CN113615371A - 一种基于植物滴灌的精确注肥机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及滴灌设施技术领域，且公开了一种基于植物滴灌的精确注肥机构，包括储药箱体，所述储药箱体顶端的一侧设有连通至其内部的注药口，所述储药箱体内腔的中部设有弹性气囊，所述储药箱体的底端设有连通至弹性气囊内腔底部中的第一输送管，且第一输送管的一端与设在储药箱体顶部一侧的滴灌管套管的内腔相连通。该基于植物滴灌的精确注肥机构，对于储药箱体、弹性气囊及其连通管路的设置，利用滴灌管套管中水流的压力以挤压弹性气囊并使其产生膨胀，进而将储药箱体内腔中所储存的肥料经由肥料输送管而挤压输送到滴灌管套管的内腔之中，使其在对植物进行滴灌的过程中施肥的均匀性较高，稳定性及可靠性较高。
Description
技术领域
本发明涉及滴灌设施技术领域，具体为一种基于植物滴灌的精确注肥机构。
背景技术
滴灌作为一种针对与植物根系的局部灌溉技术，使其在灌溉时对于水的利用率可达95％以上，同时配合注肥器的使用，使得肥料的施肥效果得到了有效地提高，进而在种植农作物时具有更高的节水增产效果，因而得到了广泛的使用，其中，注肥器作为滴灌技术中的重要环节，目前主要包括活塞式和文丘里式两种工作模式。
其中，活塞式注肥器利用滴灌管道中水流的压力带动活塞移动，以将储肥管中的肥料吸入到滴灌管道中并与其中的水流混合，以实现水肥一体化灌溉作业，但是，这种活塞式注肥器在使用的过程中因活塞的往复式工作模式，使得肥料在吸取的过程中呈间断式的，致使滴灌管道中的水流与肥料之间的混合均匀性较差，进而在对植物进行滴灌的过程中极易因施肥的不均匀性而导致植物的生长状况存在较大的差异；
而文丘里式注肥器在利用液体流经过流断面缩小的喉部时流速加大，产生负压以吸取开敞式容器中的肥料时，虽然可实现肥料的连续性吸取供给，但其在吸肥过程中压力水头的损失较大，并且只有当文丘里管进出口压力的差值达到一定值时才能进行吸肥作业，适用的条件较为严苛，而且在工作时对于压力和流量的变化较为敏感，其在运行过程中的波动会造成水肥混合比的波动，也会导致其在对植物进行滴灌的过程中造成施肥的不均匀性，稳定性及可靠性较差。
故，亟需一种用于植物滴灌设备中的注肥机构，以结局上述现有注肥器中所存在的缺陷。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种基于植物滴灌的精确注肥机构，具备在进行连续性吸取肥料的过程中不会受到滴灌管道中水流压力的影响而实现其恒流量输出、使得滴灌管道中的水肥混合比较高、对于植物滴灌时施肥的均匀性较好、稳定性及可靠性较高的优点，解决了现有的活塞式注肥器在使用的过程中因活塞的往复式工作模式，使得肥料在吸取的过程中呈间断式的，致使滴灌管道中的水流与肥料之间的混合均匀性较差，进而在对植物进行滴灌的过程中极易因施肥的不均匀性而导致植物的生长状况存在较大的差异；而文丘里式注肥器虽然可实现肥料的连续性吸取供给，但其在吸肥过程中压力水头的损失较大，并且只有当文丘里管进出口压力的差值达到一定值时才能进行吸肥作业，适用的条件较为严苛，而且在工作时对于压力和流量的变化较为敏感，其在运行过程中的波动会造成水肥混合比的波动，也会导致其在对植物进行滴灌的过程中造成施肥的不均匀性，稳定性及可靠性较差的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种基于植物滴灌的精确注肥机构，包括储药箱体，所述储药箱体顶端的一侧设有连通至其内部的注药口，所述储药箱体内腔的中部设有弹性气囊，所述储药箱体的底端设有连通至弹性气囊内腔底部中的第一输送管，且第一输送管的一端与设在储药箱体顶部一侧的滴灌管套管的内腔相连通，所述第一输送管的顶部固定安装有单向控制阀，所述储药箱体底端的一侧设有连通至其内腔中的肥料输送管，且肥料输送管的一端与滴灌管套管的内腔相连通，所述储药箱体顶端的中部设有连通至弹性气囊内腔顶部中的第二输送管，所述第二输送管的另一侧与滴灌管套管的内腔相连通，所述第二输送管的中部且位于储药箱体的顶端固定安装有恒流机构，所述第二输送管的顶部固定安装有另一组单向控制阀。
优选的，所述恒流机构包括固定套筒，且固定套筒的内腔与第二输送管的内部相连通，所述固定套筒内腔的顶部活动套接有联动活塞，所述联动活塞的底端固定安装有活动阀芯，所述活动阀芯的底端贯穿并延伸至弹性气囊内腔的顶部，所述活动阀芯的外表面且位于联动活塞的底端与储药箱体的顶端之间通过压力弹簧传动连接，所述活动阀芯的外表面开设有流通槽孔与固定套筒的内腔相连通，且固定套筒的内部设有连通槽连通联动活塞的上下两端。
优选的，所述弹性气囊所能膨胀的最大体积大于储药箱体内腔中的容积，且弹性气囊的内壁设为弧形的曲面结构。
优选的，所述活动阀芯上的流通槽孔在压力弹簧的初始弹力下保持最大的流通状态，且其在压力弹簧压缩至最大位移时保持最小的流通状态。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该基于植物滴灌的精确注肥机构，对于储药箱体、弹性气囊及其连通管路的设置，利用滴灌管套管中水流的压力以挤压弹性气囊并使其产生膨胀，进而将储药箱体内腔中所储存的肥料经由肥料输送管而挤压输送到滴灌管套管的内腔之中，以实现在滴灌管套管的内腔中对水肥的充分混合，与现有的注肥器相比，使其在对植物进行滴灌的过程中施肥的均匀性较高，可实现连续均匀的吸取肥料而不会因水压的因素而导致水肥混合比变差，稳定性及可靠性较高。
2、该基于植物滴灌的精确注肥机构，对于固定套筒及其上结构的设置，可根据滴灌管套管水流的压力以控制其进入到弹性气囊内腔中的水量，进而调整其对于储药箱体内腔中肥料的挤压输送量，以在滴灌管套管内腔中因增大滴灌的面积而增加水压时，可确保其对于肥料挤压输送量保持不变，进一步提高了该注肥机构在运行过程中的稳定性及可靠性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构图1的A处放大示意图；
图3为本发明结构的正视图。
图中：1、储药箱体；2、注药口；3、弹性气囊；4、第一输送管；5、滴灌管套管；6、单向控制阀；7、肥料输送管；8、第二输送管；9、恒流机构；10、固定套筒；11、联动活塞；12、活动阀芯；13、压力弹簧；14、流通槽孔；15、连通槽。
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。
请参阅图1-3，一种基于植物滴灌的精确注肥机构，包括储药箱体1，储药箱体1顶端的一侧设有连通至其内部的注药口2，储药箱体1内腔的中部设有弹性气囊3，储药箱体1的底端设有连通至弹性气囊3内腔底部中的第一输送管4，且第一输送管4的一端与设在储药箱体1顶部一侧的滴灌管套管5的内腔相连通，第一输送管4的顶部固定安装有单向控制阀6，储药箱体1底端的一侧设有连通至其内腔中的肥料输送管7，且肥料输送管7的一端与滴灌管套管5的内腔相连通，储药箱体1顶端的中部设有连通至弹性气囊3内腔顶部中的第二输送管8，第二输送管8的另一侧与滴灌管套管5的内腔相连通，第二输送管8的中部且位于储药箱体1的顶端固定安装有恒流机构9，第二输送管8的顶部固定安装有另一组单向控制阀6。
其中，对于储药箱体1、弹性气囊3及其连通管路的设置，利用滴灌管套管5中水流的压力以挤压弹性气囊3并使其产生膨胀，进而将储药箱体1内腔中所储存的肥料经由肥料输送管7而挤压输送到滴灌管套管5的内腔之中，以实现在滴灌管套管5的内腔中对水肥的充分混合，使其在对植物进行滴灌的过程中施肥的均匀性。
其中，第二输送管8的流通口径大于第一输送管4的流通口径，且在肥料输送管7的内部设有单向止回阀，以避免因滴灌管套管5的内腔中因水流的压力过大而导致储药箱体1内腔中的肥料无法挤压输送到其内腔中的问题。
本技术方案中，恒流机构9包括固定套筒10，且固定套筒10的内腔与第二输送管8的内部相连通，固定套筒10内腔的顶部活动套接有联动活塞11，联动活塞11的底端固定安装有活动阀芯12，活动阀芯12的底端贯穿并延伸至弹性气囊3内腔的顶部，活动阀芯12的外表面且位于联动活塞11的底端与储药箱体1的顶端之间通过压力弹簧13传动连接，活动阀芯12的外表面开设有流通槽孔14与固定套筒10的内腔相连通，且固定套筒10的内部设有连通槽15连通联动活塞11的上下两端。
其中，压力弹簧13采用的时恒压的弹簧结构，且其弹簧大小小于该滴灌管道中的最小水流压力。
其中，在利用滴灌管或滴灌带对植物进行滴灌作业的过程中，随着滴灌面积的增加，对于其中水压也要随之增大，而为确保其吸取肥料的量不变，就需要控制进入到弹性气囊3内腔中的水量，而对于固定套筒10及其上结构的设置，可根据滴灌管套管5水流的压力以控制其进入到弹性气囊3内腔中的水量，进而调整其对于储药箱体1内腔中肥料的挤压输送量，以在滴灌管套管5内腔中因增大滴灌的面积而增加水压时，可确保其对于肥料挤压输送量保持不变，以有效提高该注肥机构在运行过程中的稳定性及可靠性。
本技术方案中，弹性气囊3所能膨胀的最大体积大于储药箱体1内腔中的容积，且弹性气囊3的内壁设为弧形的曲面结构。
其中，对于弹性气囊3所能最大膨胀体积的设置，以便于将储药箱体1内腔中的所有肥料挤压输送出去，防止其储药箱体1的内腔中长时间的残留而结垢，或对储药箱体1的内壁及弹性气囊3的外表面造成腐蚀的现象，进而有效地提高了该注肥机构的使用寿命。
本技术方案中，活动阀芯12上的流通槽孔14在压力弹簧13的初始弹力下保持最大的流通状态，且其在压力弹簧13压缩至最大位移时保持最小的流通状态。
其中，对于活动阀芯12上流通槽孔14的流通状态与压力弹簧13之间的设置，以便于在极限的状态下，保持滴灌管套管5中水压对于弹性气囊3的所产生的挤压膨胀，进而可以有效地保持该注肥机构在运行过程中的流畅性。
本实施例的使用方法和工作原理：
首先将滴灌管套管5固定套接在滴灌带或滴灌管上，而后通过注药口2向储药箱体1的内腔之中填充肥料并对弹性气囊3产生挤压，并将其压缩到最小的状态，同时，经由第一输送管4而将弹性气囊3中含有的水排挤出去，然后打开供水系统以对植物进行滴灌作业，当滴灌管套管5的内腔之中通过水流时，在第二输送管8的作用下使其产生分流，并进入到固定套筒10的内腔之中并对联动活塞11产生一定强度的挤压，进而带动联动活塞11及其上的活动阀芯12向下移动以压缩压力弹簧13，致使活动阀芯12上的压力弹簧13对于水流的流通量随之发生变化，使得固定套筒10内腔中的水流经由连通槽15及流通槽孔14而进入到弹性气囊3的内腔之中，并对弹性气囊3产生一定强度的挤压，进而将储药箱体1内腔之中所储存的肥料经由肥料输送管7而挤压输送到滴灌管套管5的内腔中，并与其中的水流产生混合，以在对植物进行滴灌的过程中对其实施施肥作业。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (4)
1.一种基于植物滴灌的精确注肥机构，包括储药箱体(1)，所述储药箱体(1)顶端的一侧设有连通至其内部的注药口(2)，其特征在于：所述储药箱体(1)内腔的中部设有弹性气囊(3)，所述储药箱体(1)的底端设有连通至弹性气囊(3)内腔底部中的第一输送管(4)，且第一输送管(4)的一端与设在储药箱体(1)顶部一侧的滴灌管套管(5)的内腔相连通，所述第一输送管(4)的顶部固定安装有单向控制阀(6)，所述储药箱体(1)底端的一侧设有连通至其内腔中的肥料输送管(7)，且肥料输送管(7)的一端与滴灌管套管(5)的内腔相连通，所述储药箱体(1)顶端的中部设有连通至弹性气囊(3)内腔顶部中的第二输送管(8)，所述第二输送管(8)的另一侧与滴灌管套管(5)的内腔相连通，所述第二输送管(8)的中部且位于储药箱体(1)的顶端固定安装有恒流机构(9)，所述第二输送管(8)的顶部固定安装有另一组单向控制阀(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于植物滴灌的精确注肥机构，其特征在于：所述恒流机构(9)包括固定套筒(10)，且固定套筒(10)的内腔与第二输送管(8)的内部相连通，所述固定套筒(10)内腔的顶部活动套接有联动活塞(11)，所述联动活塞(11)的底端固定安装有活动阀芯(12)，所述活动阀芯(12)的底端贯穿并延伸至弹性气囊(3)内腔的顶部，所述活动阀芯(12)的外表面且位于联动活塞(11)的底端与储药箱体(1)的顶端之间通过压力弹簧(13)传动连接，所述活动阀芯(12)的外表面开设有流通槽孔(14)与固定套筒(10)的内腔相连通，且固定套筒(10)的内部设有连通槽(15)连通联动活塞(11)的上下两端。
3.根据权利要求2所述的一种基于植物滴灌的精确注肥机构，其特征在于：所述弹性气囊(3)所能膨胀的最大体积大于储药箱体(1)内腔中的容积，且弹性气囊(3)的内壁设为弧形的曲面结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于植物滴灌的精确注肥机构，其特征在于：所述活动阀芯(12)上的流通槽孔(14)在压力弹簧(13)的初始弹力下保持最大的流通状态，且其在压力弹簧(13)压缩至最大位移时保持最小的流通状态。
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