CN108770651A - 干湿双调的土壤湿度调控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干湿双调的土壤湿度调控装置，包括：雾化器单元和输送管，雾化器单元的加湿器组件位于雾化池中，以使雾化池中的水形成水雾；雾化器单元的风机位于风机室中，风机室设有排风口，排风口与雾化池连通，且排风口位于雾化池中水的液面以上；输送管的管体上设有喷孔；输送管与雾化池连通，且输送管的进口位于雾化池中水的液面以上；当土壤湿度传感器检测到土壤湿度低于X值时(X为百分含量)，风机与加湿器组件同时启动，喷孔释放出水雾对植物根部的土壤加湿；当土壤湿度传感器检测到土壤湿度高于Y值时(Y＝X+20％)，风机启动且控制加湿器组件关闭，喷孔释放干风对植物根部的土壤风干，从而实现干湿双向调控。

Description

干湿双调的土壤湿度调控装置
技术领域
本发明涉及种植业土壤湿度干湿调节的技术领域，尤其是涉及一种干湿双调的土壤湿度调控装置。
背景技术
目前，对于部分经济类农作物，生长环境对土壤湿度较为敏感，例如石斛。普通的满灌技术只能单向增加土壤湿度(即土壤含水率)，而在土壤湿度降低时，或空气湿度升高时，不能快速有效地降低土壤湿度，造成某些类植物的根部腐烂而导致植物死亡。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种干湿双调的土壤湿度调控装置，解决在土壤湿度低时对土壤加湿，在土壤湿度高时快速降低土壤湿度。
根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置，包括：
雾化器单元，所述雾化器单元包括壳体、盖体、加湿器组件、风机、土壤湿度传感器和控制器；所述壳体限定有雾化池和风机室，所述盖体盖设在所述雾化池的上方；所述雾化池设有第一出口，所述加湿器组件位于所述雾化池中，以使所述雾化池中的水形成水雾；所述风机位于所述风机室中，所述风机室设有排风口，所述排风口与所述雾化池连通，且所述排风口位于所述雾化池中水的液面以上；所述加湿器组件、所述风机和所述土壤湿度传感器与所述控制器电连接；
输送管，所述输送管的一端具有进口且另一端具有第二出口，所述输送管的管体上设有喷孔；所述输送管的所述进口与所述雾化池的所述第一出口连通，且所述第一出口位于所述雾化池中水的液面以上；.
当所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度低于X值时(X为百分含量)，所述控制器控制所述风机与所述加湿器组件同时启动，所述加湿器组件将所述雾化池中的水形成水雾，所述风机产生的风携带水雾进入所述输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
当所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度高于Y值时(Y＝X+20％)，所述控制器控制所述风机启动且控制所述加湿器组件关闭，所述风机产生的风进入所述输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置，使用时，将输送管的喷孔对应分布在植物根部的土壤表面，当土壤湿度传感器检测到土壤湿度低于X值时，控制器控制风机与加湿器组件同时启动，加湿器组件将雾化池中的水形成水雾，该水雾散布在雾化池中液面以上的空间，风机产生的风经过排风口进入雾化池中液面以上的空间，该排出的风将雾化池中的水雾携带通过第一出口进入输送管，并通过输送管上的喷孔释放出来，对植物的根部的土壤进行加湿；当土壤湿度传感器检测到土壤湿度高于Y值时(X小于Y)，控制器控制风机启动且控制加湿器组件关闭，风机产生的风经过排风口进入雾化池中液面以上的空间，由于加湿器组件关闭，雾化池中液面以上的空间就没有水雾产生，该风也就不会携带水雾而通过第一出口进入输送管，并通过输送管上的喷孔释放出来，由于该风没有携带水雾，风的气流湿度比较干燥，可以快速吹出植物根部的土壤水份，从而快速地降低了土壤的湿度。由此可知，本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置可以实现对植物根部土壤的干湿双向调控，使得植物更好地生长。
根据本发明的一个实施例，还包括水箱和单向阀，所述单向阀位于所述雾化池中且将所述水箱与所述雾化池连通，以保持所述雾化池中的水始终保持相同的液面高度。
根据本发明的一个实施例，所述雾化单元还包括空气湿度传感器，所述空气湿度传感器与所述控制器电连接；当所述空气湿度传感器检测到空气湿度大于H值(H值为百分含量)且所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度大于L值时(L为百分含量)，所述控制器控制所述风机启动且控制所述加湿器组件关闭，所述风机产生的风进入所述输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
进一步的，所述空气湿度传感器位于所述壳体上。
根据本发明的一个实施例，所述雾化单元还包括环境光照传感器，所述环境光照传感器与所述控制器电连接；当所述环境光照传感器检测到光强小于W值时(W小于0.5勒克斯)，所述控制器控制所述风机启动且控制所述加湿器组件关闭，所述风机产生的风进入输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
进一步的，所述环境光照传感器位于所述壳体上。
根据本发明的一个实施例，所述喷孔有多个，多个所述喷孔沿所述输送管的轴向方向间隔排列。
根据本发明的一个实施例，所述输送管还包括接头管件，所述接头管件一端固定在所述壳体上，且与所述第一出口连通，所述接头管件另一端与所述输送管的所述进口连通。
根据本发明的一个实施例，所述输送管为任意弯曲的软管。
根据本发明的一个实施例，所述输送管包括总管和与所述总管相连的多个支管，所述总管与所述第一出口连通，多个所述支管上设有多个所述喷孔。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置的结构示意图。
图2是本发明一个实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置中的部件电连接示意图。
图3是本发明又一个实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置中的输送管示意图。
附图标记：
干湿双调的土壤湿度调控装置100
雾化器单元1 控制器10壳体11 加湿器组件12风机14土壤湿度传感器13盖体18雾化池110第一出口111空气湿度传感器16
输送管3进口31第二出口32喷孔33接头管件34总管35支管36
水箱2注水口21
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置100，包括：
根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置100，包括：
雾化器单元1，雾化器单元1包括壳体11、盖体18、加湿器组件12、风机14、土壤湿度传感器13和控制器10；壳体11限定有雾化池110和风机室，盖体18盖设在雾化池110的上方；雾化池110设有第一出口111，加湿器组件12位于雾化池110中，以使雾化池110中的水形成水雾；风机14位于风机室中，风机室设有排风口，排风口与雾化池110连通，且排风口位于雾化池110中水的液面以上；加湿器组件12、风机14和土壤湿度传感器13与控制器10电连接；
输送管3，输送管3的一端具有进口31且另一端具有第二出口32，输送管3的管体上设有喷孔33；输送管3的进口31与雾化池110的第一出口111连通，且第一出口111位于雾化池110中水的液面以上；
当土壤湿度传感器13检测到土壤湿度低于X值时(X为百分含量)，控制器10控制风机14与加湿器组件12同时启动，加湿器组件12将雾化池110中的水形成水雾，风机14产生的风携带水雾进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来；
当土壤湿度传感器13检测到土壤湿度高于Y值时(Y＝X+20％)，控制器10控制风机14启动且控制加湿器组件12关闭，风机14产生的风进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来。
根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置100，使用时，将输送管3的喷孔33对应分布在植物根部的土壤表面，当土壤湿度传感器13检测到土壤湿度低于X值时(X为百分含量)，控制器10控制风机14与加湿器组件12同时启动，加湿器组件12将雾化池110中的水形成水雾，该水雾散布在雾化池110中液面以上的空间，风机14产生的风经过排风口进入雾化池110中液面以上的空间，该排出的风将雾化池110中的水雾携带通过第一出口111进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来，对植物的根部的土壤进行加湿；当土壤湿度传感器13检测到土壤湿度高于Y值时(Y＝X+20％)，控制器10控制风机14启动且控制加湿器组件12关闭，风机14产生的风经过排风口进入雾化池110中液面以上的空间，由于加湿器组件12关闭，雾化池110中液面以上的空间就没有水雾产生，该风也就不会携带水雾而通过第一出口111进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来，由于该风没有携带水雾，风的气流湿度比较干燥，可以快速吹出植物根部的土壤水份，从而快速地降低了土壤的湿度。由此可知，本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置100可以实现对植物根部土壤的干湿双向调控，使得植物更好地生长。
根据本发明一个实施例，X值为25％-30％，较适合作物生长。
以小麦为例，土壤水分不适对小麦群体的影响表现为单位面积的干重和叶面积指数(LAI)下降。采用通径分析衡量了出苗率和单株幼苗生长两因子对群体影响的大小。结果表明：单位面积干重下降主因是单株干重下降，叶面积指数下降主因是出苗率下降。土壤湿度大于17％且小于44％时，对小麦出苗及幼苗生长各项指标的影响幅度一般在20％以内，而低于17％或高于44％的土壤湿度对小麦的影响幅度急剧增加。小麦对土壤水分不适具有一定的适应性反应。
另外，根据本发明实施例的干湿双调的土壤湿度调控装置100，当输送管3内冷结的水液滴积聚时，积聚的水从输送管3的第二出口32排出，避免了污染加湿器组件12等部件，避免加湿器组件12等部件的损坏。在本实施例中，输送管3可以为任意弯曲的软管，这样可以方便地使得喷孔33与植物的根部土壤对应。当然，在其他的实施例中，输送管也可以不是软管。
根据本发明的一个实施例，还包括水箱2和单向阀15，单向阀15位于雾化池110中且将水箱2与雾化池110连通，以保持雾化池110中的水始终保持相同的液面高度。
通过设置水箱2和单向阀15，可以较长时间地保持雾化池110中的水的液面高度相同，从而不需要经常给雾化池110中注水，这样，土壤湿度调控装置100的有效使用时间长。
进一步的，水箱2具有注水口21，将外部水管与注水口21连通，可以向水箱2中注水，使用方便。
根据本发明的一个实施例，雾化器单元1还包括空气湿度传感器16，空气湿度传感器16与控制器10电连接；当空气湿度传感器16检测到空气湿度大于H值(H值为百分含量)且土壤湿度传感器13检测到土壤湿度大于L值时(L为百分含量)，控制器10控制风机14启动且控制加湿器组件12关闭，风机14产生的风进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来。
通过同时设置并控制空气湿度传感器16检测空气湿度和土壤湿度传感器13检测土壤湿度的条件，即当空气湿度传感器16检测到空气湿度大于H值(H值为百分含量)且土壤湿度传感器13检测到土壤湿度大于L值时(L为百分含量)，控制器10控制风机14启动且控制加湿器组件12关闭，这样，风机14产生的风经过排风口进入雾化池中液面以上的空间，由于加湿器组件12关闭，雾化池110中液面以上的空间就没有水雾产生，该风也就不会携带水雾而通过第一出口111进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来，由于该风没有携带水雾，风的气流湿度比较干燥，可以快速吹出植物根部的土壤水份，从而快速地降低了土壤的湿度。解决了空气湿度大和土壤湿度大的情况下，土壤湿度不容易快速降低的问题。
进一步的，空气湿度传感器16位于壳体11上。
通过将空气湿度传感器16设置在壳体11上，使得雾化器单元1的整体结构紧凑。
根据本发明的一个实施例，雾化器单元1还包括环境光照传感器17，环境光照传感器17与控制器10电连接；当环境光照传感器17检测到光强小于W值时(W小于0.5勒克斯)，控制器10控制风机14启动且控制加湿器组件12关闭，风机14产生的风进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来。
通过设置并控制环境光照传感器17检测环境光照强度，即当环境光照传感器17检测到光强小于W值时(W小于0.5勒克斯)，控制器10控制风机14启动且控制加湿器组件12关闭；这样，风机14产生的风经过排风口进入雾化池110中液面以上的空间，由于加湿器组件12关闭，雾化池110中液面以上的空间就没有水雾产生，该风也就不会携带水雾而通过第一出口111进入输送管3，并通过输送管3上的喷孔33释放出来，由于该风没有携带水雾，风的气流湿度比较干燥，可以快速吹出植物根部的土壤水份，从而快速地降低了土壤的湿度。解决了空气湿度大和土壤湿度大的情况下，土壤湿度不容易快速降低的问题。
进一步的，环境光照传感器17位于壳体11上。
通过将环境光照传感器17设置在壳体11上，使得雾化器单元1的整体结构紧凑。
根据本发明的一个实施例，喷孔33有多个，多个喷孔33沿输送管3的轴向方向间隔排列。
通过将多个喷孔33沿输送管3的轴向间隔排列，可以使得多个喷孔33分别对应多个植物的根部分布，以提高干湿双调的土壤湿度调控装置100的工作效率。
根据本发明的一个实施例，输送管3还包括接头管件34，接头管件34一端固定在壳体11上，且与第一出口111连通，接头管件34另一端与输送管3的进口31连通。
通过将接头管件34可以方便输送管3的安装和拆卸，方便携带和存放。
进一步的，所述环境光照传感器17位于所述壳体11上。
通过将环境光照传感器17设置在壳体11上，使得雾化器单元1的整体结构紧凑。
根据本发明的一个实施例，所述喷孔33有多个，多个所述喷孔33沿所述输送管3的轴向方向间隔排列。
通过将多个喷孔33沿输送管3的轴向间隔排列，可以使得多个喷孔33分别对应多个植物的根部分布，以提高干湿双调的土壤湿度调控装置100的工作效率。
根据本发明的一个实施例，所述输送管3还包括接头管件34，所述接头管件34一端固定在所述壳体11上，且与所述第一出口111连通，所述接头管件34另一端与所述输送管3的所述进口31连通。
通过将接头管件34可以方便输送管3的安装和拆卸，方便携带和存放。
如图3所示，根据本发明又一个实施例，输送管3包括总管35和与总管35相连的多个支管36，总管35与雾化池的第一出口连通，多个支管36上设有多个喷孔。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，包括：
雾化器单元，所述雾化器单元包括壳体、盖体、加湿器组件、风机、土壤湿度传感器和控制器；所述壳体限定有雾化池和风机室，所述盖体盖设在所述雾化池的上方；所述雾化池设有第一出口，所述加湿器组件位于所述雾化池中，以使所述雾化池中的水形成水雾；所述风机位于所述风机室中，所述风机室设有排风口，所述排风口与所述雾化池连通，且所述排风口位于所述雾化池中水的液面以上；所述加湿器组件、所述风机和所述土壤湿度传感器与所述控制器电连接；
输送管，所述输送管的一端具有进口且另一端具有第二出口，所述输送管的管体上设有喷孔；所述输送管的所述进口与所述雾化池的所述第一出口连通，且所述第一出口位于所述雾化池中水的液面以上；.
当所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度低于X值时(X为百分含量)，所述控制器控制所述风机与所述加湿器组件同时启动，所述加湿器组件将所述雾化池中的水形成水雾，所述风机产生的风携带水雾进入所述输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
当所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度高于Y值时(Y＝X+20％)，所述控制器控制所述风机启动且控制所述加湿器组件关闭，所述风机产生的风进入所述输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
2.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，还包括水箱和单向阀，所述单向阀位于所述雾化池中且将所述水箱与所述雾化池连通，以保持所述雾化池中的水始终保持相同的液面高度。
3.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述雾化单元还包括空气湿度传感器，所述空气湿度传感器与所述控制器电连接；当所述空气湿度传感器检测到空气湿度大于H值(H为百分含量)且所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度大于L值时(L为百分含量)，所述控制器控制所述风机启动且控制所述加湿器组件关闭，所述风机产生的风进入所述输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
4.根据权利要求3所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述空气湿度传感器位于所述壳体上。
5.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述雾化单元还包括环境光照传感器，所述环境光照传感器与所述控制器电连接；当所述环境光照传感器检测到光强小于W值时(W小于0.5勒克斯)，所述控制器控制所述风机启动且控制所述加湿器组件关闭，所述风机产生的风进入输送管，并通过所述输送管上的所述喷孔释放出来。
6.根据权利要求5所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述环境光照传感器位于所述壳体上。
7.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述喷孔有多个，多个所述喷孔沿所述输送管的轴向方向间隔排列。
8.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述输送管还包括接头管件，所述接头管件一端固定在所述壳体上，且与所述第一出口连通，所述接头管件另一端与所述输送管的所述进口连通。
9.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述输送管为任意弯曲的软管。
10.根据权利要求1所述的干湿双调的土壤湿度调控装置，其特征在于，所述输送管包括总管和与所述总管相连的多个支管，所述总管与所述第一出口连通，多个所述支管上设有多个所述喷孔。
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