CN104472095A - 药肥施用装置 - Google Patents

Abstract

一种农作物施肥施药装置，其包括药肥容器，药肥输送泵、输送管、药肥施放开关、药肥施放杆和药肥施放喷头，还包括药肥定量施放控制电路模块。整套装置由安装在药桶底部的蓄电池供电，药肥施放控制电路模块按照预先设定的工作模式，控制微型隔膜水泵的启停及转速，水泵与药肥运输管以及喷头连接，更换不同的喷头，可以得到不同的喷洒效果，以适应不同的喷洒用途。采用本发明能够集施用定根肥水、肥料溶液、农药、抑芽剂于一体，携带方便，操作使用简便；采用数字化智能控制技术，能够做到肥料、农药和抑芽剂施用精确，实现精准化作业；效益高成本低，还能够减轻施肥、用药手工操作劳动强度，提高工作效率，降低物资、劳力成本，经济社会效益显著。

Description

药肥施用装置

技术领域

本发明涉及一种农作物施肥施药装置，尤其涉及一种能够精确定时定量进行药肥施用的装置。

背景技术

目前烟草生产中的许多农事操作基本靠手工完成。在移栽和施肥上，没有定根肥水、肥料溶液施用器械，采取的是用水壶或水瓢浇施定根肥水或肥料溶液；在施用抑芽剂方面，也没有专用的抑芽剂施用器械，大部分是使用自制的塑料瓶进行淋施，仅是在施用农药上使用了不能数字显示且不能定量的喷雾器。导致烟叶生产不仅用工多、效率低、成本大，而且肥料和药剂的施用量不一致，不准确，施用不到位，直接影响了烟叶精益生产和标准化生产水平。

发明内容

本发明的技术目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种多功能智能化的药肥施用装置，旨在在烟叶生产减工降本，提升烟叶精益生产和标准化生产水平等方面发挥重要作用。本发明所提供的药肥施用装置，适用于原烟种植及桔园、苗圃等农作物施肥、施药及抑芽使用，具有一机多用，智能化精确控制，使用简便等特点。

本发明的技术目的是采用以下技术方案实现的。

本发明所称的药肥施用装置，包括外壳，安装在外壳内部的药肥容器，以及安装在外壳外部的用于输出药肥容器内的药肥(农药和/或肥料)的药肥运输管、药肥施放开关、药肥施放杆和药肥施放喷头。尤其是，本发明的药肥施用装置还包括安装在外壳内部的电源模块和药肥施放控制模块；电源模块用于向药肥施放控制模块供电；药肥施放控制模块与药肥运输管连接，用于控制向药肥运输管的药肥输送。药肥运输管、药肥施放杆和药肥施放喷头依次连接，药肥施放开关可设置在药肥施放杆的一端或中间的任意部位。

采用上述技术方案的好处在于，在增加电源模块进行供电的基础上，还增加药肥施放控制模块对药肥的施用进行智能化精确控制，从而达到减工降本，提升作物精益生产和标准化生产水平的技术目的。

作为一种优选技术方案，本发明的药肥施用装置还可包括人机交互模块，人机交互模块由电源模块供电。人机交互模块可包括用于显示信息的数控显示模块和用于向药肥施用装置发送信息的按键输入模块。数控显示模块显示的信息可包括电源模块的电量信息、药肥施放控制模块的参数设置信息、和/或药肥施用装置的工作状态信息；通过按键输入模块输入的信息可包括药肥施放控制模块的参数设置信息、和/或药肥施用装置的功能选择信息。好处在于：进一步增加人机交互模块，使得使用者可以实时监控药肥施用装置的工作状态和工作参数，还能对药肥的施用进行精确的参数设计和功能选择，从而有利于达到对药肥施用的精确定量控制。

为实现多种不同功能，使得本发明的药肥施用装置具有更好的适用性，一机多用，可以进一步设计多种不同的喷头以供选择，从而实现不同目的和要求的药肥施用。作为一优选实施方案，药肥施放喷头可选为农药喷洒喷头、定量施肥喷头或抑芽剂施用喷头。

农药喷洒喷头结构与传统喷雾器(传统用于喷洒农药的喷雾器喷头)相同，具有和传统的农药喷洒相同的使用效果，雾化强弱通过控制器面板上“+”、“-”按键调节，调节后的参数自动保存，手柄按键开关能控制连续或间断的农药喷洒过程。

定量施肥喷头具有独特的金属导管设计，施肥时，导管能够轻松的插入土壤，在地面以下对农作物根部进行定量施肥。施肥量是通过智能数字控制模块进行定量控制，调节定量参数，可以改变施肥的用量，每按动一次手柄开关，可以完成一次农作物体的定量施肥过程，定量精确。

抑芽剂施用喷头专门针对农作物的冠部，设计成伞状，伞状喷头四周分布多个喷洒孔。抑芽喷洒时，用伞状喷头扣住农作物的冠部，对农作物的冠部进行集中的定量喷洒，定量参数可调，因此抑芽喷洒过程中，药物不会散落到农作物的生长茎叶上，抑芽效果十分理想。

三种不同的喷洒模式是通过控制器面板上的“功能”按键切换，切换后的模式将自动保存，下一次使用将保留相同的喷洒模式。

进一步地，本发明还有一个优选方案在于，药肥施放控制模块可进一步包括一置于药肥容器内的隔膜泵。需要施用的肥料和药物经由隔膜泵进液过滤器和药筒进口过滤器进入药肥容器中，隔膜泵输出的肥料和药物经药肥运输管输出。好处在于：通过对隔膜泵进行参数设置，达到精确控制药肥施用量和时间的目的，提高作物的精益生产和标准化生产水平。

为了更好的实现智能化精确控制，药肥施放控制模块还可进一步包括一置于外壳的内部、置于药肥容器外部的单片机控制模块。单片机控制模块由电源模块供电，单片机控制模块与隔膜泵连接，控制隔膜泵的工作。单片机控制模块还与人机交互模块连接，进行数据交换。好处在于：使用者可以通过人机交互模块进行参数的设置，设置的参数存储在单片机控制模块中；单片机控制模块依此调整隔膜泵的参数，从而使得隔膜泵按照使用者的要求进行工作；单片机控制模块还可以将电源和隔膜泵等部件的工作状态通过人机交互模块反馈给使用者，以便使用者调整使用方式。

进一步地，单片机控制模块可包括电源电压测量单元、电机调速单元、工作时长控制单元、施药压力控制单元。电源电压测量单元用于测量电源模块的剩余电量，并由数控显示模块显示；电机调速单元、工作时长控制单元和施药压力控制单元用于依据经由按键输入模块输入的药肥施放控制模块的参数设置信息，调节隔膜泵的输出。相对应地，药肥施放控制模块的参数设置信息也可以包括隔膜泵的电机转速信息、工作时长信息、施药压力信息；药肥施用装置的功能选择信息包括定量施肥功能、抑芽剂施用功能和农药喷洒功能的设定信息。好处在于：通过对上述电源电压、电机转速、工作时长、施药压力等方面的设置或监测，就能够实现智能化的施药控制，从而达到本发明的技术目的。

采用本发明的药肥施用装置能够集施用定根肥水、肥料溶液、农药、抑芽剂于一体，携带方便，操作使用简便；采用数字化技术控制，能够做到肥料、农药和抑芽剂施用精确，实现精准化作业；效益高成本低，每台生产成本仅为350元左右，比现有单一功能的不能定量且不能数控的喷雾器(250元)增加100元左右；能够减轻施肥、用药手工操作劳动强度，提高工作效率，降低物资、劳力成本，经济社会效益显著。

附图说明

图1为采用本发明的肥药施用装置进行农药喷洒时的装置配置示意图；

图2为采用本发明的肥药施用装置进行肥料施放时的装置配置示意图；

图3为采用本发明的肥药施用装置进行抑芽剂施用时的装置配置示意图；

图4为基于本发明的肥药施用装置的装配分解图；

图5为本发明的肥药施用装置的一种定量控制原理示意图；

图6为本发明的肥药施用装置的另一种定量控制原理示意图；

图7为本发明中稳压电路的一种实施例；

图8为本发明中电压检测电路的一种实施例；以及

图9为本发明中剩余电量显示电路的一种实施例。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

本发明所称的药肥施用装置100，参见图1～图6所示，包括外壳10，安装在外壳10内部的药肥容器11，以及安装在外壳10外部的药肥运输管12、药肥施放开关13、药肥施放杆14和药肥施放喷头15。尤其是，本发明的药肥施用装置还包括安装在外壳10内部的电源模块20和药肥施放控制模块21；电源模块20用于向药肥施放控制模块21供电；药肥施放控制模块21与药肥运输管12连接，用于控制向药肥运输管12的药肥输送。

采用上述技术方案的好处在于，在增加电源模块20进行供电的基础上，还增加药肥施放控制模块21对药肥的施用进行智能化精确控制，从而达到减工降本，提升作物精益生产和标准化生产水平的技术目的。

作为一种优选实施例，本发明的药肥施用装置还可包括人机交互模块16，人机交互模块16由电源模块20供电，参加图1～图6所示。人机交互模块16可包括用于显示信息的数控显示模块161和用于向药肥施用装置发送信息的按键输入模块162。数控显示模块161显示的信息可包括电源模块20的电量信息、药肥施放控制模块21的参数设置信息、和/或药肥施用装置的工作状态信息；通过按键输入模块162输入的信息可包括药肥施放控制模块21的参数设置信息、和/或药肥施用装置的功能选择信息。好处在于：进一步增加人机交互模块16，使得使用者可以实时监控药肥施用装置的工作状态和工作参数，还能对药肥的施用进行精确的参数设计和功能选择，从而有利于达到对药肥施用的精确定量控制。

为实现多种不同功能，使得本发明的药肥施用装置具有更好的适用性，一机多用，可以进一步设计多种不同的喷头以供选择，从而实现不同目的和要求的药肥施用。作为一优选实施例，药肥施放喷头15可选为定量施肥喷头152(参见图1和图2)、抑芽剂施用喷头153(参见图1和图3)、和/或农药喷洒喷头151(参见图1和图4)。

农药喷洒喷头151结构与传统喷雾器(传统用于喷洒农药的喷雾器)相同，具有和传统的农药喷洒相同的使用效果，雾化强弱通过控制器面板上“+”、“-”按键调节，调节后的参数自动保存，手柄按键开关能控制连续或间断的农药喷洒过程。

定量施肥喷头152具有金属导管设计，施肥时，导管能够轻松的插入土壤，在地面以下对农作物根部进行定量施肥。施肥量是通过智能数字控制模块进行定量控制，调节定量参数，可以改变施肥的用量，每按动一次手柄开关，可以完成一次农作物体的定量施肥过程，定量精确。

抑芽剂施用喷头153专门针对农作物的冠部，设计成伞状，伞状喷头的四周分布多个喷洒孔。抑芽喷洒时，用伞状喷头扣住农作物的冠部，对农作物的冠部进行集中的定量喷洒，定量参数可调，因此抑芽喷洒过程中，药物不会散落到农作物的生长茎叶上，抑芽效果十分理想。

三种不同的喷洒模式是通过控制器面板上的“功能”按键切换，切换后的模式将自动保存，下一次使用将保留相同的喷洒模式。

进一步地，本发明还有一个优选实施例在于，药肥施放控制模块21可进一步包括一置于药肥容器11内的隔膜泵211。需要施用的肥料和药物经由隔膜泵进液过滤器2121和药筒进口过滤器111进入药肥容器11中，隔膜泵211输出的肥料和药物经药肥运输管12输出。参见图4～图6所示。好处在于：通过对隔膜泵211进行参数设置，达到精确控制药肥施用量和时间的目的，提高作物的精益生产和标准化生产水平。

为了更好地实现智能化精确控制，药肥施放控制模块21还可进一步包括一置于外壳10的内部、置于药肥容器11外部的单片机控制模块212，参见图6。单片机控制模块212由电源模块20供电，单片机控制模块212与隔膜泵211连接，控制隔膜泵211的工作。单片机控制模块212还与人机交互模块16连接，进行数据交换。为实现上述技术效果，单片机控制模块212可选为微处理器芯片TM8。好处在于：使用者可以通过人机交互模块16进行参数的设置，设置的参数存储在单片机控制模块212中；单片机控制模块212依此调整隔膜泵211的参数，从而使得隔膜泵211按照使用者的要求进行工作；单片机控制模块212还可以将电源和隔膜泵211等部件的工作状态通过人机交互模块16反馈给使用者，以便使用者调整使用方式。

进一步地，单片机控制模块212可包括电源电压测量单元、电机调速单元、工作时长控制单元、施药压力控制单元。电源电压测量单元用于测量电源模块20的剩余电量，并由数控显示模块161显示；电机调速单元、工作时长控制单元和施药压力控制单元用于依据经由按键输入模块输入的药肥施放控制模块21的参数设置信息，调节隔膜泵211的输出。相对应地，药肥施放控制模块21的参数设置信息也可以包括隔膜泵211的电机转速信息、工作时长信息、施药压力信息；药肥施用装置的功能选择信息包括定量施肥功能、抑芽剂施用功能和农药喷洒功能的设定信息。好处在于：通过对上述电源电压、电机转速、工作时长、施药压力等方面的设置或监测，就能够实现智能化的施药控制，从而达到本发明的技术目的。

当选择定量施肥功能时，可以通过设定电机转速和工作时长，实现设定量容积的肥料施用。当选择农药喷洒功能时，可以通过调节施药压力，实现设定压力的农药喷洒。当选择抑芽剂施用功能时，可以通过设定电机转速，实现恒定压力的药物滴灌。

在上述诸实施例中，药肥运输管12、药肥施放开关13、药肥施放杆14和药肥施放喷头15之间均可采用螺纹接口连接。为使得本发明的药肥施用装置更具有普适性，参见图4所示，可将药肥施放杆14拆分为喷杆上节141和喷杆下节142，可作为连接软管的延长杆，也可采用螺纹连接的方式连接。

上述诸实施例中，电源模块20中可进一步包括电池和电源稳压变换单元，电池选为铅酸蓄电池，例如12V铅酸蓄电池。电源稳压变换单元可输出三路稳定电压，分别向人机交互模块16、隔膜泵211、和单片机控制模块212供电。上述电源模块20可采用图7所示的电路图实现。基于图7所示电路原理的其他本领域普通技术人员能够理解到的实施例均应视为本发明的实施例。

图7中，12V铅酸蓄电池经过三端稳压集成电路U1、U2提供5V和3.3V电压，供给微处理单元和显示单元。E1、E2是滤波电容。D1可以防止电源向蓄电池反向充电。U4可采用LM817，输出5V稳定电压。

上述实施例中的电源电压测量单元，可采用图8所示的电路图实现。电源模块20的剩余电量在数控显示模块161的显示可以采用图9所示的电路图实现。基于图8和图9所示电路原理的其他本领域普通技术人员能够理解到的实施例均应视为本发明的实施例。

在使用本发明所提供的药肥施用装置时，可以先计算每株农作物所需的肥药量与浓度，按照该作物营养生长规律及病虫害发生情况，找出定根肥水、肥料溶液、农药、抑芽剂施用等技术参数及要求，如施用的溶液浓度、用量和施用的位置、方法等，调节好肥药施用装置，将一定浓度的肥液或药液装入药肥容器11后，在每株作物的准确位置按下药肥施放开关13，一定容量的肥药液即可准确施用到指定位置，根据数控显示模块161显示的肥药数字结合实际情况进行微调节，从而达到数字化控制变量、精准定量进行肥药施用的目的。

采用本发明的多功能数控肥药施用装置能够集施用定根肥水、肥料溶液、农药、抑芽剂于一体，携带方便，操作使用简便；采用数字化技术控制，能够做到肥料、农药和抑芽剂施用精确，实现精准化作业；效益高成本低，每台生产成本仅为350元左右，比现有单一功能的不能定量且不能数控的喷雾器(250元)增加100元左右；能够减轻施肥、用药手工操作劳动强度，提高工作效率，降低物资、劳力成本，经济社会效益显著。

图4给出了基于本发明的设计构思设计的一款药肥施用装置。该装置100包括多个组件或配件，例如：包括外壳10、充电器201、充电接口202、电源开关203、蓄电池20、底板205、药肥运输管12、隔膜泵211、数控显示模块161、按键输入模块162、隔膜泵进液管209、药肥容器11、药筒进口过滤器111、隔膜泵进液过滤器2121、药肥容器盖213、背垫214、背带215、定量施肥喷头152、抑芽剂施用喷头153、农药喷洒喷头151、喷杆上节141、喷杆下节142、药肥施放开关13。按照本发明所给出的技术方案，可以根据需要将上述组件或配件装配成类似图1所示的农药喷洒装置101、类似图2所示的肥料定量施放装置102、或者图3所示的抑芽剂滴灌装置103。

Claims (10)

1.一种药肥施用装置，包括外壳，安装在外壳内部的药肥容器，以及安装在所述外壳外部的用于输出药肥容器内的药肥的药肥运输管、药肥施放开关、药肥施放杆和药肥施放喷头，其特征在于：

所述药肥施用装置还包括安装在所述外壳内部的蓄电池、电源模块和药肥施放控制模块，所述蓄电池及电源模块用于向所述药肥施放控制模块供电，所述药肥施放控制模块与所述药肥运输管连接，用于控制向所述药肥运输管的药肥输送。

2.按照权利要求1所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述药肥施用装置还包括人机交互模块，所述人机交互模块由所述电源模块供电，

所述人机交互模块包括用于显示信息的数控显示模块和用于向所述药肥施用装置发送信息的按键输入模块；

所述数控显示模块显示的信息包括所述电源模块的电量信息、所述药肥施放控制模块的参数设置信息、和/或所述药肥施用装置的工作状态信息；

通过所述按键输入模块输入的信息包括所述药肥施放控制模块的参数设置信息、和/或所述药肥施用装置的功能选择信息。

3.按照权利要求1所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述药肥施放喷头包括定量施肥喷头、和/或抑芽剂施用喷头、和/或农药喷洒喷头。

4.按照权利要求1～3之任一所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述药肥施放控制模块包括一置于所述药肥容器内的隔膜泵；

优选，需要施用的肥料和/或药物经由隔膜泵进液过滤器和药筒进口过滤器进入所述药肥容器中；

所述隔膜泵输出的所述肥料和/或所述药物经所述药肥运输管输出。

5.按照权利要求4所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述药肥施放控制模块还包括一置于所述外壳的内部、置于所述药肥容器外部的单片机控制模块，

所述单片机控制模块由所述电源模块供电，

所述单片机控制模块与所述隔膜泵连接，控制所述隔膜泵的工作；

所述单片机控制模块与所述人机交互模块连接，进行数据交换。

6.按照权利要求5所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述单片机控制模块包括电源电压测量单元、电机调速单元、工作时长控制单元、施药压力控制单元；

所述电源电压测量单元用于测量所述电源模块的剩余电量，并由数控显示模块显示；

所述电机调速单元、所述工作时长控制单元和所述施药压力控制单元用于依据经由所述按键输入模块输入的所述药肥施放控制模块的参数设置信息，调节所述隔膜泵的输出。

7.按照权利要求6所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述药肥施放控制模块的参数设置信息包括所述隔膜泵的电机转速信息、工作时长信息、施药压力信息；

所述药肥施用装置的功能选择信息包括定量施肥功能、抑芽剂施用功能和农药喷洒功能的设定信息。

8.按照权利要求1、2、3、5、6或7所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述药肥运输管、药肥施放开关、药肥施放杆和药肥施放喷头之间均采用螺纹接口连接。

9.按照权利要求8所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述单片机控制模块为微处理器芯片TM8。

10.按照权利要求8所述的药肥施用装置，其特征在于：

所述电源模块中包括电池和电源稳压变换单元，

所述电池为铅酸蓄电池；

所述电源稳压变换单元输出三路稳定电压，分别向所述人机交互模块、所述隔膜泵、和所述单片机控制模块供电。