CN111699953A - 一种农业种植用新型节水灌溉装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农业种植用新型节水灌溉装置及其使用方法，属于农业种植技术领域，一种农业种植用新型节水灌溉装置，包括主水管，主水管的一端连通有连接管，主水管的另一端为封口状，主水管的两侧均连通有多个分水管，分水管的底端连通有环形管，环形管的底端连通有底管，环形管的外壁上开设有多个第一渗孔，底管两侧的外壁上均开设有多个第二渗孔，底管的内壁上固定连接有挡板。可以实现基于土壤的透水性，通过渗透的方式进行灌溉，大幅度的减少了水的蒸发，且深入土壤进行灌溉，对根系分布较多的密集根深区，进行主要、集中的灌溉，根系分布较少的最大根深区，进行少量灌溉，提高了水的利用率，大大的节省了水资源。
Description
技术领域
本发明涉及农业种植领域，更具体地说，涉及一种农业种植用新型节水灌溉装置及其使用方法。
背景技术
农业是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业。农业属于第一产业，研究农业的科学是农学。农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。农业是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。农业种植即植物栽培，包括各种农作物、林木、果树、花草、药用和观赏等植物的栽培，有粮食作物、经济作物、蔬菜作物、绿肥作物、饲料作物、牧草等。
在农业种植的过程中，为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。农作物的根系分布有密集根深区和最大根深区，密集根深区相对较浅，存在着大部分的根系，最大根深区相对较深，只存在着较少的根系。
现有技术中的灌溉，或通过挖设沟渠，或通过管道喷洒，将水导至农田的地面上，然后水渗透到土内，为作物的根系提供水分，但是地表温度较高，灌溉过程中，水分蒸发会浪费大量的水资源，且对于一些根系较深的农作物进行灌溉时，表面以及上层几乎没有根系分布的土壤，会吸收大量的水分，导致水分的利用率不高，进一步的造成了水资源的浪费。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种农业种植用新型节水灌溉装置及其使用方法，它可以实现基于土壤的透水性，通过渗透的方式进行灌溉，大幅度的减少了水的蒸发，且深入土壤进行灌溉，对根系分布较多的密集根深区，进行主要、集中的灌溉，根系分布较少的最大根深区，进行少量灌溉，提高了水的利用率，大大的节省了水资源。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种农业种植用新型节水灌溉装置，包括主水管，所述主水管的一端连通有连接管，所述主水管的另一端为封口状，所述主水管的两侧均连通有多个分水管，所述分水管的底端连通有环形管，所述环形管的底端连通有底管，所述环形管的外壁上开设有多个第一渗孔，所述底管两侧的外壁上均开设有多个第二渗孔，所述底管的内壁上固定连接有挡板，所述挡板的中部开设有下水孔，所述下水孔的内部设置有与其相匹配的孔塞，所述孔塞两侧均固定连接有连接块，所述连接块的顶端固定连接有第一弹簧。
所述主水管的内部设置有阻通机构，所述阻通机构包括堵板、通水孔、第二弹簧、密封塞，主水管的内壁上固定连接有两个对称设置的堵板，所述堵板的内部开设有通水孔，两个所述堵板之间设有固定连接在主水管内壁上的第二弹簧，所述第二弹簧的顶端固定连接有与通水孔相匹配的密封塞，所述主水管的顶端固定连接有调节箱，所述调节箱的内部滑动连接有受压杆，所述调节箱的底部外壁内设置有弹性密封膜，所述主水管的顶端外壁上开设有连接孔，所述连接孔位于弹性密封膜和密封塞之间，所述受压杆的顶端贯穿调节箱并固定连接有联动板，所述调节箱的两侧均设有固定连接在主水管顶端的支撑杆，所述支撑杆的顶端固定连接有支撑板，所述支撑板一侧的外壁上转动连接有转轴，所述转轴的外壁上分别固定连接有联动齿轮和转盘，所述转盘位于联动齿轮远离转轴的一侧，所述转盘的侧壁上固定连接有多个挤压杆，所述转轴的一侧设有固定连接在支撑板上的电机，所述电机的输出端上固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与联动齿轮啮合。
进一步的，所述第一渗孔和第二渗孔的内壁上均固定连接有过滤网，可防水灌溉时，泥土进入到环形管和底管内，导致环形管和底管堵塞。
进一步的，所述孔塞贯穿下水孔，所述第一弹簧远离连接块的一端与挡板固定连接，通过挡板、下水孔、孔塞、连接块、第一弹簧的设置，水经分水管流入环形管后，会直接通过第一渗孔直接深入密集根深区的土壤，进行灌溉，同时水的重力会挤压孔塞向下移动，当环形管内的水达到一定容量后，孔塞与下水孔脱离，水才能经下水孔流入底管内，进而对最大根深区进行灌溉，且灌溉装置采用间歇性的供水，随着水渗入土壤，环形管内的水容量变少，孔塞会再次堵塞下水孔，从而使得大部分的水渗入根系较多、需水量较高的密集根深区，小部分的水渗入根系较少、需水量较低的最大根深区，对灌溉水合理分配、减少浪费，提高了水的利用率，进而节约了水资源。
进一步的，所述阻通机构设置于连接管和分水管之间，控制阻通机构间歇性的导通、堵塞，即可间歇性通过分水管向环形管内供水。
进一步的，所述密封塞的两侧均固定连接有密封垫，所述密封垫与通水孔相贴，密封垫可提高密封塞与通水孔间的密封性。
进一步的，所述弹性密封膜为橡胶材质，橡胶材质的弹性密封膜，密封效果好，能保证主水管的密封，同时弹性较强，能承受受压杆的挤压，进而向下压动密封塞，所述受压杆的底端设置为光滑圆弧状，可防止受压杆戳破弹性密封膜。
进一步的，所述密封塞的顶端固定连接有联动块，所述联动块位于受压杆的正下方，可便于受压杆向下挤压密封塞。
进一步的，多个所述挤压杆呈环形均匀分布，其中一个挤压杆与联动板相抵且长度最长，其余挤压杆的长度沿逆时针方向依次减小设置，从而可逐渐减少每次的供水量，随着灌溉的进行，土壤渗透速率会逐渐降低，如果供水量保持不变，会有多余的水渗入最大深跟区，因此，逐渐减少供水量，可减少水资源的浪费。
进一步的，所述电机的转动方向为逆时针方向，所述联动齿轮的直径为主动齿轮的三倍，可达到一个减速的效果，从而防止转盘转速过快，导致供水不足。
一种农业种植用新型节水灌溉装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、在相邻的作物间挖设合适的土坑，将主水管架设于作物的行间，并将环形管和底管插入对应的土坑，使环形管与根系分布较多的密集根深区高度齐平、底管与根系分布较少的最大根深区高度齐平；
S2、掩埋土坑并压实地面，将连接管与供水机构连通，启动供水机构，通过连接管向主水管内进行供水，同时启动电机，即可进行灌溉；
S3、灌溉完毕，关闭供水机构和电机即可。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案基于土壤的透水性，通过渗透的方式进行灌溉，大幅度的减少了水的蒸发，且深入土壤进行灌溉，对根系分布较多的密集根深区，进行主要、集中的灌溉，根系分布较少的最大根深区，进行少量灌溉，提高了水的利用率，大大的节省了水资源。
(2)通过堵板、通水孔、第二弹簧、密封塞、密封垫、调节箱、受压杆、联动板、弹性密封膜、连接孔、联动块、支撑板、转轴、联动齿轮、转盘、挤压杆、电机、主动齿轮的联合设置，启动电机反转，可带动转盘正转，进而带动挤压杆转动，多个挤压杆通过联动板间歇性的向下挤压受压杆，进而带动受压杆间歇性的向下挤压密封塞，使密封塞间歇性的与通水孔，使通水孔间歇性的导通，从而实现间歇性的向环形管内进行供水，间歇性供水，不仅配合孔塞等进行节水，且土壤渗透速率有限，如果持续性的供水，当供水的速率大于土壤渗透速率，水会通过渗孔对土壤有一个冲力，导致土壤层受损甚至会使作物的根系受损，而设置间歇性供水，即可解决以上问题，从而提高了装置的实用性。
(3)第一渗孔和第二渗孔的内壁上均固定连接有过滤网，可防水灌溉时，泥土进入到环形管和底管内，导致环形管和底管堵塞。
(4)通过挡板、下水孔、孔塞、连接块、第一弹簧的设置，水经分水管流入环形管后，会直接通过第一渗孔直接深入密集根深区的土壤，进行灌溉，同时水的重力会挤压孔塞向下移动，当环形管内的水达到一定容量后，孔塞与下水孔脱离，水才能经下水孔流入底管内，进而对最大根深区进行灌溉，且灌溉装置采用间歇性的供水，随着水渗入土壤，环形管内的水容量变少，孔塞会再次堵塞下水孔，从而使得大部分的水渗入根系较多、需水量较高的密集根深区，小部分的水渗入根系较少、需水量较低的最大根深区，对灌溉水合理分配、减少浪费，提高了水的利用率，进而节约了水资源。
(5)密封塞的两侧均固定连接有密封垫，密封垫与通水孔相贴，密封垫可提高密封塞与通水孔间的密封性。
(6)弹性密封膜为橡胶材质，橡胶材质的弹性密封膜，密封效果好，能保证主水管的密封，同时弹性较强，能承受受压杆的挤压，进而向下压动密封塞，受压杆的底端设置为光滑圆弧状，可防止受压杆戳破弹性密封膜。
(7)密封塞的顶端固定连接有联动块，联动块位于受压杆的正下方，可便于受压杆向下挤压密封塞。
(8)多个挤压杆呈环形均匀分布，其中一个挤压杆与联动板相抵且长度最长，其余挤压杆的长度沿逆时针方向依次减小设置，从而可逐渐减少每次的供水量，随着灌溉的进行，土壤渗透速率会逐渐降低，如果供水量保持不变，会有多余的水渗入最大深跟区，因此，逐渐减少供水量，可减少水资源的浪费。
(9)电机的转动方向为逆时针方向，联动齿轮的直径为主动齿轮的三倍，可达到一个减速的效果，从而防止转盘转速过快，导致供水不足。
附图说明
图1为本发明农业种植用新型节水灌溉装置的正视结构示意图；
图2为本发明农业种植用新型节水灌溉装置的俯视图；
图3为本发明环形管内的剖视图；
图4为本发明图3中A处的放大图；
图5为本发明挡板内的剖视图；
图6为本发明主水管内的剖视图；
图7为本发明支撑板处的俯视图；
图8为本发明农业种植用新型节水灌溉装置工作状态时的俯视图。
图中标号说明：
1、主水管；2、分水管；3、环形管；4、底管；5、连接管；6、第一渗孔；7、第二渗孔；8、过滤网；9、挡板；10、下水孔；11、孔塞；12、连接块；13、第一弹簧；14、堵板；15、通水孔；16、第二弹簧；17、密封塞；18、密封垫；19、调节箱；20、受压杆；21、联动板；22、弹性密封膜；23、连接孔；24、联动块；25、支撑板；26、转轴；27、联动齿轮；28、转盘；29、挤压杆；30、电机；31、主动齿轮；32、支撑杆。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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1：
请参阅图1-5，一种农业种植用新型节水灌溉装置，包括主水管1，主水管1的一端连通有连接管5，主水管1的另一端为封口状，主水管1的两侧均连通有多个分水管2，分水管2的底端连通有环形管3，环形管3的底端连通有底管4，环形管3的外壁上开设有多个第一渗孔6，底管4两侧的外壁上均开设有多个第二渗孔7，第一渗孔6和第二渗孔7的内壁上均固定连接有过滤网8，可防水灌溉时，泥土进入到环形管3和底管4内，导致环形管3和底管4堵塞，底管4的内壁上固定连接有挡板9，挡板9的中部开设有下水孔10，下水孔10的内部设置有与其相匹配的孔塞11，孔塞11两侧均固定连接有连接块12，连接块12的顶端固定连接有第一弹簧13，孔塞11贯穿下水孔10，第一弹簧13远离连接块12的一端与挡板9固定连接，通过挡板9、下水孔10、孔塞11、连接块12、第一弹簧13的设置，水经分水管2流入环形管3后，会直接通过第一渗孔6直接深入密集根深区的土壤，进行灌溉，同时水的重力会挤压孔塞11向下移动，当环形管3内的水达到一定容量后，孔塞11与下水孔10脱离，水才能经下水孔10流入底管4内，进而对最大根深区进行灌溉，且灌溉装置采用间歇性的供水，随着水渗入土壤，环形管3内的水容量变少，孔塞11会再次堵塞下水孔10，从而使得大部分的水渗入根系较多、需水量较高的密集根深区，小部分的水渗入根系较少、需水量较低的最大根深区，对灌溉水合理分配、减少浪费，提高了水的利用率，进而节约了水资源。
请参阅图1和图6-7，主水管1的内部设置有阻通机构，阻通机构设置于连接管5和分水管2之间，控制阻通机构间歇性的导通、堵塞，即可间歇性通过分水管2向环形管3内供水，阻通机构包括堵板14、通水孔15、第二弹簧16、密封塞17，主水管1的内壁上固定连接有两个对称设置的堵板14，堵板14的内部开设有通水孔15，两个堵板14之间设有固定连接在主水管1内壁上的第二弹簧16，第二弹簧16的顶端固定连接有与通水孔15相匹配的密封塞17，密封塞17的两侧均固定连接有密封垫18，密封垫18与通水孔15相贴，密封垫18可提高密封塞17与通水孔15间的密封性，主水管1的顶端固定连接有调节箱19，调节箱19的内部滑动连接有受压杆20，调节箱19的底部外壁内设置有弹性密封膜22，主水管1的顶端外壁上开设有连接孔23，连接孔23位于弹性密封膜22和密封塞17之间，受压杆20的顶端贯穿调节箱19并固定连接有联动板21，调节箱19的两侧均设有固定连接在主水管1顶端的支撑杆32，支撑杆32的顶端固定连接有支撑板25，支撑板25一侧的外壁上转动连接有转轴26，转轴26的外壁上分别固定连接有联动齿轮27和转盘28，转盘28位于联动齿轮27远离转轴26的一侧，转盘28的侧壁上固定连接有多个挤压杆29，转轴26的一侧设有固定连接在支撑板25上的电机30，电机30的输出端上固定连接有主动齿轮31，主动齿轮31与联动齿轮27啮合，弹性密封膜22为橡胶材质，橡胶材质的弹性密封膜22，密封效果好，能保证主水管1的密封，同时弹性较强，能承受受压杆20的挤压，进而向下压动密封塞17，受压杆20的底端设置为光滑圆弧状，可防止受压杆20戳破弹性密封膜22，通过堵板14、通水孔15、第二弹簧16、密封塞17、密封垫18、调节箱19、受压杆20、联动板21、弹性密封膜22、连接孔23、联动块24、支撑板25、转轴26、联动齿轮27、转盘28、挤压杆29、电机30、主动齿轮31的联合设置，启动电机30反转，可带动转盘28正转，进而带动挤压杆29转动，多个挤压杆29通过联动板21间歇性的向下挤压受压杆20，进而带动受压杆20间歇性的向下挤压密封塞17，使密封塞17间歇性的与通水孔15，使通水孔15间歇性的导通，从而实现间歇性的向环形管3内进行供水，间歇性供水，不仅配合孔塞11等进行节水，且土壤渗透速率有限，如果持续性的供水，当供水的速率大于土壤渗透速率，水会通过渗孔对土壤有一个冲力，导致土壤层受损甚至会使作物的根系受损，而设置间歇性供水，即可解决以上问题，从而提高了装置的实用性。密封塞17的顶端固定连接有联动块24，联动块24位于受压杆20的正下方，可便于受压杆20向下挤压密封塞17，多个挤压杆29呈环形均匀分布，其中一个挤压杆29与联动板21相抵且长度最长，其余挤压杆29的长度沿逆时针方向依次减小设置，从而可逐渐减少每次的供水量，随着灌溉的进行，土壤渗透速率会逐渐降低，如果供水量保持不变，会有多余的水渗入最大深跟区，因此，逐渐减少供水量，可减少水资源的浪费，电机30的转动方向为逆时针方向，联动齿轮27的直径为主动齿轮31的三倍，可达到一个减速的效果，从而防止转盘28转速过快，导致供水不足。
请参阅图1-8，一种农业种植用新型节水灌溉装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、在相邻的作物间挖设合适的土坑，将主水管1架设于作物的行间，并将环形管3和底管4插入对应的土坑，使环形管3与根系分布较多的密集根深区高度齐平、底管4与根系分布较少的最大根深区高度齐平；
S2、掩埋土坑并压实地面，将连接管5与供水机构连通，启动供水机构，通过连接管5向主水管1内进行供水，同时启动电机30，即可进行灌溉；
S3、灌溉完毕，关闭供水机构和电机30即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种农业种植用新型节水灌溉装置，包括主水管(1)，所述主水管(1)的一端连通有连接管(5)，所述主水管(1)的另一端为封口状，其特征在于：所述主水管(1)的两侧均连通有多个分水管(2)，所述分水管(2)的底端连通有环形管(3)，所述环形管(3)的底端连通有底管(4)，所述环形管(3)的外壁上开设有多个第一渗孔(6)，所述底管(4)两侧的外壁上均开设有多个第二渗孔(7)，所述底管(4)的内壁上固定连接有挡板(9)，所述挡板(9)的中部开设有下水孔(10)，所述下水孔(10)的内部设置有与其相匹配的孔塞(11)，所述孔塞(11)两侧均固定连接有连接块(12)，所述连接块(12)的顶端固定连接有第一弹簧(13)；
所述主水管(1)的内部设置有阻通机构，所述阻通机构包括堵板(14)、通水孔(15)、第二弹簧(16)、密封塞(17)，主水管(1)的内壁上固定连接有两个对称设置的堵板(14)，所述堵板(14)的内部开设有通水孔(15)，两个所述堵板(14)之间设有固定连接在主水管(1)内壁上的第二弹簧(16)，所述第二弹簧(16)的顶端固定连接有与通水孔(15)相匹配的密封塞(17)，所述主水管(1)的顶端固定连接有调节箱(19)，所述调节箱(19)的内部滑动连接有受压杆(20)，所述调节箱(19)的底部外壁内设置有弹性密封膜(22)，所述主水管(1)的顶端外壁上开设有连接孔(23)，所述连接孔(23)位于弹性密封膜(22)和密封塞(17)之间，所述受压杆(20)的顶端贯穿调节箱(19)并固定连接有联动板(21)，所述调节箱(19)的两侧均设有固定连接在主水管(1)顶端的支撑杆(32)，所述支撑杆(32)的顶端固定连接有支撑板(25)，所述支撑板(25)一侧的外壁上转动连接有转轴(26)，所述转轴(26)的外壁上分别固定连接有联动齿轮(27)和转盘(28)，所述转盘(28)位于联动齿轮(27)远离转轴(26)的一侧，所述转盘(28)的侧壁上固定连接有多个挤压杆(29)，所述转轴(26)的一侧设有固定连接在支撑板(25)上的电机(30)，所述电机(30)的输出端上固定连接有主动齿轮(31)，所述主动齿轮(31)与联动齿轮(27)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述第一渗孔(6)和第二渗孔(7)的内壁上均固定连接有过滤网(8)。
3.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述孔塞(11)贯穿下水孔(10)，所述第一弹簧(13)远离连接块(12)的一端与挡板(9)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述阻通机构设置于连接管(5)和分水管(2)之间。
5.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述密封塞(17)的两侧均固定连接有密封垫(18)，所述密封垫(18)与通水孔(15)相贴。
6.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述弹性密封膜(22)为橡胶材质，所述受压杆(20)的底端设置为光滑圆弧状。
7.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述密封塞(17)的顶端固定连接有联动块(24)，所述联动块(24)位于受压杆(20)的正下方。
8.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：多个所述挤压杆(29)呈环形均匀分布，其中一个挤压杆(29)与联动板(21)相抵且长度最长，其余挤压杆(29)的长度沿逆时针方向依次减小设置。
9.根据权利要求1所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置，其特征在于：所述电机(30)的转动方向为逆时针方向，所述联动齿轮(27)的直径为主动齿轮(31)的三倍。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种农业种植用新型节水灌溉装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在相邻的作物间挖设合适的土坑，将主水管(1)架设于作物的行间，并将环形管(3)和底管(4)插入对应的土坑，使环形管(3)与根系分布较多的密集根深区高度齐平、底管(4)与根系分布较少的最大根深区高度齐平；
S2、掩埋土坑并压实地面，将连接管(5)与供水机构连通，启动供水机构，通过连接管(5)向主水管(1)内进行供水，同时启动电机(30)，即可进行灌溉；
S3、灌溉完毕，关闭供水机构和电机(30)即可。
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