CN113767836A - 一种基于节水农业灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业灌溉技术领域，具体的说是一种基于节水农业灌溉系统，包括机体、浮块、滑动块、进水口、出水口、喷淋孔和水管；所述机体为空心结构；机体数目为四；四个机体呈菱形布置；空心结构机体的内部滑动连接有浮块；浮块的上方填充有水，下方填充有感温介质；浮块远离感温介质的一侧固定有滑动块；滑动块与机体内壁滑动连接；机体内部填充的感温介质受热膨胀，带动浮块向上运动，与浮块固定连接的滑动块通过滑轨沿机体内壁向上滑动，滑动块与机体顶端接触，此时出水口与喷淋孔连通，机体内部填充的水经过出水口通过喷淋孔喷出，对树苗进行浇灌，提高了树木的存活率，降低了土壤的温度，从而对机体内部的感温介质进行降温。
Description
技术领域
本发明属于农业灌溉技术领域，具体的说是一种基于节水农业灌溉系统。
背景技术
农业作为国家的经济命脉和用水大户，长期以来，由于思想意识、资金、技术等方面的原因，一直沿用传统落后的大水漫灌，但随着水资源短缺与需水量逐年增加之间的矛盾日益加剧，大水漫灌正逐渐被注重精确灌水的现代节水灌溉模式所取代；
现有技术中，节水农业大多采用自动化灌溉系统，如公开号CN108934992B，公开了一种节水的农业灌溉系统及其方法，包括了第一行走机构、继而行走机构、第一位移轨道、第二位移轨道、喷洒装置、输水通道、太阳能板等，太阳能板通过能源转换产生电能，给第一行走机构和第二行走机构提供动力，进行浇灌时喷洒装置通过第一行走机构和第二行走机构在第一位移轨道和第二位移轨道上往复位移运动对农作物进行全方位浇灌，虽然达到了自动化灌溉系统节水的目的，但需要在农作物的上方架设位移轨道方可进行浇灌作业，从而增加了农业生产成本；
鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种基于节水农业灌溉系统，解决了上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供的一种基于节水农业灌溉系统，能够在灌溉系统节水效果的同时，达到灌溉系统节能效果。
本发明提供的一种基于节水农业灌溉系统，包括机体、浮块、滑动块、进水口、出水口、喷淋孔、水管和薄膜；
所述机体为空心结构；所述机体数目为四；四个机体呈菱形布置；空心结构机体的内部滑动连接有浮块；所述浮块的上方填充有水，下方填充有感温介质；
所述浮块远离感温介质的一侧固定有滑动块；所述滑动块与机体内壁滑动连接；
所述滑动块的表面开设有出水口；所述滑动块远离机体一侧的表面开设有进水口；所述进水口与水管连通；
所述机体靠近滑动块的一侧表面开设有喷淋孔；所述喷淋孔与出水口错位布置；
所述菱形布置的机体四周通过薄膜包裹。
优选的，所述机体顶端向外处设置有延伸块；所述延伸块下方设置有金属片；所述金属片内部开设有通孔。
优选的，所述金属片通过拉绳与延伸块固定连接。
优选的，所述机体的外表面设置有连杆；所述连杆与机体固定连接；所述连杆表面开设有滑槽；所述滑槽上设置有滑块，所述滑块一端通过弹簧与滑槽滑动连接，所述滑块的另一端设置有辅助块；所述辅助块与滑块固定连接；所述辅助块远离滑块的一侧呈弧形布置。
优选的，所述机体存储感温介质的位置，其外表面开设有螺旋槽，所述水管螺旋缠绕在螺旋槽上。
优选的，所述薄膜采用可降解材料制成。
本发明的有益效果如下：
1.本发明提供的一种基于节水农业灌溉系统，机体内部填充的感温介质受热膨胀，带动浮块向上运动，与浮块固定连接的滑动块通过滑轨沿机体内壁向上滑动，滑动块与机体顶端接触，此时出水口与喷淋孔连通，机体内部填充的水经过出水口通过喷淋孔喷出，对树苗进行浇灌，提高了树木的存活率，降低了土壤的温度，从而对机体内部的感温介质进行降温。
2.本发明提供的一种基于节水农业灌溉系统，感温介质受冷收缩，带动浮块逐渐回到原始位置，滑动块随之返回，通过进水口再次将机体注满，螺旋缠绕的水管对机体内部感温介质进行降温，进而使浮块回到初始位置，由于机体表面开设有螺旋槽，削减了机体的壁厚，加快了水对机体内部感温介质的散热，进一步使浮块回到初始位置，对树苗再次浇灌。
3.本发明提供的一种基于节水农业灌溉系统，夜晚温度低时，延伸块下方设置的金属片与空气中的水分接触，空气中的水分遇冷液化，形成水珠，水珠滴落至菱形布置的机体范围内，从而提高了灌溉系统的节水效果；金属片内部开设有通孔，增加了金属片与空气中的水分的接触面积，单位时间内空气中水分液化树量增多，进而提高了空气中水分液化的效率，进一步提高了灌溉系统的节水效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的俯视图；
图2是图1中A-A处的剖视图；
图3是图2中B处的放大图；
图中：机体1、浮块2、滑动块3、进水口11、出水口12、喷淋孔13、水管14、薄膜4、金属片5、通孔51、延伸块6、拉绳61、连杆7、滑槽8、滑块81、辅助块9。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明提供的一种基于节水农业灌溉系统，包括机体1、浮块2、滑动块3、进水口11、出水口12、喷淋孔13、水管14和薄膜4；
所述机体1为空心结构；所述机体1数目为四；四个机体1呈菱形布置；空心结构机体1的内部滑动连接有浮块2；所述浮块2的上方填充有水，下方填充有感温介质；
所述浮块2远离感温介质的一侧固定有滑动块3；所述滑动块3与机体1内壁滑动连接；
所述滑动块3的表面开设有出水口1；所述滑动块3远离机体1一侧的表面开设有进水口11；所述进水口11与水管14连通；
所述机体1靠近滑动块3的一侧表面开设有喷淋孔13；所述喷淋孔13与出水口1错位布置；
所述菱形布置的机体1四周通过薄膜4包裹；
首先将四个机体1呈菱形插入土壤中固定，菱形布置的机体1四周通过薄膜4包裹，对树苗保护；水通过水管14从进水口11进入机体1中；当气温升高时，土壤温度随之升高，机体1内部填充的感温介质受热膨胀，带动浮块2向上运动，浮块2向上运动的同时，与浮块2固定连接的滑动块3通过滑轨沿机体1内壁向上滑动，滑动块3与机体1顶端接触，此时出水口12与喷淋孔13连通，机体1内部填充的水经过出水口12通过喷淋孔13喷出，对树苗进行浇灌，提高了树木的存活率，降低了土壤的温度，从而对机体1内部的感温介质进行降温；感温介质受冷收缩，带动浮块3逐渐回到原始位置，滑动块4随之返回，通过进水口11再次将机体1注满，待下一次感温介质受热膨胀，对树苗再次进行浇灌；
本发明通过环境温度的变化，实现了灌溉系统对树苗的间歇浇灌，从而达到了灌溉系统的节水效果，相较于现有技术，大多通过风能、太阳能等能源进行灌溉，本发明实现了节水的同时实现了节能的效果；
本发明中感温介质优选为甲醇，但不局限于此；甲醇的热膨胀系数为1.18X10-4，甲醇受温度影响的体积变化公式为ΔV＝Vt-V0＝3V0aΔT,甲醇在机体1内的体积变化为ΔV＝Πr2h形变，初始状态机体1内甲醇的体积为ΔV＝Πr2h；这样可以得出浮块3受温度变化引起的运动量，从而得出浮块3下方感温介质是否适量，是否需要增减。
作为本发明的一种具体实施方式，所述机体1顶端向外处设置有延伸块6；所述延伸块6下方设置有金属片5；所述金属片5内部开设有通孔51；
夜晚温度低时，延伸块6下方设置的金属片5与空气中的水分接触，空气中的水分遇冷液化，形成水珠，水珠滴落至菱形布置的机体1范围内，从而提高了灌溉系统的节水效果；金属片5内部开设有通孔51，增加了金属片5与空气中的水分的接触面积，单位时间内空气中水分液化树量增多，进而提高了空气中水分液化的效率，进一步提高了灌溉系统的节水效果；因此本发明适用于昼夜温差大的地区，如沙漠等地区；
本发明中金属片5采用比热容小的材料制成，如铜等。
作为本发明的一种具体实施方式，所述金属片5通过拉绳61与延伸块6固定连接；
金属片5通过拉绳21悬挂于延伸块6，由于空气流通的作用，金属片5随风晃动，加速了金属片5表面凝结水珠的滴落，从而提高了空气中水分液化的效率，使更多的水珠滴落在树苗四周，进一步提高了灌溉系统的节水效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述机体1的外表面设置有连杆7；所述连杆7与机体1固定连接；所述连杆7表面开设有滑槽8；所述滑槽8上设置有滑块81，所述滑块81一端通过弹簧与滑槽8滑动连接，所述滑块81的另一端设置有辅助块9；所述辅助块9与滑块81固定连接；所述辅助块9远离滑块81的一侧呈弧形布置；
辅助块9的一侧呈弧形状，树木栽种完成后，四周布置的辅助块9拉伸至最外侧，此时弹簧处于未挤压状态，对栽种的树木起支撑作用，使树苗正常生长；减少环境因素(大风等)对树苗的生长造成影响，树苗逐渐长大时，树木直径增大，树木向外推动辅助块9，辅助块9通过滑块81沿滑槽8向内运动，弹簧受到挤压，此时，滑块81受到弹簧的反作用力，向外推动滑块81，使辅助块9于树木贴合，保证了树苗的正常生长同时，减少了对树苗生长造成影响，提高了树木的存活率。
作为本发明的一种具体实施方式，所述机体1存储感温介质的位置，其外表面开设有螺旋槽，所述水管14螺旋缠绕在螺旋槽上；
机体1内重新注水时，螺旋缠绕的水管14对机体1内部感温介质进行降温，进而使浮块3回到初始位置，由于机体1表面开设有螺旋槽，削减了机体1的壁厚，加快了水对机体1内部感温介质的散热，待下一次感温介质受热膨胀，对树苗再次进行浇灌。
作为本发明的一种具体实施方式，所述薄膜4采用可降解材料制成；
薄膜4采用可降解材料制成，如聚乙烯，降低了薄膜4对环境污染的影响，薄膜4透光透气，保证了树木生长的基本生长条件。
具体工作流程如下:
首先将四个机体1呈菱形插入土壤中固定，菱形布置的机体1四周通过薄膜4包裹，对树苗保护；水通过水管14从进水口11进入机体1中；当气温升高时，土壤温度随之升高，机体1内部填充的感温介质受热膨胀，带动浮块2向上运动，浮块2向上运动的同时，与浮块2固定连接的滑动块3通过滑轨沿机体1内壁向上滑动，滑动块3与机体1顶端接触，此时出水口12与喷淋孔13连通，机体1内部填充的水经过出水口12通过喷淋孔13喷出，对树苗进行浇灌，提高了树木的存活率，降低了土壤的温度，从而对机体1内部的感温介质进行降温；感温介质受冷收缩，带动浮块3逐渐回到原始位置，滑动块4随之返回，通过进水口11再次将机体1注满，螺旋缠绕的水管14对机体1内部感温介质进行降温，进而使浮块3回到初始位置，由于机体1表面开设有螺旋槽，削减了机体1的壁厚，加快了水对机体1内部感温介质的散热，进一步使浮块3回到初始位置，待下一次感温介质受热膨胀，对树苗再次进行浇灌；
夜晚温度低时，延伸块6下方设置的金属片5与空气中的水分接触，空气中的水分遇冷液化，形成水珠，水珠滴落至菱形布置的机体1范围内，从而提高了灌溉系统的节水效果；金属片5内部开设有通孔51，增加了金属片5与空气中的水分的接触面积，单位时间内空气中水分液化树量增多，进而提高了空气中水分液化的效率，进一步提高了灌溉系统的节水效果；金属片5通过拉绳21悬挂于延伸块6，由于空气流通的作用，金属片5随风晃动，加速了金属片5表面凝结水珠的滴落，从而提高了空气中水分液化的效率，使更多的水珠滴落在树苗四周，进一步提高了灌溉系统的节水效果。因此本发明适用于昼夜温差大的地区，如沙漠等地区；
辅助块9的一侧呈弧形状，树木栽种完成后，四周布置的辅助块9拉伸至最外侧，此时弹簧处于未挤压状态，对栽种的树木起支撑作用，使树苗正常生长；减少环境因素(大风等)对树苗的生长造成影响，树苗逐渐长大时，树木直径增大，树木向外推动辅助块9，辅助块9通过滑块81沿滑槽8向内运动，弹簧受到挤压，此时，滑块81受到弹簧的反作用力，向外推动滑块81，使辅助块9于树木贴合，保证了树苗的正常生长同时，减少了对树苗生长造成影响，提高了树木的存活率；
薄膜4采用可降解材料制成，如聚乙烯，降低了薄膜4对环境污染的影响，薄膜4透光透气，保证了树木生长的基本生长条件。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于节水农业灌溉系统，其特征在于：包括机体(1)、浮块(2)、滑动块(3)、进水口(11)、出水口(12)、喷淋孔(13)、水管(14)和薄膜(4)；
所述机体(1)为空心结构；所述机体(1)数目为四；四个机体(1)呈菱形布置；空心结构机体(1)的内部滑动连接有浮块(2)；所述浮块(2)的上方填充有水，下方填充有感温介质；
所述浮块(2)远离感温介质的一侧固定有滑动块(3)；所述滑动块(3)与机体(1)内壁滑动连接；
所述滑动块(3)的表面开设有出水口(1)；所述滑动块(3)远离机体(1)一侧的表面开设有进水口(11)；所述进水口(11)与水管(14)连通；
所述机体(1)靠近滑动块(3)的一侧表面开设有喷淋孔(13)；所述喷淋孔(13)与出水口(1)错位布置；
菱形布置的机体(1)四周通过薄膜(4)包裹。
2.根据权利要求1所述的一种基于节水农业灌溉系统，其特征在于：所述机体(1)顶端向外处设置有延伸块(6)；所述延伸块(6)下方设置有金属片(5)；所述金属片(5)内部开设有通孔(51)。
3.根据权利要求2所述的一种基于节水农业灌溉系统，其特征在于：所述金属片(5)通过拉绳(61)与延伸块(6)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于节水农业灌溉系统，其特征在于：所述机体(1)的外表面设置有连杆(7)；所述连杆(7)与机体(1)固定连接；所述连杆(7)表面开设有滑槽(8)；所述滑槽(8)上设置有滑块(81)，所述滑块(81)一端通过弹簧与滑槽(8)滑动连接，所述滑块(81)的另一端设置有辅助块(9)；所述辅助块(9)与滑块(81)固定连接；所述辅助块(9)远离滑块(81)的一侧呈弧形布置。
5.根据权利要求4所述的一种基于节水农业灌溉系统，其特征在于：所述机体(1)存储感温介质的位置，其外表面开设有螺旋槽，所述水管(14)螺旋缠绕在螺旋槽上。
6.根据权利要求1所述的一种基于节水农业灌溉系统，其特征在于：所述薄膜(4)采用可降解材料制成。
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