CN105941103A - 一种蓄流分离定量定温灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蓄流分离定量定温灌溉装置，包括太阳能热水器、处理水箱、蓄水箱、储存水箱、主电动阀和副电动阀，所述处理水箱的内部设置有太阳能盘管，处理水箱通过热水传输管道与储存水箱连接，蓄水箱通过冷水传输管道与储存水箱连接；储存水箱的右侧连接有出水管道，出水管道上安装有主电动阀，出水管道的右侧连接有引流软管，引流软管上安装有副电动阀；与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：实现了作物灌水定额及用水计量的自控，解决了喷灌、微灌等节水灌溉工程由于人为管理不当而产生的管理过程中浪费用水现象。

Description

一种蓄流分离定量定温灌溉装置

技术领域

本发明是一种蓄流分离定量定温灌溉装置，涉及蓄流分离灌溉技术。

背景技术

公知技术中，国内外在农业高效节水灌溉技术领域内研究应用灌溉技术和方法，主要有 ：喷灌、微喷灌、滴灌、膜下滴灌、地下渗灌等。这些节水灌溉系统中灌溉水出流关键技术是——灌水器，如喷灌的喷头 ；微喷灌的微喷头 ；滴灌或膜下滴灌的滴头或小孔出流等灌水器。

喷灌、微喷灌灌水器即喷洒水器具，按喷头结构可分为旋转式喷头、固定式喷头和喷洒孔管三种，其中旋转式喷头 ( 射流式喷头 )，是我国目前应用最普遍的一种，其中水平旋转式、垂直摇壁式和全射流式喷头各地都有使用。全射流式喷头我国在 80 年代研制成功，其优点是无撞击部件，结构简单，喷洒性能好 ；固定式即散水式喷头，特点是水流向全圆或扇形喷洒，射程短，湿润半径 3 ～ 9m，雾化度较高 ；喷洒孔管，结构简单 ；微喷灌水器是喷头的延伸和细化，按结构和工作原理分为射流旋转式、折射式和离心式微喷头。目前我国以工程塑质为主要材料的不同系列多种型号微喷灌已广泛应用于城市园林绿化、经济作物灌溉等。

喷灌、微喷灌灌水器技术存在明显的问题是 ：喷灌自始至终是持续能源消耗、喷灌强度较高、灌溉喷洒时水分在空气中的飘移损失较多、喷灌均匀度受风影响较大、春季喷灌水温较低影响作物正常生长、喷灌喷头本身不具有灌水定额自控能力等。

滴灌灌水器它是将滴灌系统中的有压供水，通过滴灌灌水器，如滴头或小孔出流，将有压供水以水滴或渗水的形式对作物根部进行灌溉。滴灌是应用和发展较快的一种节水灌溉技术，滴灌灌水器目前有 ：孔口消能、长流道管式、涡流消能和压力补偿式滴头 ；将滴头与毛管组装成一体具有兼顾配水和滴水功能的滴灌带 ( 管 )，如薄壁软管孔口出流、内镶式滴灌带、迷宫式滴灌带等，已在我国广泛使用。此外，将灌区末级毛管中压力水流以涌泉方式出流灌溉、小管出流灌溉，具有工作水头低、出流孔口大、抗堵塞性能较好等优点。

滴灌灌水器技术存在明显问题是 ：滴灌自始至终持续能源消耗，春季灌溉时，由于滴灌系统水温较低影响作物正常生长，滴头本身不具有灌水定额自控能力，滴灌灌水器水出流流道断面很小堵塞问题较多 ( 若增加出流断面虽然提高了抗堵塞性，但灌溉均匀度下降 ) 等。

地下渗灌 ( 也称地下滴灌 ) 灌水器它是将灌水器 ( 渗水管 ) 埋入农田土壤 50 ～60cm 中的先进微灌水技术方法，与滴灌、微喷灌相比节水效果更好，因为渗灌将水直接送到作物根区，地表基本干燥，作物棵间蒸发很少，耕作层土壤结构保持较好。

地下渗灌灌水器技术存在明显问题是 ：渗灌自始至终是持续能源消耗、春季灌溉由于渗灌系统的水温较低影响作物正常生长、渗灌本身不具有灌水定额自控能力、地下输水渗灌管与土壤环境关系而发生固体微粒和生物堵塞灌溉水淤堵现象、投入大管理运行维护费高等。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种蓄流分离定量定温灌溉装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种蓄流分离定量定温灌溉装置，包括太阳能热水器、处理水箱、蓄水箱、储存水箱、主电动阀和副电动阀，所述处理水箱的内部设置有太阳能盘管，所述太阳能盘管通过冷水循环管道与太阳能热水器的左端连接，所述太阳能热水器的右端连接有热水循环管道，所述蓄水箱通过冷水传输管道连接处理水箱，所述处理水箱的右端连接有热水传输管道，所述处理水箱通过热水传输管道与储存水箱连接，所述蓄水箱通过冷水传输管道与储存水箱连接；所述储存水箱内部设置有温度传感器，所述储存水箱的右侧连接有出水管道，所述出水管道上安装有主电动阀，所述主电动阀由主电动执行元件和主阀门构成，所述主阀门安装在出水管道的内部，所述主电动执行元件的内部设置有主单片机，所述主单片机通过数据线连接温度传感器；所述出水管道的右侧连接有引流软管，所述引流软管上安装有副电动阀，所述副电动阀由副电动执行元件和副阀门构成，所述副阀门安装在出水管道的内部，所述副电动执行元件的内部设置有副单片机，所述副单片机通过数据线连接流量传感器，所述流量传感器安装在引流软管的内部。

进一步地，所述冷水循环管道上安装有提升泵，所述太阳能热水器通过冷水循环管道和热水循环管道与太阳能热水器构成一液体循环管道，冷水循环管道内部的液体在提升泵的作用下，流入太阳能热水器的内部，经过循环加热后，通过热水循环管道进入处理水箱中。

进一步地，所述蓄水箱内部储存有液体，所述冷水传输管道焊接在蓄水箱的左端表面，所述冷水传输管道设置两个分支，所述蓄水箱通过其中一个分支连接处理水箱，所述蓄水箱通过另一个分支连接储存水箱。

进一步地，所述引流软管、安装在引流软管内部的流量传感器以及安装在引流软管上的副电动阀至设置有多个，所述副电动阀通过控制副阀门的开启或关闭，继而控制引流软管内部液体的流动状态。

进一步地，所述流量传感器为一种超声波流量计，流量传感器通过发射一个信号并接收这个信号，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而得到流量值Q，流量传感器通过数据线将这个信息传输至主单片机中。

进一步地，所述主电动阀通过控制主阀门的开启或关闭，继而控制出水管道内部液体的流动状态。

本发明的有益效果：1、本发明的一种蓄流分离定量定温灌溉装置是一种封闭式管网供水，在供水过程中不会产生输水渗漏损失浪费，系统供水效率高。

2、蓄流灌溉与喷、滴灌灌水方式不同，喷灌是以喷洒方式灌水；滴灌是以滴头滴水的方式进行作物根区局部土壤湿润灌水，蓄流灌溉则是以分离式蓄流灌水器为条件，以细流灌溉方式渗透作物根系区域土壤，解决了果树类作物喷灌过程中水分飘移、蒸发损失等问题。

3、本装置具有作物灌水定额自控及自动出流等功能，果树等作物用水量多少事先设计确定，实现了作物灌水定额及用水计量的自控，解决了喷灌、微灌等节水灌溉工程由于人为管理不当而产生的管理过程中浪费用水现象。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种蓄流分离定量定温灌溉装置的结构示意图；

图2为本发明一种蓄流分离定量定温灌溉装置的主电动阀结构示意图；

图3为本发明一种蓄流分离定量定温灌溉装置的副电动阀结构示意图；

图中： 1-太阳能热水器、2-冷水循环管道、3-提升泵、4-处理水箱、5-太阳能盘管、6-热水循环管道、7-热水传输管道、8-冷水传输管道、9-蓄水箱、10-储存水箱、11-温度传感器、12-主电动阀、13-出水管道、14-引流软管、15-流量传感器、16-副电动阀、121-主电动执行元件、122-主阀门、161-副电动执行元件、162-副阀门。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1、图2和图3，本发明提供一种技术方案：一种蓄流分离定量定温灌溉装置，包括太阳能热水器1、处理水箱4、蓄水箱9、储存水箱10、主电动阀12和副电动阀16，处理水箱4的内部设置有太阳能盘管5，太阳能盘管5通过冷水循环管道2与太阳能热水器1的左端连接，太阳能热水器1的右端连接有热水循环管道6，蓄水箱9通过冷水传输管道8连接处理水箱4，处理水箱4的右端连接有热水传输管道7，处理水箱4通过热水传输管道7与储存水箱10连接。

蓄水箱9通过冷水传输管道8与储存水箱10连接；储存水箱10内部设置有温度传感器11，储存水箱10的右侧连接有出水管道13，出水管道13上安装有主电动阀12，主电动阀12由主电动执行元件121和主阀门122构成，主阀门122安装在出水管道13的内部，主电动执行元件121的内部设置有主单片机，主单片机通过数据线连接温度传感器11；出水管道13的右侧连接有引流软管14，引流软管14上安装有副电动阀16，副电动阀16由副电动执行元件161和副阀门162构成，副阀门162安装在出水管道13的内部，副电动执行元件161的内部设置有副单片机，副单片机通过数据线连接流量传感器15，流量传感器15安装在引流软管14的内部。

冷水循环管道2上安装有提升泵3，太阳能热水器1通过冷水循环管道2和热水循环管道6与太阳能热水器1构成一液体循环管道，冷水循环管道2内部的液体在提升泵3的作用下，流入太阳能热水器1的内部，经过循环加热后，通过热水循环管道6进入处理水箱4中。

蓄水箱9内部储存有液体，冷水传输管道8焊接在蓄水箱9的左端表面，冷水传输管道8设置两个分支，蓄水箱9通过其中一个分支连接处理水箱4，蓄水箱9通过另一个分支连接储存水箱10。

引流软管14、安装在引流软管14内部的流量传感器15以及安装在引流软管14上的副电动阀16至设置有多个，副电动阀16通过控制副阀门162的开启或关闭，继而控制引流软管14内部液体的流动状态。

流量传感器15为一种超声波流量计，流量传感器15通过发射一个信号并接收这个信号，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而得到流量值Q，流量传感器15通过数据线将这个信息传输至主单片机中。

主电动阀12通过控制主阀门122的开启或关闭，继而控制出水管道13内部液体的流动状态。

做为本发明的一个实施例：工作人员可首先将引流软管14插入需浇灌的树木根部，蓄水箱9内部的冷水经冷水传输管道8进入处理水箱4中，然后冷水经过太阳能热水器1加温，然后从热水传输管道7进入储存水箱10，同时蓄水箱9内部的冷水经冷水传输管道8进入储存水箱10中，与热水混合后，在储存水箱10中停留，在实际使用之前，工作人员可输入一温度的范围至主单片机中，在实际使用的时候，温度传感器11可检测储存水箱10内部的水温信息并传输至主单片机中，主单片机在进一步的计算和处理后，通过与温度范围进行对比，若处于这个范围中，则主单片机通过控制主阀门122，继而使水流进入出水管道13中，最终从引流软管14一端流出，浇灌树木。

在实际使用之前，工作人员可输入一水流流量的范围至副单片机中，在实际使用的时候，流量传感器15可检测水流经过引流软管14的流量信息并传输至副单片机中，副单片机在进一步的计算和处理后，通过与流量范围进行对比，若高于这个范围中，则副单片机通过控制副阀门162，继而使水流停止流动，完成浇灌的步骤。

本发明的一种蓄流分离定量定温灌溉装置是一种封闭式管网供水，在供水过程中不会产生输水渗漏损失浪费，系统供水效率高，蓄流灌溉与喷、滴灌灌水方式不同，喷灌是以喷洒方式灌水；滴灌是以滴头滴水的方式进行作物根区局部土壤湿润灌水，蓄流灌溉则是以分离式蓄流灌水器为条件，以细流灌溉方式渗透作物根系区域土壤，解决了果树类作物喷灌过程中水分飘移、蒸发损失等问题，而且本装置具有作物灌水定额自控及自动出流等功能，果树等作物用水量多少事先设计确定，实现了作物灌水定额及用水计量的自控，解决了喷灌、微灌等节水灌溉工程由于人为管理不当而产生的管理过程中浪费用水现象。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种蓄流分离定量定温灌溉装置，包括太阳能热水器、处理水箱、蓄水箱、储存水箱、主电动阀和副电动阀，其特征在于：所述处理水箱的内部设置有太阳能盘管，所述太阳能盘管通过冷水循环管道与太阳能热水器的左端连接，所述太阳能热水器的右端连接有热水循环管道，所述蓄水箱通过冷水传输管道连接处理水箱，所述处理水箱的右端连接有热水传输管道，所述处理水箱通过热水传输管道与储存水箱连接，所述蓄水箱通过冷水传输管道与储存水箱连接；

所述储存水箱内部设置有温度传感器，所述储存水箱的右侧连接有出水管道，所述出水管道上安装有主电动阀，所述主电动阀由主电动执行元件和主阀门构成，所述主阀门安装在出水管道的内部，所述主电动执行元件的内部设置有主单片机，所述主单片机通过数据线连接温度传感器；

所述出水管道的右侧连接有引流软管，所述引流软管上安装有副电动阀，所述副电动阀由副电动执行元件和副阀门构成，所述副阀门安装在出水管道的内部，所述副电动执行元件的内部设置有副单片机，所述副单片机通过数据线连接流量传感器，所述流量传感器安装在引流软管的内部。

2.根据权利要求1所述的一种蓄流分离定量定温灌溉装置，其特征在于：所述冷水循环管道上安装有提升泵，所述太阳能热水器通过冷水循环管道和热水循环管道与太阳能热水器构成一液体循环管道，冷水循环管道内部的液体在提升泵的作用下，流入太阳能热水器的内部，经过循环加热后，通过热水循环管道进入处理水箱中。

3.根据权利要求1所述的一种蓄流分离定量定温灌溉装置，其特征在于：所述蓄水箱内部储存有液体，所述冷水传输管道焊接在蓄水箱的左端表面，所述冷水传输管道设置两个分支，所述蓄水箱通过其中一个分支连接处理水箱，所述蓄水箱通过另一个分支连接储存水箱。

4.根据权利要求1所述的一种蓄流分离定量定温灌溉装置，其特征在于：所述引流软管、安装在引流软管内部的流量传感器以及安装在引流软管上的副电动阀至设置有多个，所述副电动阀通过控制副阀门的开启或关闭，继而控制引流软管内部液体的流动状态。

5.根据权利要求4所述的一种蓄流分离定量定温灌溉装置，其特征在于：所述流量传感器为一种超声波流量计，流量传感器通过发射一个信号并接收这个信号，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而得到流量值Q，流量传感器通过数据线将这个信息传输至主单片机中。

6.根据权利要求1所述的一种蓄流分离定量定温灌溉装置，其特征在于：所述主电动阀通过控制主阀门的开启或关闭，继而控制出水管道内部液体的流动状态。