求。