CN109429826A - 一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，包括以下步骤：S1、进料：将水和肥料分别从第一进料口和第二进料口倒入壳体内；S2、混合：通过PLC控制器打开电机，电机在转动的同时带动搅拌轴转动，搅拌轴在转动的同时带动搅拌叶转动，从而实现对混合料的搅拌混合；S3、滴灌：通过PLC控制器打开泵机，泵机通过管道将壳体内的混合液输送进连通器内，连通器再将混合液输送进滴管内，并最终从出液头内滴出。本发明提高了本装置的滴灌效果，在壳体的顶端固定连接了新能源供电机构，可为本装置内的用电设备提供电能，有效提高了太阳能的利用率，降低了对市电的损耗，且可使人们在任何情况下都能更好的使用，为人们的使用带来极大的便利。
Description
技术领域
本发明属于农业的灌溉施肥机械技术领域，具体为一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法。
背景技术
随着人口的爆炸性增长，社会对食物的数量和质量的要求越来越多、越来越严格。但是地球的资源是有限的，尤其是土地资源。为了提高农业的总产量，只能从单位面积的产量来入手。于是，农业的精细化生产逐步得到了越来越多的专家和学者的重视。
为了便于灌溉，现有技术中的灌溉装置有以下几种：
中国专利申请201810723100.5公开了一种灌溉装置，如图1所示，其包括灌溉水箱、灌溉导管、导管底座、水泵，出水口，其特征在于所述水泵设置在灌溉水箱内，水泵连接灌溉导管，导管底座设置在灌溉导管下端，且导管底座的一端设置在灌溉水箱中，灌溉导管上设置有出水口。
中国专利申请201620316389.5公开了一种高效节水排灌灌溉管，如图2所示，该灌溉管包括主管道、滴灌孔和灌溉支管；灌溉支管安装在主管道上，并深入至主管道内，灌溉支管按距离和角度环绕安装在主管道上，在灌溉支管凸出主管道外的端部为封闭，在灌溉支管的侧壁上有滴灌孔，滴灌孔位于主管道的灌溉支管上。灌溉管是在主管道上设置有灌溉支管，并深入至主管道内，避免了因水流带动泥沙或者大块土壤而引起的堵塞现象，在灌溉支管的侧壁上有滴灌孔，保证了灌溉水的流出，防止外部的泥土对其堵塞，即保证了滴灌的水量，又节约了灌溉用水。
为了提高单位面积的产量，并能够在各种季节均可以获得各种各样的农产品，棚室取得了大规模的应用。棚室中的农作物需水量、需肥量等均要求精准控制，不适宜易引发作物表层吸收根死亡、破坏土壤团粒结构、造成土壤板结、使地温升高缓慢、影响根系生长、推迟作物成熟时间，还易引发病害传播、作物旺长、难以成花及造成水分和养分的浪费等诸多弊端。
但是在上述的现有技术中，并解决不了上述的弊端，只是是单一进行水灌溉，施肥、追肥都需另外进行，棚室内滴灌和施肥也是如此分开作业，费工、费时、费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，在棚室内的种植中，实现通过适量精准的节水滴灌和液肥施用，可确保增产增收，最大程度上保证单位面积的农产品产量，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，所述的滴灌方法包括以下步骤：
S1、进料：将水和肥料分别从第一进料口和第二进料口倒入壳体内；
S2、混合：通过PLC控制器打开电机，电机在转动的同时带动搅拌轴转动，搅拌轴在转动的同时带动搅拌叶转动，从而实现对混合料的搅拌混合；
S3、滴灌：通过PLC控制器打开泵机，泵机通过管道将壳体内的混合液输送进连通器内，连通器再将混合液输送进滴管内，并最终从出液头内滴出。
优选的，在步骤S1中，第一进料口先进水一定时间后再从第二进料口中进肥料
优选的，本发明还公开了一种水肥一体化滴灌装置，包括壳体、搅拌机构、泵机，所述壳体的内表面设置有搅拌机构，且壳体的顶端固定连接有新能源供电机构，所述壳体左侧的下端固定安装有泵机，泵机的进液端通过管道与壳体左侧的底部连通，泵机的出液端通过管道连通有连通器，所述连通器固定安装于壳体左侧的上端，且连通器的外表面连通有滴管，滴管的底部设置有出液头。
优选的，所述的壳体顶部的右端开设有第一进料口，壳体顶部的左端开设有第二进料口，且第二进料口和第一进料口的顶端均通过合页活动连接有盖板。
优选的，所述的壳体右侧的上端固定连接有PLC控制器，壳体右侧的底部开设有出液口，且出液口的内表面活动安装有阀门，壳体底部的四周均固定连接有支撑腿。
优选的，所述搅拌机构包括电机，且电机固定安装于壳体顶部的中端，电机的输出轴固定连接有搅拌轴，且搅拌轴的外表面固定连接有搅拌叶。
优选的，所述新能源供电机构包括防护罩，且防护罩固定连接于壳体顶部的中端，防护罩左侧的下端开设有充电插口。
优选的，所述的防护罩右侧的中端开设有散热孔，且散热孔的内腔固定连接有金属滤网。
优选的，所述的防护罩内腔顶部的中端固定连接有蓄电池，防护罩的顶端通过支座连接有支撑板，且支撑板的上表面嵌设有太阳能电板。
优选的，所述滴管的数量N为4-6个，且每个滴管底部的出液头之间的间距d为7.5-16厘米。
优选的，为了使水和肥更好地混合在一起，保证水肥的均匀性，所述搅拌机构的转速R为30-80转/分钟；从第一进料口进入到壳体内的水的速度V1为15-55升/分钟；从第二进料口进入到壳体内的肥料的速度V2为100-255克/分钟；所述的肥料费溶于水的磷肥、钾肥、氮肥中的一种或多种。
优选的，所述的第一进料口进水2-5分钟后，所述的第二进料口再开始进入肥料。
优选的，为了更好地混合水和肥，所述的搅拌机构的转速R、进入到壳体内的水的速度V1、进入到壳体内的肥料的速度V2之间满足以下关系：
V2/V1＝α·R；
其中，α为平衡系数，取值范围为0.13-0.45。
优选的，为了使进入壳体内的水肥的混合与灌溉水肥的排出相适应，以时水肥达到更好的配合比例及速率，从而实现适量精准的节水滴灌和液肥施用，确保增产增收，最大程度上保证单位面积的农产品产量，所述的滴管的数量N、每个滴管底部的出液头之间的间距d、平衡系数α之间满足以下关系：
N＝δ·α·N；
其中，δ为滴灌的数量系数，取值范围为0.75-4.35。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明的用于棚室的水肥一体化滴灌方法，在壳体的内表面设置了搅拌机构，可满足对混合料的搅拌需求，提高了本装置的滴灌效果。
2、本发明的用于棚室的水肥一体化滴灌方法，在壳体的顶端固定连接了新能源供电机构，可为本装置内的用电设备提供电能，有效提高了太阳能的利用率，降低了对市电的损耗，且可使人们在任何情况下都能使用，为灌溉和、施肥带来极大的便利。
3、本发明的用于棚室的水肥一体化滴灌方法，通过设置搅拌机构的转速R、进入到壳体内的水的速度V1、进入到壳体内的肥料的速度V2之间的关系，以更好地混合水和肥。
4、本发明的用于棚室的水肥一体化滴灌方法，通过设置滴管的数量N、每个滴管底部的出液头之间的间距d、平衡系数α之间的关系，使进入壳体内的水肥的混合与灌溉水肥的排出相适应，以时水肥达到更好的配合比例及速率，从而实现适量精准的节水滴灌和液肥施用，确保增产增收，最大程度上保证单位面积的农产品产量。
附图说明
图1为现有技术中的一种灌溉装置示意图；
图2为现有技术中的一种高效节水排灌灌溉管示意图；
图3为本申请中的灌溉方法流程图；
图4为本发明的水肥一体化滴灌装置结构示意图；
图5为本发明的水肥一体化滴灌装置搅拌机构结构示意图；
图6为本发明的水肥一体化滴灌装置新能源供电机构结构示意图。
图3-6中：1壳体、2搅拌机构、21电机、22搅拌轴、23搅拌叶、3PLC控制器、4第一进料口、5新能源供电机构、51防护罩、52支撑板、53蓄电池、54支座、55散热孔、56太阳能电板、57充电插口、6第二进料口、7连通器、8出液头、9滴管、10泵机、11支撑腿、12出液口。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例一：
请参阅图3，一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，所述的滴灌方法包括以下步骤：
S1、进料：将水和肥料分别从第一进料口和第二进料口倒入壳体内；
S2、混合：通过PLC控制器打开电机，电机在转动的同时带动搅拌轴转动，搅拌轴在转动的同时带动搅拌叶转动，从而实现对混合料的搅拌混合；
S3、滴灌：通过PLC控制器打开泵机，泵机通过管道将壳体内的混合液输送进连通器内，连通器再将混合液输送进滴管内，并最终从出液头内滴出。
在步骤S1中，第一进料口先进水一定时间后再从第二进料口中进肥料。
请参阅图4-6，本发明还公开了一种水肥一体化滴灌装置，包括壳体1，壳体1顶部的右端开设有第一进料口4，壳体1顶部的左端开设有第二进料口6，且第二进料口6和第一进料口4的顶端均通过合页活动连接有盖板，壳体1右侧的上端固定连接有PLC控制器3，壳体1右侧的底部开设有出液口12，且出液口12的内表面活动安装有阀门，壳体1底部的四周均固定连接有支撑腿11，支撑腿11的底部固定连接有移动机构，移动机构为安装有行走轮的支架，其安装于支撑腿11的底部，其移动方式为：人们用手推着壳体1，从而使行走轮移动，并最终带动壳体1移动，壳体1的内表面设置有搅拌机构2。
将水和肥料分别从第一进料口4和第二进料口6倒入壳体1内，并通过PLC控制器3打开电机21，电机21在转动的同时带动搅拌轴22转动，搅拌轴22在转动的同时带动搅拌叶23转动，从而实现对混合料的搅拌需求，提高了本装置的滴灌效果，搅拌机构2包括电机21，且电机21固定安装于壳体1顶部的中端，电机21的输出轴固定连接有搅拌轴22，且搅拌轴22的外表面固定连接有搅拌叶23，且壳体1的顶端固定连接有新能源供电机构5，太阳能电板56可为本装置内的用电设备提供电能，有效提高了太阳能的利用率，降低了对市电的损耗，且可使人们在任何情况下都能更好的使用，为人们的使用带来极大的便利，新能源供电机构5包括防护罩51，且防护罩51固定连接于壳体1顶部的中端，防护罩51左侧的下端开设有充电插口57，可对蓄电池53进行充电。
防护罩51右侧的中端开设有散热孔55，且散热孔55的内腔固定连接有金属滤网，防护罩51内腔顶部的中端固定连接有蓄电池53，防护罩51的顶端通过支座54连接有支撑板52，支座54为倾斜结构，且倾斜度为百分之三到百分之五，可每月降低电能损耗18～25度，且支撑板52的上表面嵌设有太阳能电板56，壳体1左侧的下端固定安装有泵机10，泵机10的进液端通过管道与壳体1左侧的底部连通，泵机10的出液端通过管道连通有连通器7，连通器7固定安装于壳体1左侧的上端，且连通器7的外表面连通有滴管9，滴管9的底部设置有出液头8，滴管9的数量为四个，且每个滴管9底部的出液头7.5之间的间距为八厘米。
实施例二：
一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，所述的滴灌方法包括以下步骤：
S1、进料：将水和肥料分别从第一进料口和第二进料口倒入壳体内；
S2、混合：通过PLC控制器打开电机，电机在转动的同时带动搅拌轴转动，搅拌轴在转动的同时带动搅拌叶转动，从而实现对混合料的搅拌混合；
S3、滴灌：通过PLC控制器打开泵机，泵机通过管道将壳体内的混合液输送进连通器内，连通器再将混合液输送进滴管内，并最终从出液头内滴出。
在步骤S1中，第一进料口先进水一定时间后再从第二进料口中进肥料。
请参阅图4-6，本发明还公开了一种水肥一体化滴灌装置，包括壳体1，壳体1顶部的右端开设有第一进料口4，壳体1顶部的左端开设有第二进料口6，且第二进料口6和第一进料口4的顶端均通过合页活动连接有盖板，壳体1右侧的上端固定连接有PLC控制器3，壳体1右侧的底部开设有出液口12，且出液口12的内表面活动安装有阀门，壳体1底部的四周均固定连接有支撑腿11，支撑腿11的底部固定连接有移动机构，移动机构包括安装在支撑腿11底部的行走轮和安装在壳体1底部左端的电机，其移动方式为：通过PLC控制器3启动电机，电机的输出轴通过皮带带动位于支撑腿11底部左前端的行走轮和位于支撑腿11底部左后端的行走轮行走，从而实现对壳体1的移动需求，且电机的供电源为蓄电池53，壳体1的内表面设置有搅拌机构2。
将水和肥料分别从第一进料口4和第二进料口6倒入壳体1内，并通过PLC控制器3打开电机21，电机21在转动的同时带动搅拌轴22转动，搅拌轴22在转动的同时带动搅拌叶23转动，从而实现对混合料的搅拌需求，提高了本装置的滴灌效果，搅拌机构2包括电机21，且电机21固定安装于壳体1顶部的中端，电机21的输出轴固定连接有搅拌轴22，且搅拌轴22的外表面固定连接有搅拌叶23，且壳体1的顶端固定连接有新能源供电机构5，太阳能电板56可为本装置内的用电设备提供电能，有效提高了太阳能的利用率，降低了对市电的损耗，且可使人们在任何情况下都能更好的使用，为人们的使用带来极大的便利，新能源供电机构5包括防护罩51，且防护罩51固定连接于壳体1顶部的中端，防护罩51左侧的下端开设有充电插口57，可对蓄电池53进行充电。
防护罩51右侧的中端开设有散热孔55，且散热孔55的内腔固定连接有金属滤网，防护罩51内腔顶部的中端固定连接有蓄电池53，防护罩51的顶端通过支座54连接有支撑板52，支座54设有光感转向结构，且光感转向结构的顶部与支撑板52的底部固定连接，可每月降低电能损耗30～50度，且支撑板52的上表面嵌设有太阳能电板56，壳体1左侧的下端固定安装有泵机10，泵机10的进液端通过管道与壳体1左侧的底部连通，泵机10的出液端通过管道连通有连通器7，连通器7固定安装于壳体1左侧的上端，且连通器7的外表面连通有滴管9，滴管9的底部设置有出液头8。所述滴管的数量N为4-6个，且每个滴管底部的出液头之间的间距d为7.5-16厘米。
为了使水和肥更好地混合在一起，保证水肥的均匀性，所述搅拌机构的转速R为30-80转/分钟；从第一进料口进入到壳体内的水的速度V1为15-55升/分钟；从第二进料口进入到壳体内的肥料的速度V2为100-255克/分钟；所述的肥料费溶于水的磷肥、钾肥、氮肥中的一种或多种。
所述的第一进料口进水2-5分钟后，所述的第二进料口再开始进入肥料。
为了更好地混合水和肥，所述的搅拌机构的转速R、进入到壳体内的水的速度V1、进入到壳体内的肥料的速度V2之间满足以下关系：
V2/V1＝α·R；
其中，α为平衡系数，取值范围为0.13-0.45。
为了使进入壳体内的水肥的混合与灌溉水肥的排出相适应，以时水肥达到更好的配合比例及速率，从而实现适量精准的节水滴灌和液肥施用，确保增产增收，最大程度上保证单位面积的农产品产量，所述的滴管的数量N、每个滴管底部的出液头之间的间距d、平衡系数α之间满足以下关系：
N＝δ·α·N；
其中，δ为滴灌的数量系数，取值范围为0.75-4.35。
使用时，在壳体1的内表面设置了搅拌机构2，人们将水和肥料分别从第一进料口4和第二进料口6倒入壳体1内，并通过PLC控制器3打开电机21，电机21在转动的同时带动搅拌轴22转动，搅拌轴22在转动的同时带动搅拌叶23转动，从而实现对混合料的搅拌需求，提高了本装置的滴灌效果，在壳体1的顶端固定连接了新能源供电机构5，可为本装置内的用电设备提供电能，有效提高了太阳能的利用率，降低了对市电的损耗，且可使人们在任何情况下都能更好的使用，为人们的使用带来极大的便利，将滴管9用木架支撑或挂置在需要滴灌的农作物顶部，然后通过PLC控制器3打开泵机10，泵机10通过管道将壳体1内的混合液输送进连通器7内，连通器7再将混合液输送进滴管9内，并最终从出液头8内滴出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述的滴灌方法包括以下步骤：
S1、进料：将水和肥料分别从第一进料口和第二进料口倒入壳体内；
S2、混合：通过PLC控制器打开电机，电机在转动的同时带动搅拌轴转动，搅拌轴在转动的同时带动搅拌叶转动，从而实现对混合料的搅拌混合；
S3、滴灌：通过PLC控制器打开泵机，泵机通过管道将壳体内的混合液输送进连通器内，连通器再将混合液输送进滴管内，并最终从出液头内滴出。
2.根据权利要求1所述的一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：在步骤S1中，第一进料口先进水一定时间后再从第二进料口中进肥料。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述的第一进料口进水2-5分钟后，所述的第二进料口再开始进入肥料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：该滴灌方法采用一种滴灌装置，其包括壳体壳体(1)、搅拌机构(2)、泵机(10)，所述壳体(1)的内表面设置有搅拌机构(2)，且壳体(1)的顶端固定连接有新能源供电机构(5)，所述壳体(1)左侧的下端固定安装有泵机(10)，泵机(10)的进液端通过管道与壳体(1)左侧的底部连通，泵机(10)的出液端通过管道连通有连通器(7)，所述连通器(7)固定安装于壳体(1)左侧的上端，且连通器(7)的外表面连通有滴管(9)，滴管(9)的底部设置有出液头(8)。
5.根据权利要求4所述的一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述壳体(1)顶部的右端开设有第一进料口(4)，壳体(1)顶部的左端开设有第二进料口(6)。
6.根据权利要求4或5所述的一种用于棚室的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述的第二进料口(6)和第一进料口(4)的顶端均通过合页活动连接有盖板。
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- 2018-12-18 CN CN201811546494.8A patent/CN109429826A/zh active Pending
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