CN107836326B - 玉米水肥一体滴灌系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业灌溉领域，具体而言，涉及一种玉米水肥一体滴灌系统，其包括储水池、肥料罐、称重装置、混合罐、滴灌头和控制装置。肥料罐通过第一管路与称重装置连接，称重装置通过第二管路与混合罐连接，储水池通过第三管路与混合罐连接，混合罐通过第四管路与滴灌头连接，储水池通过第五管路与滴灌头连接。滴灌头包括相互连通的第一震动部、连接管和第二震动部，第一震动部与第二震动部相互平行，第一震动部与第二震动部内均设置有导通的环形管路，环形管路均与连接管连通，环形管路内设置有滚动体。控制装置分别与储水池、肥料罐、称重装置、混合罐和滴灌头电连接。如此，改善了现有技术使用效果不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉领域，具体而言，涉及一种玉米水肥一体滴灌系统。
背景技术
现有的旱作玉米灌溉时经常采用滴灌的技术，滴灌技术具有节约水资源、减便易形的特点。
然而旱作玉米滴灌时，滴灌装置容易发生堵塞，导致滴灌效果不佳，从而使得作物产量不好等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玉米水肥一体滴灌系统，其能够方便、快捷地改善滴灌堵塞的问题，且这样的玉米水肥一体滴灌系统结构简单、操作方便，能够明显地提高滴灌的效率，且制造方便，有利于大规模流水线生产。
本发明的实施例是这样实现的：
玉米水肥一体滴灌系统，其包括储水池、肥料罐、称重装置、混合罐、滴灌头和控制装置；
肥料罐通过第一管路与称重装置连接，称重装置通过第二管路与混合罐连接，储水池通过第三管路与混合罐连接，混合罐通过第四管路与滴灌头连接，储水池通过第五管路与滴灌头连接；
滴灌头包括相互连通的第一震动部、连接管和第二震动部，第一震动部与第二震动部相互平行，第一震动部与第二震动部内均设置有导通的环形管路，环形管路均与连接管连通，环形管路内设置有滚动体；
控制装置分别与储水池、肥料罐、称重装置、混合罐和滴灌头电连接。
玉米是喜温作物，全生育期要求较高的温度。玉米生物学有效温度为10℃。种子发芽要求6—10℃，低于10℃发芽慢，16—21℃发芽旺盛，发芽最适温度为28—35℃，40℃以上停止发芽。不同玉米品种对温度的要求也不相同，我国早熟品种要求积温2000--2200℃；中熟品种2300一2600℃；晚熟品和25OO--28OO(3000)℃。玉米是短日照植物，在短日照(8--10小时)条件下可以开花结实。
如此，在节约水资源和提高生产效益的前提下，玉米种植过程中都较宜采用滴灌。滴灌技术较于喷灌和满灌，具有较好地节水、灌溉均匀的特点，能够充分适应玉米种植的全过程。然而，在旱作玉米滴灌时，土壤颗粒等杂物经常出现堵塞滴灌头的情况，如此影响了滴灌的效果，使得植株的根系的得不到有效的灌溉，更甚会使得植株缺水肥而死去。
据此，发明人发明了一种玉米水肥一体滴灌系统。该玉米水肥一体滴灌系统的滴灌头包括相互连通的第一震动部、连接管和第二震动部，第一震动部与第二震动部相互平行，第一震动部与第二震动部内均设置有导通的环形管路，环形管路均与连接管连通，环形管路内设置有滚动体。使用时，具有预设压力的水肥送入第一震动部和第二震动部，因为震动部中设置有可自由滚动的滚动体，在流体的冲击下滚动体迅速滚动，进而使得整个滴灌头产生震动，这样的震动能够有效地冲击滴灌头附件的较大的杂质，使得滴灌头能够顺利的流出水肥。这里需要说明的是，连接管为流出水肥的主要部位。肥料罐通过称重装置再进入混合罐，这样使得达到植株根本的肥料的含量得到有效的控制。同时储水池、肥料罐、称重装置、混合罐和滴灌头电连接均与控制装置连接，从而使得整个系统都能够在控制装置的控制有效高效的运行，显著地降低了人工调控的失误率。
综上，这样的玉米水肥一体滴灌系统结构简单、操作方便，能够明显地提高滴灌的效率，且制造方便，有利于大规模流水线生产。
在本发明的一种实施例中：
上述玉米水肥一体滴灌系统还包括加热装置和温度传感器；
加热装置和温度传感器均设置在混合罐上，加热装置和温度传感器均与控制装置连接。
在本发明的一种实施例中：
上述加热装置为半导体加热片。
在本发明的一种实施例中：
上述第四管路为保温隔热管道。
在本发明的一种实施例中：
上述第四管路由三元乙丙橡胶制成。
在本发明的一种实施例中：
上述玉米水肥一体滴灌系统还包括螺旋形的水套；
水套套设在连接管外，水套的两端分别与第一震动部和第二震动部连接。
在本发明的一种实施例中：
上述水套为圆柱形螺旋分布。
在本发明的一种实施例中：
上述第一震动部、连接管和第二震动部为可拆卸地连接。
在本发明的一种实施例中：
上述玉米水肥一体滴灌系统还包括光照传感器；
光照传感器与控制装置连接。
在本发明的一种实施例中：
上述玉米水肥一体滴灌系统还包括湿度传感器；
湿度传感器设置在栽种植株的土壤中，湿度传感器与控制装置连接。
本发明实施例的有益效果是：
玉米水肥一体滴灌系统，其包括储水池、肥料罐、称重装置、混合罐、滴灌头和控制装置。滴灌头包括相互连通的第一震动部、连接管和第二震动部，第一震动部与第二震动部相互平行，第一震动部与第二震动部内均设置有导通的环形管路，环形管路均与连接管连通，环形管路内设置有滚动体。使用时，具有预设压力的水肥送入第一震动部和第二震动部，在流体的冲击下滚动体迅速滚动，进而使得整个滴灌头产生震动，这样的震动能够有效地冲击滴灌头附件的较大的杂质，使得滴灌头能够顺利的流出水肥。如此，显著地改进了现有技术中玉米滴灌的不足。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种玉米水肥一体滴灌系统的结构示意图；
图2为图1中滴灌头的结构示意图；
图3为图2的装配示意图；
图4为图2的局部放大图。
图标：10-玉米水肥一体滴灌系统；100-储水池；200-肥料罐；300-称重装置；400-混合罐；500-滴灌头；510-第一震动部；530-连接管；531-滴水孔；520-第二震动部；504-环形管路；505-滚动体；600-控制装置；710-第一管路；720-第二管路；730-第三管路；740-第四管路；750-第五管路；820-加热装置；830-水套。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种玉米水肥一体滴灌系统10的结构示意图。图2为图1中滴灌头500的结构示意图。从图中可以看出一种玉米水肥一体滴灌系统10，其包括储水池100、肥料罐200、称重装置300、混合罐400、滴灌头500和控制装置600。
肥料罐200通过第一管路710与称重装置300连接，称重装置300通过第二管路720与混合罐400连接，储水池100通过第三管路730与混合罐400连接，混合罐400通过第四管路740与滴灌头500连接，储水池100通过第五管路750与滴灌头500连接；
滴灌头500包括相互连通的第一震动部510、连接管530和第二震动部520，第一震动部510与第二震动部520相互平行，第一震动部510与第二震动部520内均设置有导通的环形管路504，环形管路504均与连接管530连通，环形管路504内设置有滚动体505；
控制装置600分别与储水池100、肥料罐200、称重装置300、混合罐400和滴灌头500电连接。
玉米是喜温作物，全生育期要求较高的温度。玉米生物学有效温度为10℃。种子发芽要求6—10℃，低于10℃发芽慢，16—21℃发芽旺盛，发芽最适温度为28—35℃，40℃以上停止发芽。不同玉米品种对温度的要求也不相同，我国早熟品种要求积温2000--2200℃；中熟品种2300-2600℃；晚熟品和25OO--28OO(3000)℃。玉米是短日照植物，在短日照(8--10小时)条件下可以开花结实。
如此，在节约水资源和提高生产效益的前提下，玉米种植过程中都较宜采用滴灌。滴灌技术较于喷灌和满灌，具有较好地节水、灌溉均匀的特点，能够充分适应玉米种植的全过程。然而，在旱作玉米滴灌时，土壤颗粒等杂物经常出现堵塞滴灌头500的情况，如此影响了滴灌的效果，使得植株的根系的得不到有效的灌溉，更甚会使得植株缺水肥而死去。
据此，发明人发明了一种玉米水肥一体滴灌系统10。该玉米水肥一体滴灌系统10的滴灌头500包括相互连通的第一震动部510、连接管530和第二震动部520，第一震动部510与第二震动部520相互平行，第一震动部510与第二震动部520内均设置有导通的环形管路504，环形管路504均与连接管530连通，环形管路504内设置有滚动体505。使用时，具有预设压力的水肥送入第一震动部510和第二震动部520，因为震动部中设置有可自由滚动的滚动体505，在流体的冲击下滚动体505迅速滚动，进而使得整个滴灌头500产生震动，这样的震动能够有效地冲击滴灌头500附件的较大的杂质，使得滴灌头500能够顺利的流出水肥。这里需要说明的是，连接管530为流出水肥的主要部位。肥料罐200通过称重装置300再进入混合罐400，这样使得达到植株根本的肥料的含量得到有效的控制。同时储水池100、肥料罐200、称重装置300、混合罐400和滴灌头500电连接均与控制装置600连接，从而使得整个系统都能够在控制装置600的控制有效高效的运行，显著地降低了人工调控的失误率。；喷灌头分别通过第四管路740和第五管路750与喷灌头连接，使得喷灌头能够方便地进行水肥输送或单纯的水灌溉。如此，玉米水肥一体滴灌系统10结构简单、操作方便，能够明显地提高滴灌的效率，且制造方便，有利于大规模流水线生产。
图3为图2的装配示意图。
请参照图1-图3，在本发明的本实施例中，上述第一震动部510、连接管530和第二震动部520为可拆卸地连接。
可拆卸连接使得滴灌头500的使用更加方便和便捷。
图4为图2的局部放大图。请参照图1-图4，从图中可以看出，连接管530上设置有过的滴水孔531。该滴水孔531用于滴灌时的出水口。
玉米是喜温作物，全生育期要求较高的温度。因此，良好的温度控制对玉米的生产极为重要。另一方面，肥料通过水流混合时需要在特定的温度下才能达到最佳的溶解度，这同样对温度有相应的要求。
在本发明的本实施例中，玉米水肥一体滴灌系统10还包括加热装置820和温度传感器；加热装置820和温度传感器均设置在混合罐400上，加热装置820和温度传感器均与控制装置600连接。
进一步地，上述加热装置820为半导体加热片。
半导体加热片，也叫热电加热片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。
同时，半导体加热片既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。
半导体加热片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。半导体加热片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。半导体加热片的反向使用就是温差发电，半导体加热片适用于中低温区发电。半导体加热片的温差范围大，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。
正是基于这些特点，在本实施例中选用半导体加热片，可选地，这里选用CDL1系列组件作为半导体加热片。
进一步地，上述第四管路740为保温隔热管道。
如此，能够更好地提高水肥输送时的效果，保障植株灌溉时的效果。
可选地，第四管路740是由三元乙丙橡胶制成的保温隔热管道。
从图中还可以看出，上述玉米水肥一体滴灌系统10还包括螺旋形的水套830；水套830套设在连接管530外，水套830的两端分别与第一震动部510和第二震动部520连接。
螺旋形水套830能够更好地增加滴灌头500的震动效果，从而保证滴灌的成效、提高作物的生产品质，同时也有疏松土壤的作用。
进一步地，上述水套830为圆柱形螺旋分布。
在本发明的本实施例中，上述玉米水肥一体滴灌系统10还包括光照传感器；光照传感器与控制装置600连接。
玉米是短日照植物，在短日照(8--10小时)条件下可以开花结实。光照传感器能够使得控制装置600能够方便地操控滴灌头500的灌溉量，防止在日照不照情况下，过量水流淹死植株的情况。
进一步地，上述玉米水肥一体滴灌系统10还包括湿度传感器；湿度传感器设置在栽种植株的土壤中，湿度传感器与控制装置600连接。
湿度传感器能够实时地将土壤中水分的含量的数据发送给控制装置600，从而便于控制装置600及时调整滴灌量，从而保证植株的生长效率。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
包括储水池、肥料罐、称重装置、混合罐、滴灌头和控制装置；
所述肥料罐通过第一管路与所述称重装置连接，所述称重装置通过第二管路与所述混合罐连接，所述储水池通过第三管路与所述混合罐连接，所述混合罐通过第四管路与滴灌头连接，所述储水池通过第五管路与滴灌头连接；
所述滴灌头包括相互连通的第一震动部、连接管和第二震动部，所述第一震动部与所述第二震动部相互平行，所述第一震动部与所述第二震动部内均设置有导通的环形管路，所述环形管路均与所述连接管连通，所述环形管路内设置有滚动体；
所述控制装置分别与所述储水池、肥料罐、称重装置、混合罐和滴灌头电连接；
所述连接管上设置有滴水孔；该滴水孔用于滴灌时的出水口；
所述玉米水肥一体滴灌系统还包括螺旋形的水套；
所述水套套设在所述连接管外，所述水套的两端分别与所述第一震动部和所述第二震动部连接；
所述水套为圆柱形螺旋分布；
使用时，具有预设压力的水肥送入第一震动部和第二震动部，因为震动部中设置有可自由滚动的滚动体，在流体的冲击下滚动体迅速滚动，进而使得整个滴灌头产生震动，这样的震动能够有效地冲击滴灌头附件的较大的杂质，使得滴灌头能够顺利的流出水肥。
2.根据权利要求1所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
所述玉米水肥一体滴灌系统还包括加热装置和温度传感器；
所述加热装置和所述温度传感器均设置在所述混合罐上，所述加热装置和所述温度传感器均与所述控制装置连接。
3.根据权利要求2所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
所述加热装置为半导体加热片。
4.根据权利要求2或3所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
所述第四管路为保温隔热管道。
5.根据权利要求2或3所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
所述第四管路由三元乙丙橡胶制成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
第一震动部、连接管和第二震动部为可拆卸地连接。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
所述玉米水肥一体滴灌系统还包括光照传感器；
所述光照传感器与所述控制装置连接。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的玉米水肥一体滴灌系统，其特征在于：
所述玉米水肥一体滴灌系统还包括湿度传感器；
所述湿度传感器设置在栽种植株的土壤中，所述湿度传感器与所述控制装置连接。
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