CN108142061B - 一种配肥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于施肥技术领域，公开了一种配肥系统，配肥装置包括容器A和注水组件，容器A上设有投料口、废液排放口和投料报警器；容器A的内部设置有搅拌器；储液装置包括容器B、输入管道和水泵；容器B底部设有排出口，排出口用于与外部施肥系统连接；输入管道的一端与所述容器A的内腔连通，水泵的输出通过管道与所述容器B的内腔连通；控制装置包括液位传感器A、液位传感器B和液位传感器C。本发明除按投料报警器提示人工投料以外，配肥过程不需要人工照看，即可实现自动配肥和持续供肥，肥料用量精确、肥液浓度均匀一致；本发明配合外部施肥系统使用，具有人工劳动强度低、施肥效率高、省工、节水、节肥等优点。
Description
技术领域
本发明属于施肥技术领域，尤其涉及一种配肥系统。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。技术按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，借助喷滴灌设施将配制好的肥料以液体形式输送到作物根部或叶面进行施肥，具有显著的节水、节肥、节药、省工、高产、高效以及减少对环境的污染等优点，是目前提高水、肥利用效率的最有效技术形式之一。在水肥一体化技术体系中，应用最为广泛的泵吸肥法是一种简单、经济、实用、耐用的施肥方式，这种施肥方法主要利用水泵加压将肥液输送到灌溉系统，优点是结构简单，操作方便，可用敞口容器盛放肥料溶液，也可在蓄水池旁用水泥建造配肥池。
综上所述，现有技术存在的问题是：
现有技术中，缺点一是需要2个配肥池轮流使用，二是配肥粗放、精确度不高，三是要有专人照看、人工不停搅拌混肥和在2个配肥池间更换水泵，导致劳动强度高、供肥连续性差和肥料用量不准确等问题，进一步影响到作物的产量、品质及安全性。
解决上述技术问题的难度和意义：
本发明的目的在于提供一种能够实现人工投料自动配肥并持续供肥的配肥系统，该系统适用于以喷滴灌为主的园艺作物设施栽培水肥一体化技术配套使用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种配肥系统。
本发明是这样实现的，一种配肥系统包括配肥装置、储液装置和控制装置；
所述配肥装置包括容器A和注水组件，所述容器A上设有投料口、废液排放口和投料报警器，所述容器A的内部设置有搅拌器；所述注水组件包括进水管道和安装于所述进水管道内的电磁阀；
所述储液装置包括容器B、输入管道和水泵；所述容器B底部设有排出口，所述排出口用于与外部施肥系统连接；所述输入管道的一端与所述容器A的内腔连通，另一端与所述水泵的输入连通，所述水泵的输出通过管道与所述容器B的内腔连通；
所述控制装置包括液位传感器A、液位传感器B和液位传感器C，所述液位传感器A和所述液位传感器B安装于所述容器A的内部，所述液位传感器C安装于所述容器B的内部；所述液位传感器A的电路与所述搅拌器的电路相连，控制所述搅拌器的工作状态；所述液位传感器B的电路与所述投料报警器、所述电磁阀和所述水泵的电路相连，控制所述投料报警器、所述电磁阀和所述水泵的工作状态；所述液位传感器C的电路与所述水泵的电路相连，控制所述水泵的工作状态。
向该系统容器A中投入肥料后，通过液位传感器可以自动控制电磁阀、搅拌器、投料报警器和水泵工作，使供水设备中的水通入容器A中，再配合搅拌器搅拌使肥料溶解并混合均匀，再配合水泵，将容器A中配制好的肥液泵入到储液装置内存储或供外部施肥系统使用。由于液位传感器的作用，在未达到液位传感器触发相应执行器停止工作时，只需在投料报警器的提示下将定量分包好的固态或液态肥料投入容器A即实现了自动配肥和持续供肥，配肥过程除投料外，全程不需要人工照看；通过液位传感器的设置限定了容器A、容器B中的肥液量，防止了液肥溢出。
进一步，所述搅拌器包括电机、传动轴和轮盘，所述轮盘通过所述传动轴连接于所述电机的输出轴上。
进一步，所述轮盘包括盘体和设置于所述盘体周围的若干叶轮。如3-4片，其中3片最佳；使肥料更充分溶解于水中并保持混匀状态而维持浓度一致。
进一步，所述叶轮以垂直于所述盘体45°角位置安装于所述盘体周围。采用45°角设置叶轮，可充分搅动液体，有利于充分完成配肥。
进一步，所述搅拌器的安装位置位于所述容器A的顶部中心，所述轮盘距所述容器A底部的高度位置为所述容器A中线以下至所述容器A底部20cm以上的区间内。避免搅拌器在搅拌过程中刮擦容器A的底部。
进一步，所述液位传感器A和所述液位传感器C为单一位点传感器，所述液位传感器B为高、低双位点传感器。
进一步，所述液位传感器A的电路与所述搅拌器的电路相连，控制所述搅拌器的工作状态；所述液位传感器B的电路与所述投料报警器、所述电磁阀和所述水泵的电路相连，控制所述投料报警器、所述电磁阀和所述水泵的工作状态；所述液位传感器C的电路与所述水泵的电路相连，控制所述水泵的工作状态。
进一步，所述液位传感器A的液位感应高度设置为所述容器A中线以下至所述容器A底部20cm以上区间内。
进一步，所述液位传感器B的低液位感应高度设置于距所述容器A底部0cm～10cm的区间内，所述液位传感器B的高液位感应高度设置于距所述容器A顶部10cm～20cm的区间内。
进一步，所述液位传感器C的液位感应高度设置于距所述容器B顶部10cm～20cm区间内。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明除按投料报警器提示人工投料以外，配肥过程不需要人工照看，即可实现自动配肥和持续供肥，肥料用量精确、肥液浓度均匀一致；系统结构简单，操作方便，配合外部施肥系统使用，具有人工劳动强度低、施肥效率高、省工、节水、节肥等优点。
向该本发明的容器A中投入肥料后，通过液位传感器可以自动控制电磁阀、搅拌器、投料报警器和水泵工作，使供水设备中的水通入容器A中，再配合搅拌器搅拌使肥料溶解并混合均匀，再配合水泵，将容器A中配制好的肥液泵入到储液装置内存储或供外部施肥系统使用。由于液位传感器的作用，在未达到液位传感器触发相应执行器停止工作时，只需在投料报警器的提示下将定量分包好的固态或液态肥料投入容器A即实现了自动配肥和持续供肥。
附图说明
图1是本发明实施例提供的种配肥系统示意图。
图中：1、容器A；2、投料口；3、废液排放口；4、投料报警器；5、搅拌器；51、电机；52、传动轴；53、轮盘；531、盘体；532、叶轮；6、进水管道；7、电磁阀；8、容器B；9、输入管道；10、水泵；11、排出口；12、管道；13、液位传感器A；14、液位传感器B；15、液位传感器C。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中，缺点一是需要2个配肥池轮流使用，二是配肥粗放、精确度不高，三是要有专人照看、人工不停搅拌混肥和在2个配肥池间更换水泵，导致劳动强度高、供肥连续性差和肥料用量不准确等问题，进一步影响到作物的产量、品质及安全性。
图1所示，本发明实施例提供的配肥系统，
包括用于配置肥液的配肥装置、用于存储肥液的储液装置和控制装置；其中，配肥装置包括用于盛装肥料和水，使两者混合成肥液的容器A1和注水组件，容器A1上设有用于投放肥料的投料口2、废液排放口3和投料报警器4，容器A1的内部设置有用于将肥料与容器A1中通入的水混合溶解并保持浓度均匀一致的搅拌器5。
注水组件包括用于将供水设备内的水输入容器A1的进水管道6和电磁阀7；进水管道6的一端连接于供水设备的出水口，如水龙头上，另一端则通入容器A1内，初次使用时需保证供水设备出水口有水排出。
储液装置包括用于盛放经配肥装置配制好的液肥的容器B8、输入管道9、水泵10、和排出口11；输入管道9的一端与容器A1的内腔底部连通，另一端与水泵10的输入连通，水泵10的输出通过管道12与容器B8的内腔连通，通过输入管道9、水泵10和管道12实现了将配肥装置配好的肥液转移到储液装置中存储；通过排出口11输出至外部施肥系统使用；排出口11置于容器B8的底部，与容器B8内腔连通。
控制装置包括液位传感器A13、液位传感器B14和液位传感器C15；液位传感器A13和液位传感器B14安装于容器A1内部，液位传感器A13的输出电路与搅拌器5的电路相连，控制搅拌器5的工作状态；液位传感器B14的电路与投料报警器4、电磁阀7和水泵10的电路相连，控制投料报警器4、电磁阀7和水泵10的工作状态；液位传感器C15安装于容器B8内部，液位传感器C15的电路与水泵10的电路相连，控制水泵10的工作状态。
液位传感器A13的液位感应高度设置为容器A1中线以下(含中线)至容器A1底部20cm以上区间(如图1中所述H1区间)的任意位置，当容器A1内的液位达到液位传感器A13预设值时，液位传感器A13发出信号接通搅拌器5的电路，启动搅拌器5工作，当容器A1内的液位低于液位传感器A13预设值时，液位传感器A13发出信号切断搅拌器5的电路，停止搅拌器5工作。
液位传感器B14包括一个高液位感应点和一个低液位感应点，其中高液位感应点高度设置于距容器A1顶部10cm～20cm区间内，具体由所述容器A1的容量确定；液位传感器B14的低液位感应点高度设置于距容器A1底部0cm～10cm区间。当容器A1内的液位低于液位传感器B14的低液位感应高度预设值时，液位传感器B14发出信号接通投料报警器4和电磁阀7的电路，同时切断水泵10的电路，报警器4鸣叫提示投料，同时电磁阀7启动，进水管道6开始向容器A1注水，同时水泵10停止工作，不再向容器B8输送肥液，投料完成后手动关闭报警器4电源；当容器A1内的液位达到液位传感器B14的高液位感应高度预设值时，液位传感器B14发出信号切断电磁阀7的电路，停止电磁阀7工作，使进水管道6停止向容器A1注水，液位传感器B14发出的信号同时输出至水泵10，启动水泵10工作，将肥液从容器A1输送进入容器B8.
液位传感器C15的液位感应高度设置于距容器B8顶部10cm～20cm区间，具体由容器B8的容量确定；当容器B8中的液位达到液位传感器C15的液位感应高度预设值时，液位传感器C15输出信号至水泵10电路，切断水泵10电源，水泵10停止工作，不再向容器B8输送肥液，防治肥液溢出；当容器B8中的液位低于液位传感器C15的液位感应高度预设值时，液位传感器C15输出信号至水泵10电路，接通水泵10电源，启动水泵10工作，向容器B8输送肥液。
本系统的使用过程：开始配肥作业前，开启整个系统的总电源，检查各用电设备电源处于开启状态，系统自检，投料报警器4鸣叫、电磁阀7自动启动，供水设备中的水经进水管道开始注入容器A1中，工作人员将定量分包好的固态肥或液态肥原料投入容器A1中，并手动关闭投料报警器4，当容器A1内的液位达到预设值时，液位传感器A13发出信号接通搅拌器5的电路，启动搅拌器5工作，使肥料溶解并混合均匀；当容器A1内的液位达到液位传感器B14的高液位感应高度预设值时，液位传感器B14发出信号切断电磁阀7的电路，停止电磁阀7工作，进水管道6停止向容器A1注水，液位传感器B14发出的信号同时输出至水泵10，启动水泵10工作，将肥液从容器A1输送进入容器B8。
当容器A1内的液位低于液位传感器B14的低液位感应高度预设值时，液位传感器B14发出信号接通投料报警器4和电磁阀7的电路，同时切断水泵10的电路，报警器4鸣叫提示投料，同时电磁阀7启动，进水管道6开始向容器A1注水，同时水泵10停止工作，不再向容器B8输送肥液，工作人员完成投料并手动关闭投料报警器4，完成一个配肥循环。
系统工作状态下，当容器B8中的液位达到液位传感器C15的液位感应高度预设值时，液位传感器C15输出信号至水泵10电路，切断水泵10电源，水泵10停止工作，不再向容器B8输送肥液，防治肥液溢出；当容器B8中的液位低于液位传感器C15的液位感应高度预设值时，液位传感器C15输出信号至水泵10电路，接通水泵10电源，启动水泵10工作，向容器B8输送肥液。
施肥作业结束，关闭系统总电源。
该系统供电电源可以通过配电箱将市电分配给搅拌器5，电磁阀7，水泵10等，均设有独立的开关控制其接通电源和便于设备检修，开始配肥和施肥作业前，检查并使各独立开关处于开启状态。
该系统中所采用的搅拌器5可以采用现有的任何一种或自制，在此采用的搅拌器5包括电机51、传动轴52和轮盘53，轮盘53通过传动轴52连接于电机51的输出轴上。
为使肥料更充分溶解于水中并保持混匀状态而维持浓度一致，该系统搅拌器5中的轮盘53包括盘体531和设置于盘体531周围的若干叶轮532。其中叶轮532以垂直于盘体53145°角位置安装于盘体531周围。叶轮532的数量可以为任意，如2片、3片或4片。
为了确保在配肥过程中肥液不溅出容器A1，配合与投料口2尺寸相匹配的盖子，当投料完后将盖子盖上，闲置不用时也可盖上盖子，避免杂物落入容器A1中。
为了保证能够进行有效地配肥，轮盘53的直径小于容器A1的内径，其与容器A1的底部具有一定距离，如20cm，30cm，但最好不要位于容器A1的中线上方。且搅拌器5的电机51安装于容器A1顶部的正中，使装置稳定和搅拌更均匀。
本发明所记载的液位传感器，其限定语为其功能限定，包括水位传感器、水位开关、液位开关、水位计、液位计等同功能设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种配肥系统，其特征在于，所述配肥系统包括配肥装置、储液装置和控制装置；
所述配肥装置包括容器A和注水组件，所述容器A上设有投料口、废液排放口和投料报警器；所述容器A的内部设置有搅拌器；所述注水组件包括进水管道和安装于所述进水管道内的电磁阀；
所述储液装置包括容器B、输入管道和水泵；所述容器B底部设有排出口，所述排出口用于与外部施肥系统连接；所述输入管道的一端与所述容器A的内腔连通，另一端与所述水泵的输入连通，所述水泵的输出通过管道与所述容器B的内腔连通；
所述控制装置包括液位传感器A、液位传感器B和液位传感器C，所述液位传感器A和所述液位传感器B安装于所述容器A的内部，所述液位传感器C安装于所述容器B的内部；
所述搅拌器包括电机、传动轴和轮盘，所述轮盘通过所述传动轴连接于所述电机的输出轴上；
所述轮盘包括盘体和设置于所述盘体周围的若干叶轮；
所述液位传感器A和所述液位传感器C为单一位点传感器，所述液位传感器B为高、低双位点传感器；
所述液位传感器A的电路与所述搅拌器的电路相连，控制所述搅拌器的工作状态；所述液位传感器B的电路与所述投料报警器、所述电磁阀和所述水泵的电路相连，控制所述投料报警器、所述电磁阀和所述水泵的工作状态；所述液位传感器C的电路与所述水泵的电路相连，控制所述水泵的工作状态；
所述液位传感器A的液位感应高度设置为所述容器A中线以下至所述容器A底部20cm区间内；
所述液位传感器B的低液位感应高度设置于距所述容器A底部0cm～10cm的区间内，所述液位传感器B的高液位感应高度设置于距所述容器A顶部10cm～20cm的区间内；
所述液位传感器C的液位感应高度设置于距所述容器B顶部10cm～20cm区间内。
2.如权利要求1所述的种配肥系统，其特征在于，所述叶轮以垂直于所述盘体45°角位置安装于所述盘体周围。
3.如权利要求1所述的种配肥系统，其特征在于，所述搅拌器的安装位置位于所述容器A的顶部中心，所述轮盘距所述容器A底部的高度位置为所述容器A中线以下至所述容器A底部20cm的区间内。
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