CN101595784B - 一种脉冲施肥器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脉冲施肥器，由脉冲发生器、活塞组件和弹性腔体组成。本发明应用水锤原理产生的脉冲压力驱动活塞运动，活塞压缩弹性腔体实现注肥过程，弹性腔体复原产生负压实现吸肥过程。本发明由于应用水锤原理产生脉冲压力进行注肥，可以在无外加动力的情况下，产生高于灌溉管道水压的注肥压力，提高肥液注入的可靠性，并且不会因施肥使灌溉管道产生水头损失。本发明不需要外加动力，在灌溉管路上并联使用，具有抗腐蚀能力强、不易泄漏、结构简单、易于加工制造、成本低、寿命长、安装使用方便等特点，可适用于微灌、喷灌、低压管道等灌溉的施肥需求。

Description

一种脉冲施肥器
技术领域
本发明属于农业灌溉技术领域，涉及农田灌溉设备，具体涉及一种与管道化灌溉配套的水力驱动的脉冲施肥器。
背景技术
灌溉施肥设备可将肥料或农药溶液注入灌溉系统的压力管道内，达到精准施肥的目的，因其具有节水、节肥、省工、省药、优质、高产、高效、环保等优点，得到快速的发展和应用。目前无外加动力的灌溉施肥设备主要有压差施肥罐、文丘里吸肥器、活塞和隔膜注肥泵等，这些设备直接使用灌溉管道中的水压注肥，注肥压力均不超过灌溉管道中的水压力，往往需要采用阀门调节灌溉管道中的压力，在施肥设备上下游的灌溉管道中产生一定的压差，才能将肥液注入灌溉管道，使得灌溉管道中产生水头损失，增加灌溉系统的能量消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、注肥压力高、肥液不易泄漏、灌溉管道无水头损失产生的脉冲施肥器。
本发明采取的技术解决方案是：一种脉冲施肥器，由脉冲发生器、活塞组件和弹性腔体组成。根据弹性腔体与活塞组建结构的不同有球囊式脉冲施肥器和隔膜式脉冲施肥器两种方案。
所述的球囊式脉冲施肥器由脉冲发生器、活塞组件和弹性腔体组成。其中：脉冲发生器由进水管、压力室、锤击阀、水锤压能释放管和排水管组成；弹性腔体由球形弹性肥液囊、吸肥管、注肥管、单向阀组成；活塞组件可以由活塞、活塞套筒组成，也可以由活塞、活塞套筒和弹簧组成；水锤压能释放管与活塞套筒连通，活塞一端与球形弹性肥液囊接触。
所述的隔膜式脉冲施肥器同样由脉冲发生器、活塞组件和弹性腔体组成。其中：脉冲发生器的组成与球囊式脉冲施肥器相同；弹性腔体由弹性隔膜、肥液腔、吸肥管、注肥管、单向阀组成；活塞组件可以由活塞、活塞套筒组成，也可以由活塞、活塞套筒和弹簧组成；水锤压能释放管与活塞套筒连通，活塞一端与弹性隔膜连接。
所述的脉冲施肥器，在灌溉管路上并联使用。工程应用时，脉冲发生器的进水管与灌溉管路的上游端连接。吸肥管与储肥容器连接，注肥管与灌溉管路的下游端连接。灌溉管道中的压力水流由进水管进入压力室，经过锤击阀后由排水管排出。当水流速度达到设定流速后，锤击阀迅速关闭，水流突然停止流动，产生水锤作用，水流的动能即转换成压力能。此时，压力室内的压力急剧上升，并通过水锤压能释放管传递给驱动活塞，活塞推动弹性腔体压缩变形，使肥液注入灌溉管道。随后，由于压力室内的压力降低，锤击阀在弹簧的作用下，回复到开启状态，同时活塞及弹性腔体复位产生负压，肥液由吸肥管内吸入。如此循环往复，则产生交替的吸肥、注肥过程，达到灌溉施肥的目的。
本发明构造的有益效果：本发明由于应用水锤原理产生脉冲压力进行注肥，可以在无外加动力的情况下，产生高于灌溉管道水压的注肥压力，提高肥液注入的可靠性，并且不会因施肥使灌溉管道产生水头损失；肥液不接触活塞，抗腐蚀能力强，不易泄漏；结构简单、易于加工制造、成本低、寿命长、安装使用方便；不需要外加动力，在灌溉管路上并联使用，可适用于微灌、喷灌、低压管道等灌溉的施肥需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
图3是本发明实施例3的结构示意图。
图中，1.进水管 2.压力室 3.锤击阀 4.排水管 5.水锤压能释放管 6.活塞 7.活塞套筒 8.肥液囊 9.单向阀A 10.注肥管 11.外壳 12.吸肥管 13.单向阀B 14.肥液腔 15.弹性隔膜 16.弹簧
具体实施方式
实施例1：
参照图1。球囊式脉冲施肥器：由进水管1、压力室2、锤击阀3、排水管4和水锤压能释放管5组成组成脉冲发生器；由球形弹性肥液囊8、单向阀A9、吸肥管10、注肥管12、单向阀B13组成弹性腔体；由活塞6、活塞套筒7组成活塞组件；水锤压能释放管5与活塞套筒7连通，活塞6一端与球形弹性肥液囊8接触。
图1所示脉冲施肥器的主要创新点是：应用水锤原理产生脉冲压力进行注肥，弹性肥液囊8复位产生负压吸肥，完成吸肥与注肥过程。具体实现过程：灌溉管道中的压力水流由进水管1进入压力室2，经过锤击阀3后由排水管4排出。当水流速度达到设定流速后，锤击阀3迅速关闭，水流突然停止流动，产生水锤作用，水流的动能即转换成压力能。此时，压力室2内的压力急剧上升，并通过水锤压能释放管5传递给驱动活塞6，活塞6推动弹性肥液囊8压缩变形，肥液由注肥管10注入灌溉管道。随后，由于压力室2内的压力降低，锤击阀3在弹簧的作用下，回复到开启状态，同时活塞6及弹性肥液囊8复位产生负压，肥液由吸肥管12内吸入。如此循环往复，则产生交替的吸肥、注肥过程，达到灌溉施肥的目的。
实施例2：
参照图2。实施例2所示的隔膜式脉冲施肥器，基本结构特征与实施例1相似，区别在于弹性腔体由肥液腔14、弹性隔膜15、单向阀A9、吸肥管12、注肥管10、单向阀B13组成，依靠弹性隔膜15的压缩与复位完成吸肥与注肥的目的。实施例2与实施例1具有相同结构的部分由相同的附图标记表示，不再对其进行说明。该实施例的原理与实现过程也与第1实施例相同，因此省略对其的说明。
实施例3：
参照图2。实施例3所示的隔膜式脉冲施肥器，基本结构特征与实施例2相似，区别在于增加了复位弹簧16。实施例3与实施例2具有相同结构的部分由相同的附图标记表示，不再对其进行说明。该实施例的原理与实现过程也与第2实施例相同，因此省略对其的说明。
本发明构造的脉冲施肥器，在灌溉管路上并联使用。使用时，将进水管1与灌溉管路的上游端连接，吸肥管12与储肥容器连接，注肥管10与灌溉管路的下游端连接。
本发明脉冲施肥器的结构和原理已通过实施例予以充分揭示，但所述实施例并非用以限制本发明，在不脱离本发明的精神或基本特征的前提下还可有其它的实施方式，在表明本发明的范围时，应参考所附的权利要求书，而不是前述的说明。

Claims (3)

1.一种脉冲施肥器，其特征在于，由脉冲发生器、活塞组件和弹性腔体组成，所述脉冲发生器由进水管(1)、压力室(2)、锤击阀(3)、水锤压能释放管(5)和排水管(4)组成；所述活塞组件由活塞(6)、活塞套筒(7)组成；水锤压能释放管(5)与活塞套筒(7)连通，活塞(6)一端与所述弹性腔体连接。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲施肥器，其特征在于，所述弹性腔体由球形弹性肥液囊(8)、吸肥管(12)、注肥管(10)、单向阀A(9)、单向阀B(13)组成。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲施肥器，其特征在于，所述弹性腔体由弹性隔膜(15)、肥液腔(14)、吸肥管(12)、注肥管(10)、单向阀A(9)、单向阀B(13)组成。
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