CN107820824A - 一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，包括底座、移动机构、蓄水机构、混合机构、第一水管、喷头和检测机构，混合机构包括混合箱、四个支柱和至少两个控料机构，检测机构包括第一电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆和探头，控料机构包括料斗、控料室和控料管，控料室内设有控料组件，控料组件包括顶板、插杆、压板和两个升降单元，该用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置通过检测机构检测土壤的PH，便于确定农作物的生长环境，并根据生长环境确定需要施加的肥料用量，不仅如此，通过混合机构控制肥料的用量，由水溶液充分混合溶解后，从喷头3喷出，保证作物的健康生长，从而提高了设备的实用性。

Description

一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置

技术领域

本发明涉及农业机械设备领域，特别涉及一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置。

背景技术

施肥是当土壤里不能提供作物生长发育所需的营养时，对作物进行营养元素的补充的一种行为。传统的农业生产活动中，施肥大都数都是人为进行的，随着智能农业机械的发展，人们将肥料放置在机械上进行施肥，可大大减少人力资源成本，同时提高劳动效率。

但是现有的施肥装置都是定期定量对土壤进行营养元素的添加，这样会导致施肥的不合理。由于肥料会改变土壤的酸碱度，而农作物的生长需要合适的酸碱环境，因此定量施加肥料时极有可能造成肥料过多或过少，导致土壤的环境不利于农作物的健康成长，严重时还会导致农作物死亡，进而降低了现有的施肥装置的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，包括底座、移动机构、蓄水机构、混合机构、第一水管、喷头和检测机构，所述移动机构设置在底座的下方，所述蓄水机构和移动机构均设置在底座的上方，所述蓄水机构包括蓄水箱、水泵和第二水管，所述蓄水箱固定在底座上，所述水泵固定在蓄水箱的一侧，所述水泵与蓄水箱连通，所述混合机构包括混合箱、四个支柱和至少两个控料机构，四个支柱分别设置在混合箱的四角处，所述混合箱通过支柱固定在底座的上方，所述混合箱通过第二水管与水泵连通，所述第一水管内设有阀门，所述混合箱通过第一水管与喷头连通，所述喷头固定在底座的下方，所述控料机构均匀分布在混合箱的上方；

所述检测机构包括第一电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆、探头和清洗单元，所述第一电机固定在蓄水箱上，所述第一电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与第三连杆的顶端铰接，所述探头固定在第三连杆的底端，所述探头位于底座的下方，所述底座套设在第三连杆上，所述清洗单元设置在第三连杆的远离混合箱的一侧；

所述控料机构包括料斗、控料室和控料管，所述料斗、控料室和控料管从上而下依次连通设置，所述控料管固定在蓄水箱的上方，所述控料室内设有控料组件，所述控料组件包括顶板、插杆、压板和两个升降单元，两个升降单元分别设置在顶板的两侧，所述升降单元与顶板传动连接，所述插杆的顶端固定在顶板的下方，所述压板固定在插杆的底端，所述压板与控料管相匹配；

所述混合箱内的顶部至少设有两个封闭组件，所述封闭组件的数量与控料机构的数量相等，所述封闭组件与控料机构一一对应，所述封闭组件位于控料管的下方，所述封闭组件包括两个封闭单元，所述封闭单元包括竖板、横板、堵块和弹簧，所述堵块通过弹簧设置在竖板的靠近控料管的一侧，所述竖板的顶端固定在混合箱内的顶部，所述横板固定在竖板的底端，所述堵块位于横板的上方，所述弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了实现设备的移动，所述平移机构包括两个平移组件，两个平移组件分别设置在底座的两侧，所述平移组件包括履带和两个平移单元，两个平移单元中，其中一个平移单元通过履带与另一个平移单元传动连接，所述平移单元包括吊杆、第二电机和驱动齿轮，所述第二电机通过吊杆固定在底座的下方，所述第二电机与驱动齿轮传动连接，所述履带的内侧至少设有两个从动齿，所述从动齿均匀分布在履带的内侧，所述从动齿与驱动齿轮啮合。

作为优选，为了带动压板移动，实现控料，所述升降单元包括第三电机、缓冲块、第三驱动轴和滑块，所述第三电机和缓冲块分别固定在控料室内的顶部和底部，所述第三驱动轴设置在第三电机和缓冲块之间，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述滑块套设在第三驱动轴上，所述第三驱动轴的外周设有外螺纹，所述滑块内设有内螺纹，所述滑块内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配，所述滑块与顶板固定连接。

作为优选，为了便于清洗探针便于重复使用探针进行PH测量，所述清洗单元包括清洗管和喷嘴，所述喷嘴通过清洗管与蓄水箱连通，所述喷嘴位于清洗管的靠近第三连杆的一端，所述清洗管内设有阀门。

作为优选，为了在压板下降过程中便于通过肥料将两个堵块分离，所述堵块的靠近控料管的一侧的上方设有缺口。

作为优选，为了检测混合箱内的水溶液的高度，所述混合箱内设有液位传感器。

作为优选，为了保证肥料与水充分混合，所述混合箱内还设有若干搅拌机构，所述搅拌机构包括第四电机、第四驱动轴和两个搅拌组件，所述第四电机固定在混合箱内的顶部，所述第四电机与第四驱动轴传动连接，两个搅拌组件分别设置在第四驱动轴的两侧，所述搅拌组件包括若干搅拌板，所述搅拌板从上而下均匀分布在第四驱动轴上。

作为优选，为了进一步保证肥料与水充分混合，所述搅拌板上设有若干通孔。

作为优选，为了保证第四电机的驱动力，所述第四电机为直流伺服电机。

作为优选，为了保证竖板与横板连接的稳固性，所述竖板与横板为一体成型结构。

本发明的有益效果是，该用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置通过检测机构检测土壤的PH，便于确定农作物的生长环境，并根据生长环境确定需要施加的肥料用量，与传统的检测机构相比，该检测机构通过喷嘴实现对探头的清洗，便于对各处土壤进行PH检测，不仅如此，通过混合机构控制肥料的用量，由水溶液充分混合溶解后，从喷头3喷出，保证作物的健康生长，与传统的控料机构相比，该控料机构可灵活调节肥料的添加量，从而提高了设备的实用性。

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是本发明的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置的结构示意图；

图2是本发明的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置的检测机构的结构示意图；

图3是本发明的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置的控料机构和封闭组件的连接结构示意图；

图4是本发明的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置的平移组件的结构示意图；

图5是本发明的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置的搅拌机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.第一水管，3.喷头，4.蓄水箱，5.水泵，6.第二水管，7.混合箱，8.支柱，9.阀门，10.第一电机，11.第一连杆，12.第二连杆，13.第三连杆，14.探头，15.料斗，16.控料室，17.控料管，18.顶板，19.插杆，20.压板，21.竖板，22.横板，23.堵块，24.弹簧，25.履带，26.吊杆，27.第二电机，28.驱动齿轮，29.从动齿，30.第三电机，31.缓冲块，32.第三驱动轴，33.滑块，34.液位传感器，35.第四电机，36.第四驱动轴，37.搅拌板，38.通孔，39.清洗管，40.阀门，41.喷嘴。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，包括底座1、移动机构、蓄水机构、混合机构、第一水管2、喷头3和检测机构，所述移动机构设置在底座1的下方，所述蓄水机构和移动机构均设置在底座1的上方，所述蓄水机构包括蓄水箱4、水泵5和第二水管6，所述蓄水箱4固定在底座1上，所述水泵5固定在蓄水箱4的一侧，所述水泵5与蓄水箱4连通，所述混合机构包括混合箱7、四个支柱8和至少两个控料机构，四个支柱8分别设置在混合箱7的四角处，所述混合箱7通过支柱8固定在底座1的上方，所述混合箱7通过第二水管6与水泵5连通，所述第一水管2内设有阀门9，所述混合箱7通过第一水管2与喷头3连通，所述喷头3固定在底座1的下方，所述控料机构均匀分布在混合箱7的上方；

该施肥装置在对农作物进行施肥时，由移动机构带动设备在田地里移动，通过检测机构检测土壤的PH值，混合箱7上方的控料机构根据土壤的状况确定各种肥料的用量，将各种肥料投入到混合箱7内，而后由水泵5抽取蓄水箱4中的水溶液进行混合，打开第一水管2内的阀门9，将与肥料混合后的溶液通过喷头3喷洒到土壤上，从而保证土壤中的PH值适合作物的健康成长。

如图2所示，所述检测机构包括第一电机10、第一连杆11、第二连杆12、第三连杆13、探头14和清洗单元，所述第一电机10固定在蓄水箱4上，所述第一电机10与第一连杆11传动连接，所述第一连杆11通过第二连杆12与第三连杆13的顶端铰接，所述探头14固定在第三连杆13的底端，所述探头14位于底座1的下方，所述底座1套设在第三连杆13上，所述清洗单元设置在第三连杆13的远离混合箱7的一侧；

检测机构运行时，由第一电机10带动第一连杆11转动，通过第二连杆12使第三连杆13来回移动，实现探头14的上下移动，探头14向下移动时，通过探头14对土壤的PH进行检测，确定土壤的酸碱程度，便于混合机构配置适量的肥料进行施肥，PH检测完成后，利用清洗单元抽取蓄水箱4中的水溶液对探头14进行清洗，便于多次使用对土壤检测。

如图3所示，所述控料机构包括料斗15、控料室16和控料管17，所述料斗15、控料室16和控料管17从上而下依次连通设置，所述控料管17固定在蓄水箱4的上方，所述控料室16内设有控料组件，所述控料组件包括顶板18、插杆19、压板20和两个升降单元，两个升降单元分别设置在顶板18的两侧，所述升降单元与顶板18传动连接，所述插杆19的顶端固定在顶板18的下方，所述压板20固定在插杆19的底端，所述压板20与控料管17相匹配；

所述混合箱7内的顶部至少设有两个封闭组件，所述封闭组件的数量与控料机构的数量相等，所述封闭组件与控料机构一一对应，所述封闭组件位于控料管17的下方，所述封闭组件包括两个封闭单元，所述封闭单元包括竖板21、横板22、堵块23和弹簧24，所述堵块23通过弹簧24设置在竖板21的靠近控料管17的一侧，所述竖板21的顶端固定在混合箱7内的顶部，所述横板22固定在竖板21的底端，所述堵块23位于横板22的上方，所述弹簧24处于压缩状态。

控料机构和封闭组件相互配合运行，实现往混合箱7内投入定量的肥料。在控料机构内的控料室16中，两个升降单元带动顶板18向下移动，从而通过插杆19驱动压板20向下移动，向下压肥料，使肥料分离两个堵块23，两个堵块23产生间隙，肥料从间隙中进入混合箱7内，当升降单元带动顶板18向上移动时，肥料失去向下的作用力，封闭组件中两个受压缩的弹簧24为恢复形变，使两个堵块23相互靠近，从而防止肥料继续进入混合箱7内，在控料组件内，压板20的下降距离越大，投入的肥料越多，否则投入的肥料越少，通过控料机构和封闭组件相互配合运行，实现了控制肥料的用量。

如图1和图4所示，所述平移机构包括两个平移组件，两个平移组件分别设置在底座1的两侧，所述平移组件包括履带25和两个平移单元，两个平移单元中，其中一个平移单元通过履带25与另一个平移单元传动连接，所述平移单元包括吊杆26、第二电机27和驱动齿轮28，所述第二电机27通过吊杆26固定在底座1的下方，所述第二电机27与驱动齿轮28传动连接，所述履带25的内侧至少设有两个从动齿29，所述从动齿29均匀分布在履带25的内侧，所述从动齿29与驱动齿轮28啮合。

在平移组件内，第二电机27带动驱动齿轮28转动，作用于履带25内的从动齿29，从而驱动履带25转动，实现设备的移动，当两个平移组件中履带25的转速不同时，可实现设备的调向。

如图3所示，所述升降单元包括第三电机30、缓冲块31、第三驱动轴32和滑块33，所述第三电机30和缓冲块31分别固定在控料室16内的顶部和底部，所述第三驱动轴32设置在第三电机30和缓冲块31之间，所述第三电机30与第三驱动轴32传动连接，所述滑块33套设在第三驱动轴32上，所述第三驱动轴32的外周设有外螺纹，所述滑块33内设有内螺纹，所述滑块33内的内螺纹与第三驱动轴32上的外螺纹相匹配，所述滑块33与顶板18固定连接。

第三电机30运行，带动第三驱动轴32旋转，使第三驱动轴32上的外螺纹作用于滑块33内的内螺纹，进而使滑块33沿着第三驱动轴32的轴线方向移动，实现了顶部的升降，进而带动压板20的移动。

如图2所示，所述清洗单元包括清洗管39和喷嘴41，所述喷嘴41通过清洗管39与蓄水箱4连通，所述喷嘴41位于清洗管39的靠近第三连杆13的一端，所述清洗管39内设有阀门40。

探头14在完成PH检测后向上移动，此时打开清洗管39内的阀门40，蓄水箱39内的水溶液通过清洗管39进入喷嘴41，喷嘴41喷出水溶液对探头14进行冲刷清洗，去除探头14表面的土壤，便于检测机构能够对多处的土壤进行PH检测。

作为优选，为了在压板20下降过程中便于通过肥料将两个堵块23分离，所述堵块23的靠近控料管17的一侧的上方设有缺口。增设缺口后，使得肥料下降时，对两个堵块23产生的作用力在水平方向上有一个压缩弹簧24的分力，便于将两个堵块23分离。

作为优选，为了检测混合箱7内的水溶液的高度，所述混合箱7内设有液位传感器34。

如图5所示，所述混合箱7内还设有若干搅拌机构，所述搅拌机构包括第四电机35、第四驱动轴36和两个搅拌组件，所述第四电机35固定在混合箱7内的顶部，所述第四电机35与第四驱动轴36传动连接，两个搅拌组件分别设置在第四驱动轴36的两侧，所述搅拌组件包括若干搅拌板37，所述搅拌板37从上而下均匀分布在第四驱动轴36上。第四电机35通过第四驱动轴36带动搅拌板37转动，使得混合室内的水溶液流动，便于充分混合各种肥料并将肥料溶解。

作为优选，为了进一步保证肥料与水充分混合，所述搅拌板37上设有若干通孔38。通孔38有利于实现肥料充分溶解在水溶液中，保证混合均匀。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第四电机35的驱动力，所述第四电机35为直流伺服电机。

作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了保证竖板21与横板22连接的稳固性，所述竖板21与横板22为一体成型结构。

该施肥装置中，由检测机构将探头14插入土壤中，检测土壤内的营养成分，便于确定需要添加的各种肥料用量，不仅如此，通过控料组件控制肥料的用量，从而使各控料机构按照一定的用量将肥料投入进混合箱7内进行混合，由水溶液进行溶解后，通过喷头3喷洒在土壤上，实现合理施肥，保证作物健康生长。

与现有技术相比，该用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置通过检测机构检测土壤的PH，便于确定农作物的生长环境，并根据生长环境确定需要施加的肥料用量，与传统的检测机构相比，该检测机构通过喷嘴41实现对探头14的清洗，便于对各处土壤进行PH检测，不仅如此，通过混合机构控制肥料的用量，由水溶液充分混合溶解后，从喷头3喷出，保证作物的健康生长，与传统的控料机构相比，该控料机构可灵活调节肥料的添加量，从而提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，包括底座（1）、移动机构、蓄水机构、混合机构、第一水管（2）、喷头（3）和检测机构，所述移动机构设置在底座（1）的下方，所述蓄水机构和移动机构均设置在底座（1）的上方，所述蓄水机构包括蓄水箱（4）、水泵（5）和第二水管（6），所述蓄水箱（4）固定在底座（1）上，所述水泵（5）固定在蓄水箱（4）的一侧，所述水泵（5）与蓄水箱（4）连通，所述混合机构包括混合箱（7）、四个支柱（8）和至少两个控料机构，四个支柱（8）分别设置在混合箱（7）的四角处，所述混合箱（7）通过支柱（8）固定在底座（1）的上方，所述混合箱（7）通过第二水管（6）与水泵（5）连通，所述第一水管（2）内设有阀门（9），所述混合箱（7）通过第一水管（2）与喷头（3）连通，所述喷头（3）固定在底座（1）的下方，所述控料机构均匀分布在混合箱（7）的上方；

所述检测机构包括第一电机（10）、第一连杆（11）、第二连杆（12）、第三连杆（13）、探头（14）和清洗单元，所述第一电机（10）固定在蓄水箱（4）上，所述第一电机（10）与第一连杆（11）传动连接，所述第一连杆（11）通过第二连杆（12）与第三连杆（13）的顶端铰接，所述探头（14）固定在第三连杆（13）的底端，所述探头（14）位于底座（1）的下方，所述底座（1）套设在第三连杆（13）上，所述清洗单元设置在第三连杆（13）的远离混合箱（7）的一侧；

所述控料机构包括料斗（15）、控料室（16）和控料管（17），所述料斗（15）、控料室（16）和控料管（17）从上而下依次连通设置，所述控料管（17）固定在蓄水箱（4）的上方，所述控料室（16）内设有控料组件，所述控料组件包括顶板（18）、插杆（19）、压板（20）和两个升降单元，两个升降单元分别设置在顶板（18）的两侧，所述升降单元与顶板（18）传动连接，所述插杆（19）的顶端固定在顶板（18）的下方，所述压板（20）固定在插杆（19）的底端，所述压板（20）与控料管（17）相匹配；

所述混合箱（7）内的顶部至少设有两个封闭组件，所述封闭组件的数量与控料机构的数量相等，所述封闭组件与控料机构一一对应，所述封闭组件位于控料管（17）的下方，所述封闭组件包括两个封闭单元，所述封闭单元包括竖板（21）、横板（22）、堵块（23）和弹簧（24），所述堵块（23）通过弹簧（24）设置在竖板（21）的靠近控料管（17）的一侧，所述竖板（21）的顶端固定在混合箱（7）内的顶部，所述横板（22）固定在竖板（21）的底端，所述堵块（23）位于横板（22）的上方，所述弹簧（24）处于压缩状态。

2.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述平移机构包括两个平移组件，两个平移组件分别设置在底座（1）的两侧，所述平移组件包括履带（25）和两个平移单元，两个平移单元中，其中一个平移单元通过履带（25）与另一个平移单元传动连接，所述平移单元包括吊杆（26）、第二电机（27）和驱动齿轮（28），所述第二电机（27）通过吊杆（26）固定在底座（1）的下方，所述第二电机（27）与驱动齿轮（28）传动连接，所述履带（25）的内侧至少设有两个从动齿（29），所述从动齿（29）均匀分布在履带（25）的内侧，所述从动齿（29）与驱动齿轮（28）啮合。

3.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述升降单元包括第三电机（30）、缓冲块（31）、第三驱动轴（32）和滑块（33），所述第三电机（30）和缓冲块（31）分别固定在控料室（16）内的顶部和底部，所述第三驱动轴（32）设置在第三电机（30）和缓冲块（31）之间，所述第三电机（30）与第三驱动轴（32）传动连接，所述滑块（33）套设在第三驱动轴（32）上，所述第三驱动轴（32）的外周设有外螺纹，所述滑块（33）内设有内螺纹，所述滑块（33）内的内螺纹与第三驱动轴（32）上的外螺纹相匹配，所述滑块（33）与顶板（18）固定连接。

4.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述清洗单元包括清洗管（39）和喷嘴（41），所述喷嘴（41）通过清洗管（39）与蓄水箱（4）连通，所述喷嘴（41）位于清洗管（39）的靠近第三连杆（13）的一端，所述清洗管（39）内设有阀门（40）。

5.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述堵块（23）的靠近控料管（17）的一侧的上方设有缺口。

6.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述混合箱（7）内设有液位传感器（34）。

7.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述混合箱（7）内还设有若干搅拌机构，所述搅拌机构包括第四电机（35）、第四驱动轴（36）和两个搅拌组件，所述第四电机（35）固定在混合箱（7）内的顶部，所述第四电机（35）与第四驱动轴（36）传动连接，两个搅拌组件分别设置在第四驱动轴（36）的两侧，所述搅拌组件包括若干搅拌板（37），所述搅拌板（37）从上而下均匀分布在第四驱动轴（36）上。

8.如权利要求7所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述搅拌板（37）上设有若干通孔（38）。

9.如权利要求7所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述第四电机（35）为直流伺服电机。

10.如权利要求1所述的用于农业生产的具有检测功能的智能型施肥装置，其特征在于，所述竖板（21）与横板（22）为一体成型结构。