CN110199647B - 精确控制用施肥量的卷盘喷灌机 - Google Patents

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Abstract

本发明目的是提供了一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，解决喷灌水肥一体化作业在整块田地不同地段肥料不能随水随时调节的问题，便于作物均匀吸收，更好生长。一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，包括卷盘器、喷灌机构和电控系统，喷灌机构包括底部设有行走轮的机架，喷灌机构还包括喷水单元和肥液单元，喷水单元包括输水管、水管和水喷头，输水管一端与卷盘器连接，输水管另一端与水管连接，水管上设置多个水喷头，肥液单元包括肥液管、比例式注肥泵、肥液桶和肥液喷头，比例式注肥泵进口与输水管连接，比例式注肥泵出口连接肥液管，肥液管上设置多个肥液喷头，电子式调节阀一端连接比例式注肥泵，电子式调节阀另一端电连接无线数据模块，无线数据模块与电控系统之间通过无线信号通信。

Description

精确控制用施肥量的卷盘喷灌机
技术领域
本发明涉及一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，具体涉及一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，属于节水灌溉技术领域。
背景技术
目前，卷盘喷灌机的水肥一体化精细作业是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，控制有效灌溉深度，保证水分和养分存留在作物根区，节水、节肥，省工、省电，增产、增效，减排、环保。提高了土地利用率。但是传统的水肥一体化喷灌机在田间正常工作时，由于比例式注肥泵对水和肥的比例式已经固定，当遇到田间地面比正常更加湿润或者更加干燥时，需要增加喷灌机行走速度（减少喷水量）或者减慢喷灌机行走速度（增加喷水量）时，肥料也会随着水量的变化而相应的减少或者增加，无法保证整个田地施肥量的均匀性，进而影响了整个田地的作物生长。
发明内容
本发明目的是提供了一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，解决喷灌水肥一体化作业在整块田地不同地段肥料不能随水随时调节的问题，便于作物均匀吸收，更好生长。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，包括卷盘器、喷灌机构和电控系统，喷灌机构包括底部设有行走轮的机架，喷灌机构还包括喷水单元和肥液单元， 喷水单元包括输水管、水管和水喷头，输水管一端与卷盘器连接，输水管另一端与水管连接，水管上设置多个水喷头，肥液单元包括肥液管、比例式注肥泵、肥液桶和肥液喷头，比例式注肥泵进口与输水管连接，比例式注肥泵出口连接肥液管，肥液管上设置多个肥液喷头，电子式调节阀一端连接比例式注肥泵，电子式调节阀另一端电连接无线数据模块，无线数据模块与电控系统之间通过无线信号通信。
上述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机基础上，水管包括左支水管和右支水管，输水管另一端连接四通管接头，四通管接头剩下三个端口中两个分别连接左支水管和右支水管，四通管接头剩下三个端口的最后一个连接比例式注肥泵进口。
上述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机基础上，电子式调节阀一端连接比例式注肥泵，另一端连接过滤装置，且电子式调节阀连接无线数据模块，电子式调节阀与无线数据模块均连接蓄电池，蓄电池连接太阳能电池板。
上述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机基础上，肥液桶内设有液位探头，液位探头与液位传感器连接。
上述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机基础上，肥液桶、过滤装置、液位传感器、电子式调节阀、蓄电池、太阳能电池板、比例式注肥泵皆固定在机架上。
上述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机基础上，电子式调节阀的开度如下：
Figure 948523DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 410729DEST_PATH_IMAGE002
y:电子式调节阀的开度，k：不同档位的调整系数，
Figure 24113DEST_PATH_IMAGE003
：卷盘喷灌机的运行速度，
Figure 557862DEST_PATH_IMAGE004
：卷盘喷灌机的开始运行速度，B：初始阶段的土壤墒情，b：开始运行后的土壤墒情，k取值范围0.1～1。
本发明的优点在于：电子式调节阀通过无线数据模块接受信号后控制其开度，解决喷灌水肥一体化作业在整块田地不同地段肥料不能随水随时调节的问题，便于作物均匀吸收，更好生长。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例喷灌机构的结构示意图。
图中，1、卷盘器， 2、电控系统，3、输水管， 4、行走轮， 5、机架，6、水管，7、水喷头，8、肥液管，9、肥液喷头，10、四通管接头，11、比例式注肥泵，12、电子式调节阀，13、液位传感器，14、过滤装置，15、肥液桶，16、肥液桶，17、蓄电池，18、太阳能电池板。
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。
正如背景技术所述传统的水肥一体化喷灌机在田间正常工作时，由于比例式注肥泵对水和肥的比例式已经固定，当遇到田间地面比正常更加湿润或者更加干燥时，需要增加喷灌机行走速度（减少喷水量）或者减慢喷灌机行走速度（增加喷水量）时，肥料也会随着水量的变化而相应的减少或者增加，无法保证整个田地施肥量的均匀性，进而影响了整个田地的作物生长。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，包括卷盘器1、喷灌机构和电控系统2，喷灌机构包括底部设有行走轮4的机架5，喷灌机构还包括喷水单元和肥液单元， 喷水单元包括输水管3、水管6和水喷头7，输水管3一端与卷盘器1连接，输水管3另一端与水管6连接，水管6上设置多个水喷头7，肥液单元包括肥液管8、比例式注肥泵11、肥液桶15和肥液喷头9，比例式注肥泵11进口与输水管3连接，比例式注肥泵11出口连接肥液管8，肥液管8上设置多个肥液喷头9，电子式调节阀12一端连接比例式注肥泵11，电子式调节阀12另一端电连接无线数据模块16，无线数据模块16与电控系统2之间通过无线信号通信。
本实施例中，水管6包括左支水管和右支水管，输水管3另一端连接四通管接头10，四通管接头10剩下三个端口中两个分别连接左支水管和右支水管，四通管接头10剩下三个端口的最后一个连接比例式注肥泵11进口。
本实施例中，电子式调节阀12一端连接比例式注肥泵11，另一端连接过滤装置14，且电子式调节阀连接无线数据模块16，电子式调节阀12与无线数据模块16均连接蓄电池17，蓄电池17连接太阳能电池板18。
本实施例中，肥液桶15内设有液位探头，液位探头与液位传感器13连接。
本实施例中，肥液桶15、过滤装置14、液位传感器13、电子式调节阀12、蓄电池17、太阳能电池板18、比例式注肥泵11皆固定在机架5上。
本实施例中，电子式调节阀12的开度如下：
Figure 815668DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 838988DEST_PATH_IMAGE002
y:电子式调节阀的开度，k：不同档位的调整系数，
Figure 877351DEST_PATH_IMAGE003
：卷盘喷灌机的运行速度，
Figure 621316DEST_PATH_IMAGE004
：卷盘喷灌机的开始运行速度，B：初始阶段的土壤墒情，b：开始运行后的土壤墒情，k取值范围0.1～1。
本实施例中，无线数据模块为都亿佰特电子科技有限公司生产的型号为 E34-DTU，中心频率: 2.4GHz，最大功率: 100mW，参考距离: 2000米，通信接口: RS232/RS485；液位传感器为北京星仪传感器技术有限公司生产，型号：CYW11，输出信号：4-20ma；电子式调节阀型号：Q911F-16P，输出信号：4-20ma。
利用本发明工作过程如下：
卷盘器1通过缠绕在卷盘上的输水管3将水输送到喷灌机构的四通管接头10处，在四通管接头10处进行分流，左右两支水流流入水管6，然后通过水喷头7进行喷水，另外一支水流继续沿管道往前流动，接入比例式注肥泵11的进水口，肥液桶15的肥液经过过滤装置14、电子式调节阀12、比例式注肥泵11与水混合后进入肥液管8，然后通过肥液喷头9进行作业。卷盘喷灌机判断所在的单元地块，根据此单元地段的土地墒情设置卷盘喷灌机的运行速度。当运行到下一个更加湿润的单元地段时，卷盘喷灌机速度增加，因此喷水减少，但是此时电子式调节阀通过无线数据模块接受信号后开度增加，这样就能保证水量减少的同时肥量增加，最终单位面积施肥量仍然保持不变。同理，当运行到下一个更加干燥的单元地段时，需要增加喷水量的时候，卷盘喷灌机速度降低，此时电子式调节阀通过无线数据模块接受信号后开度减少，这样就能保证水量增加的同时肥量减少，最终单位面积施肥量仍然保持不变。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (5)

1.一种精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，包括卷盘器（1）、喷灌机构和电控系统（2），喷灌机构包括底部设有行走轮（4）的机架（5），其特征在于：喷灌机构还包括喷水单元和肥液单元， 喷水单元包括输水管（3）、水管（6）和水喷头（7），输水管（3）一端与卷盘器（1）连接，输水管（3）另一端与水管（6）连接，水管（6）上设置多个水喷头（7），肥液单元包括肥液管（8）、比例式注肥泵（11）、肥液桶（15）和肥液喷头（9），比例式注肥泵（11）进口与输水管（3）连接，比例式注肥泵（11）出口连接肥液管（8），肥液管（8）上设置多个肥液喷头（9），肥液桶（15）的肥液经过过滤装置（14）、电子式调节阀（12）、比例式注肥泵（11）与水混合后进入肥液管（8），电子式调节阀（12）连接比例式注肥泵（11），且电子式调节阀（12）电连接无线数据模块（16），无线数据模块（16）与电控系统（2）之间通过无线信号通信；
电子式调节阀（12）的开度如下：
Figure 783193DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 584927DEST_PATH_IMAGE002
y:电子式调节阀的开度，k：不同档位的调整系数，
Figure 336982DEST_PATH_IMAGE003
：卷盘喷灌机的运行速度，
Figure 565969DEST_PATH_IMAGE004
：卷盘喷灌机的开始运行速度，B：初始阶段的土壤墒情，b：开始运行后的土壤墒情，k取值范围0.1～1。
2.根据权利要求1所述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，其特征在于：水管（6）包括左支水管和右支水管，输水管（3）另一端连接四通管接头（10），四通管接头（10）剩下三个端口中两个分别连接左支水管和右支水管，四通管接头（10）剩下三个端口的最后一个连接比例式注肥泵（11）进口。
3.根据权利要求1所述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，其特征在于：电子式调节阀（12）与无线数据模块（16）均连接蓄电池（17），蓄电池（17）连接太阳能电池板（18）。
4.根据权利要求1或2或3所述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，其特征在于：肥液桶（15）内设有液位探头，液位探头与液位传感器（13）连接。
5.根据权利要求4所述精确控制用施肥量的卷盘喷灌机，其特征在于：肥液桶（15）、过滤装置（14）、液位传感器（13）、电子式调节阀（12）、蓄电池（17）、太阳能电池板（18）、比例式注肥泵（11）皆固定在机架（5）上。
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