CN103267701A - 一种植物生长连续需水量的检测仪 - Google Patents

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肖俊夫
宋毅夫
刘战东
南纪琴
刘祖贵
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Abstract

本发明公开了一种植物生长连续需水量的检测仪，包括观测筒及其内的土壤，植物，称重仪和水源，在所述观测筒外设有压力水箱，所述压力水箱置于所述称重仪上，所述压力水箱分别与观测筒内的给水器和水源连通，所述给水器为滴灌器、埋灌器或渗灌器。本发明用于植物连续需水量的检测。

Description

一种植物生长连续需水量的检测仪
 
技术领域：
本发明涉及一种测量技术，特别是一种植物生长连续需水量的检测仪。
背景技术：
为了研究植物在各生长期对水的需求量的变化规律，需要有一个高精度的植物吸收水量称重仪，上个世纪曾引进发达国家设备，这种设备是采用观测筒，植物生长于此观测筒内的土壤中对筒中的土壤进行滴灌、渗灌或者灌溉，植物吸收的水分和养分生长并对其自身的水分进行蒸腾而消耗观测筒内的水分，通过对观测筒、土壤、水分和植物的适时总重量计算出耗水量，这种设备的价格昂贵但精度并不高，原因一是以观测筒、土壤和植物的重量高达数吨，即使称重仪的精度为千分之一，其误差值为数公斤，其二植物本身的重量是变化的，这个重量无法扣除。
发明内容：
本发明目的是提供一种在连续给水条件下测量精度高且设备造价低的一种植物生长连续吸水量的检测仪。
实现本发明目的的技术方案是，一种植物生长连续需水量的检测仪，包括观测筒及其内的土壤，植物，称重仪和水源，其特征在于：在所述观测筒外设有压力水箱，所述压力水箱置于所述称重仪上，所述压力水箱分别与观测筒内的给水器和水源连通，所述给水器为滴灌器、埋灌器或渗灌器。一种植物生长连续需水量的检测仪，包括观测筒及其内的土壤和植物，称重仪和水源，其特征在于：在所述观测筒外设置有压力水箱，此压力水箱与水源连通，此压力水箱放置在所述称重以上，在此压力水箱的下方设有负压给水箱，一供水管的两端分别与压力水箱和负压给水箱连通，一通气管的上端口处在压力水箱的液面上方，此通气管的下端口处在负压给水箱上部的通气孔和水箱顶板之间，水位控制器的输入端与所述压力水箱内的水位触点连接，此水位控制器的输出端与压力水箱和水源之间的进水管上的电动阀连接，负压给水管的一端与设在观测筒外的电磁阀的出水孔连通，此负压给水管的另一端与所述观测筒土壤中的负压给水器连通，另一供水管的两端分别与所述电磁阀的一个进水孔和压力水箱连通；此电磁阀的另一进水孔与负压给水箱之间设有水管，负压给水控制器的输入端与所述负压给水管内的触点连接，此负压给水控制器的输出端与所述电磁阀的线圈连接，所述电磁阀的结构是，包括进水孔和出水孔，电磁阀壳体下部的右侧有两个相平行的常开进水孔16和常闭进水孔17，此二进水孔的内端口分别与水腔连通，此电磁阀壳体下部的左侧有一出水孔15，此出水孔的内端口与上述水腔连通，上述水腔的上端设有两个相平行的竖向腔，常开阀磁铁芯21和常闭阀磁铁芯24分别置于上述两个竖向腔内，上述常闭阀磁铁芯的上端面与竖向腔的上端面之间设有压簧，其下端设有压簧23上述常开阀磁铁芯下部的小直径柱体上套设有压簧19，此小直径柱体的下端设有橡胶密封盖18，常闭阀磁铁芯的下端设有橡胶密封盖22，上述两个橡胶密封盖分别与上述常开进水孔和常闭进水孔的内端口的环形面相对，在常开阀磁铁芯所在的竖向腔体外侧的下部设有线圈20，在常闭阀磁铁芯在的另一个竖向腔体外侧的上部设有线圈25，上述的两个线圈分别与所述负压给水控制器的输出端连接。
本发明与现有技术比较具有精度高和价格低的显著优点。
附图说明：
    图1是本发明用负压给水的示意图，图2是本发明的电磁阀主视图，图3是图2的A—B转折剖视图，图4是图2的A—C转折剖视图。
具体实施方式： 
为了克服现有称重存在精度低造价高的缺点，本发明采用负压连续向植物给水技术，通过对压力水箱中的水的消耗进行称重技术方案，由于所称重的对象不含土壤、植物和重量大的观测筒，压力水箱只有上述重量的百分之几，提高了称重精度。这种连续给水植物需水量的检测仪的结构是：观测筒1内盛有土壤，植物13生长在此观测筒的土壤上，负压给水器14埋在植物根系处的土壤中，所述负压给水器为管子，管的管壁上均布有孔径小于50微米的小孔，在所述负压给水器的附近土壤中设有观察土壤湿度的观察管2。电磁阀4的出水孔与上述负压给水器连通，此电磁阀的两个进水孔分别与压力水箱10和负压给水箱3连通，负压给水箱的高度略低于其中电磁阀4一进水孔，压力水箱的供水管7分别与负压给水箱和上述电磁阀的一进水孔连通，通气管8的下端口处于负压给水箱上部的通气孔与此水箱顶板之间，此通气管的上端口处于压力水箱的液面之上，上述压力水箱置于称重仪11上。压力水箱内设有水位触点与水位控制器9连接，此水位控制器9的信号输出端与此压力水箱和水源之间的进水管12上的进水电磁阀连接，负压给水控制器6的信号输出端与所述电磁阀4连接，负压给水管5内设有触点与上述负压给水控制器6连接。所述电磁阀的结构是，包括进水孔和出水孔，电磁阀壳体下部的右侧有两个相平行的常开进水孔16和常闭进水孔17，此二进水孔的内端口分别与水腔连通，此电磁阀壳体下部的左侧有一出水孔15，此出水孔的内端口与上述水腔连通，上述水腔的上端设有两个相平行的竖向腔，常开阀磁铁芯21和常闭阀磁铁芯24分别置于上述两个竖向腔内，上述常闭阀磁铁芯的上端面与竖向腔的上端面之间设有压簧，其下端设有压簧23上述常开阀磁铁芯下部的小直径柱体上套设有压簧19，此小直径柱体的下端设有橡胶密封盖18，常闭阀磁铁芯的下端设有橡胶密封盖22，上述两个橡胶密封盖分别与上述常开进水孔和常闭进水孔的内端口的环形面相对，在常开阀磁铁芯所在的竖向腔体外侧的下部设有线圈20，在常闭阀磁铁芯在的另一个竖向腔体外侧的上部设有线圈25，上述的两个线圈分别与所述负压给水控制器的输出端连接。
本发明的工作原理是；在正常情况下，压力水箱中的水经供水管7向负压给水箱供水，在负压给水管负压不丢失情况下，负压给水箱通过负压给水电磁阀4向观测筒土壤给水，当负压丢失时，负压给水管中的水位触点信号通过负压给水控制器的水位触点信号使控制器的中间继电器产生电脉冲使负压给水电磁阀中的与负压供水管7连通的常闭进水孔打开向负压给水管供水恢复负压，当负压恢复后，脉冲停止，此负压给水电磁阀4的常闭进水孔复位，而此电磁阀中与负压给水管连通的进水孔由关闭状态变为打开状态，此时，负压给水箱处于正常向观测筒提供负压给水源，当负压给水箱中的水位下降到通气管的下端口离开水面时，压力水箱水面上方与大气连通，压力水箱自动向负压给水箱供水，当负压给水箱中的水位上升到淹没通气管的下端口时，自动停止向负压给水箱供水。这种负压给水是根据土壤形成负压通过给水器吸收水分，当土壤的水势达到平衡时，不再吸收水分。负压给水器连续向植物供水，压力水箱中的水量通过测量仪适时记录下来，可通过显示器显示，或打印出来，还可以绘制出以时间为横坐标的植物需水量的曲线。由于压力水箱体积小，其与水的重量一般只有数十公斤，使用同样精度等级的称重仪其精度大大提高，而且所称重的重量不含植物重量，其精度更高。当植物根系过深时，可在不同深度的土壤中设置一个甚至三个负压给水器。上述给水方式为负压给水，也可以采用滴灌、埋灌、渗灌或荫灌等连续给水方式。

Claims (2)

1.一种植物生长连续需水量的检测仪，包括观测筒及其内的土壤，植物，称重仪和水源，其特征在于：在所述观测筒外设有压力水箱，所述压力水箱置于所述称重仪上，所述压力水箱分别与观测筒内的给水器和水源连通，所述给水器为滴灌器、埋灌器或渗灌器。
2.一种植物生长连续需水量的检测仪，包括观测筒及其内的土壤和植物，称重仪和水源，其特征在于：在所述观测筒外设置有压力水箱，此压力水箱与水源连通，此压力水箱放置在所述称重以上，在此压力水箱的下方设有负压给水箱，一供水管的两端分别与压力水箱和负压给水箱连通，一通气管的上端口处在压力水箱的液面上方，此通气管的下端口处在负压给水箱上部的通气孔和水箱顶板之间，水位控制器的输入端与所述压力水箱内的水位触点连接，此水位控制器的输出端与压力水箱和水源之间的进水管上的电动阀连接，负压给水管的一端与设在观测筒外的电磁阀的出水孔连通，此负压给水管的另一端与所述观测筒土壤中的负压给水器连通，另一供水管的两端分别与所述电磁阀的一个进水孔和压力水箱连通；此电磁阀的另一进水孔与负压给水箱之间设有水管，负压给水控制器的输入端与所述负压给水管内的触点连接，此负压给水控制器的输出端与所述电磁阀的线圈连接，所述电磁阀的结构是，包括进水孔和出水孔，电磁阀壳体下部的右侧有两个相平行的常开进水孔16和常闭进水孔17，此二进水孔的内端口分别与水腔连通，此电磁阀壳体下部的左侧有一出水孔15，此出水孔的内端口与上述水腔连通，上述水腔的上端设有两个相平行的竖向腔，常开阀磁铁芯21和常闭阀磁铁芯24分别置于上述两个竖向腔内，上述常闭阀磁铁芯的上端面与竖向腔的上端面之间设有压簧，其下端设有压簧23上述常开阀磁铁芯下部的小直径柱体上套设有压簧19，此小直径柱体的下端设有橡胶密封盖18，常闭阀磁铁芯的下端设有橡胶密封盖22，上述两个橡胶密封盖分别与上述常开进水孔和常闭进水孔的内端口的环形面相对，在常开阀磁铁芯所在的竖向腔体外侧的下部设有线圈20，在常闭阀磁铁芯在的另一个竖向腔体外侧的上部设有线圈25，上述的两个线圈分别与所述负压给水控制器的输出端连接。
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