CN113841496A - 一种自带动力和混匀功能的施肥罐 - Google Patents

一种自带动力和混匀功能的施肥罐 Download PDF

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CN113841496A CN202111109680.7A CN202111109680A CN113841496A CN 113841496 A CN113841496 A CN 113841496A CN 202111109680 A CN202111109680 A CN 202111109680A CN 113841496 A CN113841496 A CN 113841496A
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郭芳阳
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阎小毛
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俎建民
宋艳丹
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Abstract

本发明公开了一种自带动力和混匀功能的施肥罐，包括：罐体，搅拌装置以及电控系统；罐体为圆柱形，且呈横向卧式布置，搅拌装置，包括驱动机构、搅拌轴和搅拌桨叶；电控系统包括电池组、变压器、单片机、控制开关以及肥液成分快速检测装置；电池组通过变压器与单片机、驱动机构、加肥泵、加水泵以及肥液成分快速检测装置电连接；控制开关串联与电池组以及单片机之间。本发明自带电池组能够有效的对施肥罐进行供电，保证使用的便捷性，并且通过电控系统能实现肥液成分的检测，进而控制加肥泵以及加水泵等工作，使其能根据设定成分或检测成分进行加水加肥控制，可控性好，能够精准配比；并且设置有搅拌装置，能够使其充分混合。

Description

一种自带动力和混匀功能的施肥罐
技术领域
本发明涉及农业设备制作技术领域，更具体的涉及一种自带动力和混匀功能的施肥罐。
背景技术
肥料是指提供一种或一种以上植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。主要包括磷酸铵类肥料、大量元素水溶性肥料、中量元素肥料、生物肥料、有机肥料、多维场能浓缩有机肥等；
肥料搅拌罐是由电动机带动叶轮旋转，将肥料内的成分充分混合均匀，用于将不同肥料进行混合，并且配比得出适用于相应土地和农作物的肥液；
然而，现有的生物肥料搅拌罐存在以下问题：
1、现有的肥料搅拌罐在使用时无法更精准的进行配料搅拌混合，从而造成肥料成分不均匀的问题；
2、现有的肥料搅拌罐在使用时无法更精准的进行加水搅拌或者加肥混合，从而造成肥料水分过多或过少，影响肥料使用效果的问题；
3、现有的肥料搅拌罐都是外接电源，不自带动力使用不便捷等问题。
因此，如何提供一种自带动力源，可控性好，能够精准配比，搅拌混合更均匀地自带动力和混匀功能的施肥罐本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自带动力源，可控性好，能够精准配比，搅拌混合更均匀地自带动力和混匀功能的施肥罐。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自带动力和混匀功能的施肥罐，包括：罐体，搅拌装置以及电控系统；
所述罐体为圆柱形，且呈横向卧式布置，所述罐体具有顶部设置有加水加肥口，底部设置有肥液出口；所述罐体固定于所述支架7上；所述加水加肥口连接加肥泵以及加水泵；
所述搅拌装置至少为一个，包括驱动机构、搅拌轴和搅拌桨叶；所述驱动机构固定于所述罐体的底端，所述搅拌轴与所述驱动机构传动连接，且设于所述罐体内部，所述搅拌桨叶固定于所述搅拌轴上；所述搅拌轴与所述罐体连接处密封；
所述电控系统包括电池组、变压器、单片机、控制开关以及肥液成分快速检测装置；所述电池组通过变压器与所述单片机、所述驱动机构、加肥泵、加水泵以及所述肥液成分快速检测装置电连接；所述控制开关串联与所述电池组以及单片机之间。
本发明自带电池组能够有效的对施肥罐进行供电，保证使用的便捷性，并且通过电控系统能实现肥液成分的检测，进而控制加肥泵以及加水泵等工作，使其能根据设定成分或检测成分进行加水加肥控制，可控性好，能够精准配比；并且设置有搅拌装置，能够使其充分混合。
进一步的，所述搅拌桨叶包括横向桨叶以及竖向桨叶；
所述搅拌轴包括主搅拌轴以及辅搅拌轴，所述主搅拌轴一端与所述驱动装置固定连接，另一端设有第一斜齿轮，所述罐体内壁设有多个限位装置，所述辅搅拌轴为多个且其一端均插设于所述罐体内壁的限位装置内，且与所述限位装置转动连接，另一端设有第二斜齿轮；多个所述第二斜齿轮与所述第一斜齿轮齿接且传动设置；
所述横向桨叶均匀设于所述主搅拌轴上，所述竖向桨叶均匀设于所述辅搅拌轴上。
本发明采用主搅拌轴以及辅搅拌轴以及与横向桨叶以及竖向桨叶设计能够实现对罐体内部的液体形成横向以及竖向的混合搅拌，是其搅拌更均匀。
进一步的，所述肥液成分快速检测装置包括雾化装置以及激光快速分析仪；
所述肥液出口连接有肥液输出管道，所述雾化装置设于所述肥液输出管道上，且所述雾化装置的进液端连接有三通管，另两端中一端通过连接管与所述肥液输出管道联通，另一端通过连接管与所述罐体内部联通；所述连接管上均设有电控阀门；
所述激光快速分析仪包括激光二极管、探测接收器以及外壳体，所述激光二极管的光在辐照在所述雾化装置的出气孔上端；所述探测接收器设于所述激光二极管的相对一侧，且所述激光二极管和所述探测接收器外侧设有外壳体；
所述单片机与所述电控阀门，所述激光二极管以及所述探测接收器电连接。
本发明利用激光快速分析仪的激光二极管、探测接收器对雾化的混合肥液进行快速检测，能有得到肥液中各个元素含量的实时数据，进而可以通过单片机控制控制加肥泵以及加水泵等工作，使其能根据设定成分或检测成分进行加水加肥控制，精准配比。
具体的，激光快速分析仪中的激光二极管产生红外范围中的光，所述光被引导穿过要测量的过程气体(测量气体)并且随后被检测。光的波长协调于相应要测量的其他成分的具体的吸收曲线，其中激光二极管周期地扫描吸收曲线。为此，激光二极管周期地用斜坡形的或三角形的(上升的和下降的斜坡)的电流信号来驱控。从在吸收曲线的位置上探测的吸收中能够确定感兴趣的气体成分的浓度。
因为所产生的光的波长和强度不是激光二极管的运行温度和注入电流的非线性的函数，所以在许多情况中需要波长参考。进一步的，在本申请还在光路中附加地将参考气体以已知的浓度引入并且测量参考气体的吸收曲线。激光二极管的温度然后能够经由参考气体的吸收曲线的位置来调节，使得要测量的其他成分的吸收曲线总是位于电流信号的斜坡的特定的位置上。具体的激光二极管规律地用至少一个刷电流信号来驱控，所述刷电流信号的振幅位于斜坡状的或三角形的电流信号的数值范围之外，使得光的用刷电流信号产生的波长位于要测量的且另外的红外活性的气体成分的吸收曲线的波长范围之外。：将在要测量的吸收曲线的位置上检测的光强度除以在刷电流信号的位置处检测的光强度来标准化。通过标准化的测量，进而确定肥液中例如氮磷钾所占比例，并通过测量的数据与设定比对实现对肥液配比的精准控制。
进一步的，所述雾化装置为超声雾化装置，所述外壳体上还设有排气扇，所述排气扇与所述单片机电连接。
超声雾化装置利用电子高频震荡，振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物绝无伤害，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需加热或添加任何化学试剂。能够在不破坏肥液成分和不影响肥液成分的情况下使肥液雾化，进而保证肥液成分检测的准确性；排气扇能够保证检测气体的排除，防止堆积影响测量结果。
进一步的，还包括喷淋装置，所述喷淋装置包括循环管、循环泵以及鸭嘴型喷淋器，所述循环管一端与所述罐体的下端连通，另一端与所述鸭嘴型喷淋器连通，所述鸭嘴型喷淋器固定在所述罐体的内部上端，所述循环管通过所述循环泵与所述鸭嘴型喷淋器连通；所述循环泵与所述单片机电连接。
本发明还增设喷淋装置，使其内部的肥液循环，底部不产生沉淀，与横向桨叶以及竖向桨叶相组合进一步的保证了肥液的混合程度，实现全方位混合，使其混合更均匀。
进一步的，所述加水加肥口且位于所述罐体内部设于过滤融化网所述过滤融化网与所述加水加肥口固定。
进一步的，所述罐体采用SUS304材质制成，厚度为2.5mm，体积为2000L，两侧设有圆锥形的封头，所述封头厚度为3mm。
本发明采用不锈钢材质，耐腐蚀，不产生任何杂质。
进一步的，所述支架为马鞍支架，所述罐体焊接在所述支架的弧形凹槽内。
进一步的，还包括土壤墒情监测装置，所述土壤墒情监测装置与所述单片机通讯连接。
本发明中土壤墒情监测装置能够实现对土壤墒情(土壤湿度)的长时间连续监测。用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。
本发明监测终端内的核心产品选用DATA-6311型低功耗测控终端。集数据采集、显示、传输、存储功能于一体；硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI、3路D0、2路串口；供电电源：10V～30V DC；工作环境：温度：-40～+85℃；湿度：≤95％。本发明利用土壤墒情监测装置能够精确得到土壤的湿度变化，通过设定湿度控制范围，在单片机的自动化控制下实现自动浇水施肥。
进一步的，还包括远程传输控制装置，所述土壤墒情监测装置和所述单片机均与所述远程传输控制装置通信连接。
本发明通过远程传输控制装置实现远程的数据获取，远程的实时监控以及控制，具体的采用上位机，储存器储存数据，WIFI或4G或5G传输数据。
本发明的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，自带动力源，可控性好，能够精准配比，搅拌混合更均匀，可以实现远程控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明一种自带动力和混匀功能的施肥罐整体结构示意图；
图2附图为本发明一种自带动力和混匀功能的施肥罐搅拌装置结构示意图；
其中，1为罐体；11为加水加肥口；12为肥液出口；13为过滤融化网；14为封头；2为搅拌装置；21为驱动机构；22为搅拌轴；221为主搅拌轴；222为辅搅拌轴；23为搅拌桨叶；231为横向桨叶；232为竖向桨叶；3为电控系统；31为电池组；32为控制开关；4为雾化装置；5为激光快速分析仪；51为外壳体；6为喷淋装置；61为循环管；62为鸭嘴型喷淋器；7为支架。
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。
如图1所示，本实施例公开了：一种自带动力和混匀功能的施肥罐，包括：罐体1，搅拌装置2以及电控系统3；
罐体1为圆柱形，且呈横向卧式布置，罐体1具有顶部设置有加水加肥口11，底部设置有肥液出口12；罐体1固定于支架7上；加水加肥口11连接加肥泵以及加水泵；
搅拌装置2至少为一个，包括驱动机构21、搅拌轴22和搅拌桨叶23；驱动机构21固定于罐体1的底端，搅拌轴22与驱动机构21传动连接，且设于罐体1内部，搅拌桨叶23固定于搅拌轴22上；搅拌轴22与罐体1连接处密封；
电控系统3包括电池组31、变压器、单片机、控制开关32以及肥液成分快速检测装置；电池组31通过变压器与单片机、驱动机构21、加肥泵、加水泵以及肥液成分快速检测装置电连接；控制开关32串联与电池组31以及单片机之间。
本发明自带电池组31能够有效的对施肥罐进行供电，保证使用的便捷性，并且通过电控系统能实现肥液成分的检测，进而控制加肥泵以及加水泵等工作，使其能根据设定成分或检测成分进行加水加肥控制，可控性好，能够精准配比；并且设置有搅拌装置，能够使其充分混合。
本发明，搅拌桨叶23包括横向桨叶231以及竖向桨叶232；
搅拌轴22包括主搅拌轴221以及辅搅拌轴222，主搅拌轴221一端与驱动装置固定连接，另一端设有第一斜齿轮，罐体1内壁设有多个限位装置，辅搅拌轴222为多个且其一端均插设于罐体1内壁的限位装置内，且与限位装置转动连接，另一端设有第二斜齿轮；多个第二斜齿轮与第一斜齿轮齿接且传动设置；
横向桨叶231均匀设于主搅拌轴221上，竖向桨叶232均匀设于辅搅拌轴222上。
本实施例中，驱动机构21为两个，两个主搅拌轴221分别与两个与驱动结构21固定传动连接，辅搅拌轴222为四个，另一端设有第一斜齿轮，罐体1内壁设有3个限位装置，辅搅拌轴222为4个且其一端均插设于罐体1内壁的限位装置内，且与限位装置转动连接，另一端设有第二斜齿轮；4个第二斜齿轮与第一斜齿轮齿接且传动设置。
本发明采用主搅拌轴221以及辅搅拌轴222以及与横向桨叶231以及竖向桨叶232设计能够实现对罐体1内部的液体形成横向以及竖向的混合搅拌，是其搅拌更均匀。
本实施例中，肥液成分快速检测装置包括雾化装置4以及激光快速分析仪5；
肥液出口12连接有肥液输出管道，雾化装置4设于肥液输出管道上，且雾化装置4的进液端连接有三通管，另两端中一端通过连接管与肥液输出管道联通，另一端通过连接管与罐体1内部联通；连接管上均设有电控阀门；
激光快速分析仪5包括激光二极管、探测接收器以及外壳体51，激光二极管的光在辐照在雾化装置4的出气孔上端；探测接收器设于激光二极管的相对一侧，且激光二极管和探测接收器外侧设有外壳体51；
单片机与电控阀门，激光二极管以及探测接收器电连接。
本发明利用激光快速分析仪5的激光二极管、探测接收器对雾化的混合肥液进行快速检测，能有得到肥液中各个元素含量的实时数据，进而可以通过单片机控制控制加肥泵以及加水泵等工作，使其能根据设定成分或检测成分进行加水加肥控制，精准配比。
具体的，激光快速分析仪5中的激光二极管产生红外范围中的光，光被引导穿过要测量的过程气体(测量气体)并且随后被检测。光的波长协调于相应要测量的其他成分的具体的吸收曲线，其中激光二极管周期地扫描吸收曲线。为此，激光二极管周期地用斜坡形的或三角形的(上升的和下降的斜坡)的电流信号来驱控。从在吸收曲线的位置上探测的吸收中能够确定感兴趣的气体成分的浓度。
因为所产生的光的波长和强度不是激光二极管的运行温度和注入电流的非线性的函数，所以在许多情况中需要波长参考。本实施例中，在本申请还在光路中附加地将参考气体以已知的浓度引入并且测量参考气体的吸收曲线。激光二极管的温度然后能够经由参考气体的吸收曲线的位置来调节，使得要测量的其他成分的吸收曲线总是位于电流信号的斜坡的特定的位置上。具体的激光二极管规律地用至少一个刷电流信号来驱控，刷电流信号的振幅位于斜坡状的或三角形的电流信号的数值范围之外，使得光的用刷电流信号产生的波长位于要测量的且另外的红外活性的气体成分的吸收曲线的波长范围之外。：将在要测量的吸收曲线的位置上检测的光强度除以在刷电流信号的位置处检测的光强度来标准化。通过标准化的测量，进而确定肥液中例如氮磷钾所占比例，并通过测量的数据与设定比对实现对肥液配比的精准控制。
本实施例中，雾化装置4为超声雾化装置，外壳体51上还设有排气扇，排气扇与单片机电连接。
超声雾化装置利用电子高频震荡，振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物绝无伤害，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需加热或添加任何化学试剂。能够在不破坏肥液成分和不影响肥液成分的情况下使肥液雾化，进而保证肥液成分检测的准确性；排气扇能够保证检测气体的排除，防止堆积影响测量结果。
本实施例中，还包括喷淋装置6，喷淋装置6包括循环管61、循环泵以及鸭嘴型喷淋器62，循环管61一端与罐体1的下端连通，另一端与鸭嘴型喷淋器62连通，鸭嘴型喷淋器62固定在罐体1的内部上端，循环管61通过循环泵与鸭嘴型喷淋器62连通；循环泵与单片机电连接。
本发明还增设喷淋装置，使其内部的肥液循环，底部不产生沉淀，与横向桨叶231以及竖向桨叶232相组合本实施例中保证了肥液的混合程度，实现全方位混合，使其混合更均匀。
本实施例中，加水加肥口11且位于罐体1内部设于过滤融化网13过滤融化网13与加水加肥口11固定。
本实施例中，罐体1采用SUS304材质制成，厚度为2.5mm，体积为2000L，两侧设有圆锥形的封头14，封头14厚度为3mm。
本发明采用不锈钢材质，耐腐蚀，不产生任何杂质。
本实施例中，支架7为马鞍支架，罐体1焊接在支架7的弧形凹槽内。
在另一些实施例中，罐体1还可以采用玻璃钢材质。罐体1通过螺栓等固定在支架7上。
本实施例中，还包括土壤墒情监测装置，土壤墒情监测装置与单片机通讯连接。
本发明中土壤墒情监测装置能够实现对土壤墒情土壤湿度的长时间连续监测。用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。
本发明监测终端内的核心产品选用DATA-6311型低功耗测控终端。集数据采集、显示、传输、存储功能于一体；硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI、3路D0、2路串口；供电电源：10V～30V DC；工作环境：温度：-40～+85℃；湿度：≤95％。本发明利用土壤墒情监测装置能够精确得到土壤的湿度变化，通过设定湿度控制范围，在单片机的自动化控制下实现自动浇水施肥。
本实施例中，还包括远程传输控制装置，土壤墒情监测装置和单片机均与远程传输控制装置通信连接。
本发明通过远程传输控制装置实现远程的数据获取，远程的实时监控以及控制，具体的采用上位机，储存器储存数据，WIFI或4G或5G传输数据。
本发明的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，自带动力源，可控性好，能够精准配比，搅拌混合更均匀，可以实现远程控制。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，包括
罐体(1)，所述罐体(1)为圆柱形，且呈横向卧式布置，所述罐体(1)具有顶部设置有加水加肥口(11)，底部设置有肥液出口(12)；所述罐体(1)固定于所述支架(7)上；所述加水加肥口(11)连接加肥泵以及加水泵；
搅拌装置(2)，所述搅拌装置(2)至少为一个，包括驱动机构(21)、搅拌轴(22)和搅拌桨叶(23)；所述驱动机构(21)固定于所述罐体(1)的底端，所述搅拌轴(22)与所述驱动机构(21)传动连接，且设于所述罐体(1)内部，所述搅拌桨叶(23)固定于所述搅拌轴(22)上；所述搅拌轴(22)与所述罐体(1)连接处密封；
电控系统(3)，所述电控系统(3)包括电池组(31)、变压器、单片机、控制开关(32)以及肥液成分快速检测装置；所述电池组(31)通过变压器与所述单片机、所述驱动机构(21)、加肥泵、加水泵以及所述肥液成分快速检测装置电连接；所述控制开关(32)串联与所述电池组(31)以及单片机之间。
2.根据权利要求1所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，所述搅拌桨叶(23)包括横向桨叶(231)以及竖向桨叶(232)；
所述搅拌轴(22)包括主搅拌轴(221)以及辅搅拌轴(222)，所述主搅拌轴(221)一端与所述驱动装置固定连接，另一端设有第一斜齿轮，所述罐体(1)内壁设有多个限位装置，所述辅搅拌轴(222)为多个且其一端均插设于所述罐体(1)内壁的限位装置内，且与所述限位装置转动连接，另一端设有第二斜齿轮；多个所述第二斜齿轮与所述第一斜齿轮齿接且传动设置；
所述横向桨叶(231)均匀设于所述主搅拌轴(221)上，所述竖向桨叶(232)均匀设于所述辅搅拌轴(222)上。
3.根据权利要求2所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，所述肥液成分快速检测装置包括雾化装置(4)以及激光快速分析仪(5)；
所述肥液出口(12)连接有肥液输出管道，所述雾化装置(4)设于所述肥液输出管道上，且所述雾化装置(4)的进液端连接有三通管，另两端中一端通过连接管与所述肥液输出管道联通，另一端通过连接管与所述罐体(1)内部联通；所述连接管上均设有电控阀门；
所述激光快速分析仪(5)包括激光二极管、探测接收器以及外壳体(51)，所述激光二极管的光在辐照在所述雾化装置(4)的出气孔上端；所述探测接收器设于所述激光二极管的相对一侧，且所述激光二极管和所述探测接收器外侧设有外壳体(51)；
所述单片机与所述电控阀门，所述激光二极管以及所述探测接收器电连接。
4.根据权利要求3所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，所述雾化装置(4)为超声雾化装置，所述外壳体(51)上还设有排气扇，所述排气扇与所述单片机电连接。
5.根据权利要求2所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，还包括喷淋装置(6)；
所述喷淋装置(6)包括循环管(61)、循环泵以及鸭嘴型喷淋器(62)，所述循环管(61)一端与所述罐体(1)的下端连通，另一端与所述鸭嘴型喷淋器(62)连通，所述鸭嘴型喷淋器(62)固定在所述罐体(1)的内部上端，所述循环管(61)通过所述循环泵与所述鸭嘴型喷淋器(62)连通；所述循环泵与所述单片机电连接。
6.根据权利要求1所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，所述加水加肥口(11)且位于所述罐体(1)内部设于过滤融化网(13)所述过滤融化网(13)与所述加水加肥口(11)固定。
7.根据权利要求5所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，所述罐体(1)采用SUS304材质制成，厚度为2.5mm，体积为2000L，两侧设有圆锥形的封头(14)，所述封头(14)厚度为3mm。
8.根据权利要求6所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，所述支架(7)为马鞍支架，所述罐体(1)焊接在所述支架(7)的弧形凹槽内。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，还包括土壤墒情监测装置，所述土壤墒情监测装置与所述单片机通讯连接。
10.根据权利要求8所述的一种自带动力和混匀功能的施肥罐，其特征在于，还包括远程传输控制装置，所述土壤墒情监测装置和所述单片机均与所述远程传输控制装置通信连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114522578A (zh) * 2022-02-15 2022-05-24 重庆医药高等专科学校 实验用自动混药桌

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