本发明涉及一种用于食用菌菌棒注水的装置及方法和应用。
背景技术：
近年来，食用菌因为其绿色栽培和含有丰富的维生素含量，越来越受到国人的喜爱，导致食用菌行业在国内得到了突飞猛进的发展。然而，在食用菌的种植过程中，以香菇种植为例，香菇的培养料为硬杂木锯沫，需要专用的筒状塑料袋封装形成菌棒，经过装袋、扎口、灭菌、接种、注水、发菌、出菇等过程，最终培养出可食用的香菇。对菌棒的注水一般采用人工操作注水机进行注水，现有的香菇菌棒注水机多为针式注水机，需要人工操作把注水针头插入香菇菌棒中，人工劳动强度大；尤其是菌棒临近出菇末期的最后两次注水，由于香菇菌棒收缩较为严重，木屑间隙过小，在将针头插入过程中，劳动强度更大，水也很难进入香菇菌棒中；针式注水机的针头在插入菌棒过程中，对插入角度要求高，角度稍有偏差，最前端容易从菌棒内部偏出到菌棒外表；注水过程中，靠水自然渗入木屑间隙中，不够均匀，香菇菌棒的注水量调节不够准确，受工人操作水平影响较大；针式注水机注水后，菌棒的表面木屑较硬，不利于出菇。
技术实现要素：
本发明为了解决上述技术问题，提供一种用于菌棒注水的装置，包括架体、箱体、真空泵、压力传感器和控制器，所述的箱体设在架体上，箱体上设有箱盖，箱体或箱盖上设有排气孔；所述的真空泵设在架体上，真空泵通过气管与排气孔连通；压力传感器通过线路与控制器相连，压力传感器的探头位于箱体内；控制器设在架体上，通过线路与真空泵相连。
真空泵与排气孔之间设有缓冲负压缸，所述的缓冲负压缸为柱状缸体，倾斜设置于架体上；缓冲负压缸上部设有两个通孔，一个通孔通过气管与排气孔连通，另一个通孔通过气管与真空泵连通；缓冲负压缸下部设有排水阀。
所述的箱体或箱盖上设有贯穿箱盖的泄压口，泄压口上设有泄压阀。
所述的箱体上分别设有进水口和出水口，进水口上设有进水阀，出水口上设有出水阀。
箱盖与箱体的接触面上设有一圈密封胶条。
所述的箱盖与架体之间设有支撑杆，支撑杆的一端枢接在架体上，另一端枢接在箱盖的侧边。
所述的箱盖的侧边设有行程开关，架体上与行程开关对应的位置设有开关挡板；所述的行程开关通过线路与控制器相连。箱盖扣合时，行程开关接触开关挡板闭合，向控制器发出信号，控制器发出控制信号控制真空泵运行。
本装置还包括压棒帘，所述的压棒帘一端枢接在箱体内壁一侧，箱体内壁的另一侧设有活动卡扣。
所述的架体的一端设有转向轮总成，另一端设有动力轮总成，所述的转向轮总成包括轮轴、推杆、转向轮，所述的轮轴通过转轴和轴承枢接在架体上，推杆固定在轮轴上部，转向轮枢接在轮轴下部；所述的动力轮总成包括电动驱动桥、动力轮，所述的电动驱动桥固定在架体下部，动力轮枢接在电动驱动桥两端。
本发明提供一种用于菌棒注水的方法，是使用本发明提供的一种用于菌棒注水的装置，利用真空负压对食用菌菌棒进行注水，具体包括以下步骤：
(1)关闭箱体上的泄压阀、进水阀和出水阀，关闭缓冲负压缸的排水阀；将水泵的水管与进水阀相连；
(2)打开箱盖，将扎孔后的菌棒并排放入箱体内，利用压棒帘压住菌棒，并利用活动卡扣将压棒帘固定；
(3)打开进水阀，由水泵向箱体内注水至浸没过菌棒后关闭进水阀；
(4)扣合箱盖，行程开关闭合向控制器发出信号，控制器发出控制信号控制真空泵运行将箱体内空气抽出；
(5)压力传感器检测箱体内达到负压60-80kpa后，向控制器发出信号，控制器发出控制信号控制真空泵停止运行；
(6)打开泄压阀，箱体内气压2秒内恢复至常压，打开箱盖，取出注水后的菌棒；箱内气压恢复正常后，不同的浸泡时间影响菌棒的注水量，浸泡时间越长，注水量越大；根据注水量的需求，打开泄压阀至取出注水菌棒的过程时间间隔至少3-6s。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种用于菌棒注水的装置利用真空负压对食用菌菌棒进行注水，抽真空时，菌棒木屑空隙中的气体被抽出形成真空，当打开泄压阀至箱内气压恢复后，水会在菌棒内负压作用下被快速均匀的压进香菇菌棒的木屑空隙之间，注水量的大小，可以通过调节箱内负压力值的大小和浸泡时间长短进行调节；本发明的注水装置自动化程度更高，注水量可控，注水更均匀，效果更好，保持菌棒表面湿润、水分充足，能促进食用菌快速出菇，比传统针式注水机注水出菇率和出齐率更高，出菇更快，平均提前1-2天出菇，解决了传统针式注水机注水不均匀、容易刺穿菌棒以及效率低、出菇慢等问题；且移动方便、灵活；本发明提供的一种用于菌棒注水的方法，经过测试，在注水机箱体内每次装入20个香菇菌棒，每箱菌棒的注水过程需要时间在2分钟内，按每天8小时工作时间，根据个人工作速度不同，一台机器可以完成5000-6000棒的注水工作任务，效率更高，效率远大于目前现有的菌棒注水设备，更加节省人力。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图一；
图2为本发明整体结构示意图二；
图3为本发明整体结构示意图三；
图4为本发明内部结构示意图；
图5为本发明行程开关结构示意图；
1、架体2、箱体3、真空泵4、压力传感器5、控制器
6、箱盖7、排气孔8、气管9、缓冲负压缸10、单向阀
11、排水阀12、泄压阀13、进水阀14、出水阀15、密封胶条
16、支撑杆17、行程开关18、开关挡板19、压棒帘20、活动卡扣
21、动力轮总成22、转向轮总成23、电动驱动桥24、动力轮
25、轮轴26、推杆27、转向轮28、转轴29、轴承。
具体实施方式
请参阅图1-5所示：本发明提供一种用于菌棒注水的装置，包括架体1、箱体2、真空泵3、压力传感器4和控制器5，所述的箱体2设在架体1上，箱体2上设有箱盖6，箱盖6的一端枢接在箱体2上，箱盖6上设有连通至箱体内的排气孔7；所述的真空泵3设在架体1上，位于架体1底部，真空泵3通过气管8与箱盖6上的排气孔7连通；压力传感器4设在箱盖6上，通过线路与控制器5相连，压力传感器4的探头穿过箱盖6位于箱体内，压力传感器4带有压力显示器；架体1的一端设有控制箱，控制器5设在控制箱内，控制器5通过线路与真空泵3相连，控制真空泵3启停。
真空泵3与箱盖6上的排气孔7之间设有缓冲负压缸9，所述的缓冲负压缸9为柱状缸体，倾斜设置于架体一侧；缓冲负压缸9上部设有两个通孔，两个通孔处均设有单向阀10，起到保压作用，一个通孔通过气管8与箱盖6上的排气孔7连通，另一个通孔通过气管8与真空泵3连通；缓冲负压缸9下部设有排水阀11。缓冲负压缸9能够起到缓冲作用，真空泵3运行后先抽空缓冲负压缸9内的空气，再抽箱体2内的空气，防止真空泵3启动过快或气管堵塞而损伤真空泵3；同时，由于在抽空气时，会有少量箱体2内的水进入气管8中，缓冲负压缸9可以收集这些水防止进入真空泵3而损伤真空泵3，注水结束后打开排水阀11排出积水即可。
所述的箱盖6上设有贯穿箱盖6的泄压口，泄压口上设有泄压阀12。
所述的箱体2上分别设有进水口和出水口，进水口上设有进水阀13，连接水泵，出水口上设有出水阀14，起到排空箱体2内的水的作用。
箱盖6与箱体2的接触面上设有一圈密封胶条15。
所述的箱盖6与架体2之间设有支撑杆16，支撑杆16为气压支撑杆或液压支撑杆，支撑杆16的一端枢接在架体1上，另一端枢接在箱盖6的侧边，打开箱盖6时起到支撑作用。
所述的箱盖6的侧边设有行程开关17，架体1上与行程开关17对应的位置设有开关挡板18；所述的行程开关17通过线路与控制器5相连。箱盖6扣合时，行程开关17接触开关挡板18闭合，向控制器5发出信号，控制器5发出控制信号控制真空泵3运行。
本装置还包括压棒帘19，所述的压棒帘19一端枢接在箱体2内壁一侧，箱体2内壁的另一侧设有活动卡扣20，用于锁固压棒帘19。所述的活动卡扣20包括锁销和销轴，锁销通过销轴枢接在箱体内壁，可以绕销轴旋转。由于注水后菌棒会漂浮，为了保证注水效果，需要利用压棒帘19压住菌棒使菌棒完全浸没在水中。
所述的架体1的一端设有动力轮总成21，另一端设有转向轮总成22，所述的动力轮总成21包括电动驱动桥23、动力轮24，所述的电动驱动桥23固定在架体1下部，动力轮24枢接在电动驱动桥23两端；所述的转向轮总成22包括轮轴25、推杆26、转向轮27，所述的轮轴25通过转轴28和轴承29枢接在架体1上，轮轴25能够转动来改变前进方向，推杆26固定在轮轴25上部，推杆26上部的把手上设有电动驱动桥23电机的控制键，控制电机启停，转向轮27枢接在轮轴25下部。注水机要在食用菌菌棒存放架之间的过道上进行移动，当需要移动注水机时，人工操纵转向轮总成22，保证整个注水机按要求轨迹移动。
本发明提供一种用于菌棒注水的方法，是使用本发明提供的一种用于菌棒注水的装置，利用真空负压对食用菌菌棒进行注水，具体包括以下步骤：
(1)关闭缓冲负压缸9的排水阀11，关闭箱体2上的泄压阀12、进水阀13和出水阀14；将水泵的水管与进水阀13相连；
(2)打开箱盖6，将扎孔后的菌棒并排放入箱体2内，利用压棒帘19压住菌棒，并利用活动卡扣20将压棒帘19固定，使菌棒完全浸没在水中；
(3)打开进水阀13，由水泵向箱体2内注水至浸没过菌棒后关闭进水阀；
(4)扣合箱盖6，行程开关17接触开关挡板18闭合，向控制器5发出信号，控制器5发出控制信号控制真空泵3运行将箱体内空气抽出；
(5)压力传感器检测箱体内达到负压60-80kpa后，向控制器5发出信号，控制器5发出控制信号控制真空泵3停止运行；负压达到60-80kpa时，既能保证菌棒内空气抽净率，又不会过度挤压菌棒使菌棒形变影响出菇；
(6)打开泄压阀12，箱体2内气压2秒内恢复至常压，打开箱盖6，取出注水后的菌棒；根据注水量的需求，打开泄压阀至取出注水菌棒的过程时间间隔至少3-6s。
1.一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：包括架体、箱体、真空泵、缓冲负压缸、压力传感器和控制器，所述的箱体设在架体上，箱体上设有箱盖，箱体或箱盖上设有连通至箱体内的排气孔；所述的真空泵设在架体上，所述的缓冲负压缸倾斜设在架体上，缓冲负压缸为柱状缸体，缓冲负压缸上部设有两个通孔，下部设有排水阀，其中一个通孔通过气管与排气孔连通，另一个通孔通过气管与真空泵连通；所述的压力传感器设在箱体或箱盖上，通过线路与控制器相连，压力传感器的探头位于箱体内；控制器设在架体上，通过线路与真空泵相连；箱体或箱盖上设有贯穿至箱体内的泄压口，泄压口上设有泄压阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：所述的箱体上分别设有进水口和出水口，进水口上设有进水阀，出水口上设有出水阀。
3.根据权利要求1所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：箱盖与箱体的接触面上设有一圈密封胶条。
4.根据权利要求1所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：所述的箱盖与架体之间设有支撑杆，支撑杆的一端枢接在架体上，另一端枢接在箱盖的侧边。
5.根据权利要求1所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：所述的箱盖的侧边设有行程开关，架体上与行程开关对应的位置设有开关挡板；所述的行程开关通过线路与控制器相连。
6.根据权利要求1所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：还包括压棒帘，所述的压棒帘一端枢接在箱体内壁一侧，箱体内壁的另一侧设有活动卡扣。
7.根据权利要求1所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：所述的架体的一端设有转向轮总成，另一端设有动力轮总成，所述的转向轮总成包括轮轴、推杆、转向轮，所述的轮轴通过转轴和轴承枢接在架体上，推杆固定在轮轴上部，转向轮枢接在轮轴下部；所述的动力轮总成包括电动驱动桥、动力轮，所述的电动驱动桥固定在架体下部，动力轮枢接在电动驱动桥两端。
8.一种用于菌棒注水的方法，其特征在于：利用根据权利要求1-7所述的一种用于菌棒注水的装置进行注水，包括以下步骤：
(1)关闭箱体上的泄压阀、进水阀和出水阀，关闭缓冲负压缸的排水阀；将进水阀与水泵相连；
(2)打开箱盖，将扎孔后的菌棒并排放入箱体内，利用压棒帘压住菌棒，并利用活动卡扣将压棒帘固定；
(3)打开进水阀，由水泵向箱体内注水至没过菌棒后关闭进水阀；
(4)扣合箱盖，行程开关闭合向控制器发出信号，控制器发出控制信号控制真空泵运行将箱体内空气抽出；
(5)压强传感器检测箱体内达到负压60-80kpa后，向控制器发出信号，控制器发出控制信号控制真空泵停止运行；
(6)打开泄压阀，使箱体内气压恢复至常压，打开箱盖，取出注水后的菌棒；根据注水量的需求，打开泄压阀至取出注水菌棒的时间间隔至少3-6s，浸泡时间越长，注水量越大。
9.根据权利要求1-7所述的一种用于菌棒注水的装置，其特征在于：利用真空负压对菌棒进行注水。
技术总结