CN114451119A - 一种多层土壤深度施肥可调的定量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，涉及施肥装置术领域，包括安装板，所述安装板的上端设置有进水管，所述进水管的内外两侧设置有进水机构，所述安装板的下端设置有蓄水管，所述蓄水管的内部设置有支撑架，所述支撑架的下端设置有活塞机构。本发明通过设置蓄水管，肥料水通过进水机构传输至蓄水管中，蓄水管的内部设置有活塞机构，可对蓄水管内部容量进行调节，当达到需要的量后，进水机构关闭，橡胶塞向上移动，将肥料水通过电磁阀一传输至外套筒中，外套筒的内部上下分布有三个阻水机构，可将外套筒中的肥料水从三个不同高度排放出去，实现了不同深度的定量施肥，施肥技术得到了进一步优化。

Description

一种多层土壤深度施肥可调的定量装置

技术领域

本发明涉及施肥装置技术领域，具体为一种多层土壤深度施肥可调的定量装置。

背景技术

土壤施肥是提高土壤肥力的农业技术措施，施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一，施肥的主要依据是土壤肥力水平、作物类型、目标产量、气候环境以及肥料特点，从而选择合适的肥料，估算所需要肥料用量，并确定施肥时间和施肥模式。

现如今大部分的化肥都是与水混合后直接喷洒到土壤上，现有的灌溉装置结构简单，功能单一，无法直接将肥料水从不层深度输送至土壤中，且无法实现定量灌溉，施肥技术得不到进一步优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，以解决上述背景技术中提出大部分的化肥都是与水混合后直接喷洒到土壤上，现有的灌溉装置结构简单，功能单一，无法直接将肥料水从不层深度输送至土壤中，且无法实现定量灌溉，施肥技术得不到进一步优化的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，包括安装板，所述安装板的上端设置有进水管，所述进水管的内外两侧设置有进水机构；

所述安装板的下端设置有蓄水管，所述蓄水管的内部设置有支撑架，所述支撑架的下端设置有活塞机构；

所述蓄水管的下端设置有伺服电机二，所述安装板的下端设置有外套筒，所述外套筒的内部设置有电磁阀一、隔板一和隔板二，所述外套筒的外侧开设有排水口一、排水口二和排水口三，所述排水口一、排水口二和排水口三的外侧设置有滤网，所述外套筒的内侧设置有阻水机构；

所述隔板一和隔板二的内部设置有电磁阀二，所述进水管的上端设置有控制器。

优选的，所述进水机构包括进水法兰、球阀和伺服电机一，所述进水法兰位于进水管的外侧，所述球阀转动连接在进水管的内部，所述伺服电机一固定安装在安装板的上端。

优选的，所述安装板为圆形结构，所述进水管的圆形与安装板的圆心位于同一垂直线上，所述进水法兰在进水管的外侧对称设置有两个，所述进水法兰与进水管的内部相互接通，所述球阀位于进水法兰的下方，所述伺服电机一的输出端与球阀固定连接，所述伺服电机一与控制器为电性连接。

优选的，所述活塞机构包括丝杆、限位块、橡胶塞和限位槽，所述丝杆转动连接在支撑架的下端，所述限位块固定安装在蓄水管的内侧，所述橡胶塞螺纹连接在丝杆的外侧，所述限位槽开设在橡胶塞的外侧。

优选的，所述蓄水管的圆心与安装板的圆心位于同一垂直线上，所述蓄水管与进水管的内部相互接通，所述丝杆与伺服电机二的输出端固定连接，所述限位块在蓄水管的内侧对称设置有两个，所述限位块与限位槽的内侧为活动连接，所述限位槽与限位块一一对应，所述伺服电机二与控制器为电性连接。

优选的，所述外套筒位于蓄水管的外侧，所述外套筒的圆心与安装板的圆心位于同一垂直线上，所述电磁阀一在外套筒的内部对称设置有两个，所述电磁阀一固定安装在安装板的下端，所述电磁阀一的一端延伸至蓄水管的内侧，所述电磁阀一与控制器为电性连接。

优选的，所述隔板一位于隔板二的上方，所述隔板二至隔板一的间距分别与隔板一至安装板一的间距和隔板二至外套筒底部的间距相同，所述排水口一位于隔板一的上端，所述排水口二位于隔板二的上端，所述排水口三位于排水口二的下方，所述排水口一、排水口二和排水口三分别环形设置有十二个，所述电磁阀二与控制器为电性连接。

优选的，所述阻水机构包括活动套、齿条、伺服电机三、齿轮和通孔，所述活动套转动连接在外套筒的内侧，所述齿条固定安装在活动套的内侧，所述伺服电机三在外套筒、隔板一和隔板二的内部分别设置有一个，所述齿轮固定安装在伺服电机三的输出端上，所述通孔开设在活动套的边侧。

优选的，所述活动套设置有三个，所述活动套分别位于排水口一、排水口二和排水口三的内侧，所述齿轮与齿条为啮合连接，所述通孔环形设置有四个，所述伺服电机三与控制器为电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该多层土壤深度施肥可调的定量装置，设置有蓄水管，肥料水通过进水机构传输至蓄水管中，蓄水管的内部设置有活塞机构，可对蓄水管内部容量进行调节，当达到需要的量后，进水机构关闭，橡胶塞向上移动，将肥料水通过电磁阀一传输至外套筒中，外套筒的内部上下分布有三个阻水机构，可将外套筒中的肥料水从三个不同高度排放出去，实现了不同深度的定量施肥，施肥技术得到了进一步优化。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明剖视结构示意图；

图4为本发明图2中A处放大结构示意图；

图5为本发明图2中B处放大结构示意图。

其中：1、安装板；2、进水管；3、进水机构；301、进水法兰；302、球阀；303、伺服电机一；4、蓄水管；5、支撑架；6、活塞机构；601、丝杆；602、限位块；603、橡胶塞；604、限位槽；7、伺服电机二；8、外套筒；9、电磁阀一；10、隔板一；11、隔板二；12、排水口一；13、排水口二；14、排水口三；15、滤网；16、阻水机构；1601、活动套；1602、齿条；1603、伺服电机三；1604、齿轮；1605、通孔；17、电磁阀二；18、控制器。

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。

实施例1：请参阅图1-5，一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，包括安装板1，安装板1的上端设置有进水管2，进水管2的内外两侧设置有进水机构3；

安装板1的下端设置有蓄水管4，蓄水管4的内部设置有支撑架5，支撑架5的下端设置有活塞机构6；

蓄水管4的下端设置有伺服电机二7，安装板1的下端设置有外套筒8，外套筒8的内部设置有电磁阀一9、隔板一10和隔板二11，外套筒8的外侧开设有排水口一12、排水口二13和排水口三14，排水口一12、排水口二13和排水口三14的外侧设置有滤网15，外套筒8的内侧设置有阻水机构16；

隔板一10和隔板二11的内部设置有电磁阀二17，进水管2的上端设置有控制器18；

外套筒8位于蓄水管4的外侧，外套筒8的圆心与安装板1的圆心位于同一垂直线上，电磁阀一9在外套筒8的内部对称设置有两个，电磁阀一9固定安装在安装板1的下端，电磁阀一9的一端延伸至蓄水管4的内侧，电磁阀一9与控制器18为电性连接；

隔板一10位于隔板二11的上方，隔板二11至隔板一10的间距分别与隔板一10至安装板一1的间距和隔板二11至外套筒8底部的间距相同，排水口一12位于隔板一10的上端，排水口二13位于隔板二11的上端，排水口三14位于排水口二13的下方，排水口一12、排水口二13和排水口三14分别环形设置有十二个，电磁阀二17与控制器18为电性连接；

请参阅图1-5，一种多层土壤深度施肥可调的定量装置还包括进水机构3，进水机构3包括进水法兰301、球阀302和伺服电机一303，进水法兰301位于进水管2的外侧，球阀302转动连接在进水管2的内部，伺服电机一303固定安装在安装板1的上端；

安装板1为圆形结构，进水管2的圆形与安装板1的圆心位于同一垂直线上，进水法兰301在进水管2的外侧对称设置有两个，进水法兰301与进水管2的内部相互接通，球阀302位于进水法兰301的下方，伺服电机一303的输出端与球阀302固定连接，伺服电机一303与控制器18为电性连接；

具体地，如图1和图2所示，进水法兰301与外部管道连接，多个装置可通过管道实现串联，肥料水通过管道输送到各个进水管2中，伺服电机一303开启带动球阀302旋转，当球阀302的通道处于垂直时，肥料水通过球阀302流入到蓄水管4中，当球阀302的通道处于水平时，球阀302对肥料水进行阻断。

实施例2：活塞机构6包括丝杆601、限位块602、橡胶塞603和限位槽604，丝杆601转动连接在支撑架5的下端，限位块602固定安装在蓄水管4的内侧，橡胶塞603螺纹连接在丝杆601的外侧，限位槽604开设在橡胶塞603的外侧；

蓄水管4的圆心与安装板1的圆心位于同一垂直线上，蓄水管4与进水管2的内部相互接通，丝杆601与伺服电机二7的输出端固定连接，限位块602在蓄水管4的内侧对称设置有两个，限位块602与限位槽604的内侧为活动连接，限位槽604与限位块602一一对应，伺服电机二7与控制器18为电性连接；

具体地，如图2、图3和图4所示，伺服电机二7启动，带动丝杆601旋转，限位块602通过限位槽604对橡胶塞603起到导向作用，丝杆601带动橡胶塞603在蓄水管4的内侧进行移动，橡胶塞603对蓄水管4中的肥料水容量进行调节，起到定量功能，当橡胶塞603阻断肥料水后，电磁阀一9开启，橡胶塞603向上移动，将蓄水管4中的肥料水通过电磁阀一9传输至外套筒8中。

实施例3：阻水机构16包括活动套1601、齿条1602、伺服电机三1603、齿轮1604和通孔1605，活动套1601转动连接在外套筒8的内侧，齿条1602固定安装在活动套1601的内侧，伺服电机三1603在外套筒8、隔板一10和隔板二11的内部分别设置有一个，齿轮1604固定安装在伺服电机三1603的输出端上，通孔1605开设在活动套1601的边侧；

活动套1601设置有三个，活动套1601分别位于排水口一12、排水口二13和排水口三14的内侧，齿轮1604与齿条1602为啮合连接，通孔1605环形设置有四个，伺服电机三1603与控制器18为电性连接；

具体地，如图2、图3和图5所示，伺服电机三1603启动，带动齿轮1604旋转，齿轮1604通过齿条1602带动活动套1601转动，当通孔1605与排水口一12、排水口二13和排水口三14分离时，活动套1601对外套筒8中的肥料水起到阻断作用，需要施肥时，开启对于位置的伺服电机三1603，带动活动套1601旋转，使得通孔1605与排水口一12、排水口二13和排水口三14其中一个重合，肥料水穿过通孔1605排入到土壤中，实现不同深度的施肥。

工作原理：首先，外套筒8预埋在土壤中，安装板1与土壤的外表面贴合，进水法兰301与外部管道连接，多个装置可通过管道实现串联，肥料水通过管道输送到各个进水管2中，伺服电机一303开启带动球阀302旋转，当球阀302的通道处于垂直时，肥料水通过球阀302流入到蓄水管4中，当球阀302的通道处于水平时，球阀302对肥料水进行阻断，需要定量灌溉时，启动伺服电机二7，带动丝杆601旋转，限位块602通过限位槽604对橡胶塞603起到导向作用，丝杆601带动橡胶塞603在蓄水管4的内侧进行移动，橡胶塞603对蓄水管4中的肥料水容量进行调节，当蓄水管4填满后，球阀302对肥料水进行阻断，需要肥料水从排水口一12排出时，关闭隔板一10处的电磁阀二17，开启伺服电机三1603启动，带动齿轮1604旋转，齿轮1604通过齿条1602带动活动套1601转动，并使通孔1605与排水口一12重合，开启电磁阀一9，接着橡胶塞603向上移动，将蓄水管4中的肥料水通过电磁阀一9传输至外套筒8中，电磁阀二17防止肥料水流入到隔板一10下方，接着肥料水通过排水口一12传输至土壤中，需要肥料水从排水口二13排出时，则打开隔板一10处的电磁阀二17，关闭隔板二11处的电磁阀二17，并使通孔1605与排水口一12错开，与排水口二13重合即可，需要肥料水从排水口三14排出时，则打开隔板一10和隔板二11处的电磁阀二17，并使通孔1605与排水口一12和排水口二13错开，与排水口三14重合即可，实现了不同深度的定量施肥。

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 (9)

1.一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，包括安装板(1)，其特征在于：所述安装板(1)的上端设置有进水管(2)，所述进水管(2)的内外两侧设置有进水机构(3)；

所述安装板(1)的下端设置有蓄水管(4)，所述蓄水管(4)的内部设置有支撑架(5)，所述支撑架(5)的下端设置有活塞机构(6)；

所述蓄水管(4)的下端设置有伺服电机二(7)，所述安装板(1)的下端设置有外套筒(8)，所述外套筒(8)的内部设置有电磁阀一(9)、隔板一(10)和隔板二(11)，所述外套筒(8)的外侧开设有排水口一(12)、排水口二(13)和排水口三(14)，所述排水口一(12)、排水口二(13)和排水口三(14)的外侧设置有滤网(15)，所述外套筒(8)的内侧设置有阻水机构(16)；

所述隔板一(10)和隔板二(11)的内部设置有电磁阀二(17)，所述进水管(2)的上端设置有控制器(18)。

2.根据权利要求1所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述进水机构(3)包括进水法兰(301)、球阀(302)和伺服电机一(303)，所述进水法兰(301)位于进水管(2)的外侧，所述球阀(302)转动连接在进水管(2)的内部，所述伺服电机一(303)固定安装在安装板(1)的上端。

3.根据权利要求2所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述安装板(1)为圆形结构，所述进水管(2)的圆形与安装板(1)的圆心位于同一垂直线上，所述进水法兰(301)在进水管(2)的外侧对称设置有两个，所述进水法兰(301)与进水管(2)的内部相互接通，所述球阀(302)位于进水法兰(301)的下方，所述伺服电机一(303)的输出端与球阀(302)固定连接，所述伺服电机一(303)与控制器(18)为电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述活塞机构(6)包括丝杆(601)、限位块(602)、橡胶塞(603)和限位槽(604)，所述丝杆(601)转动连接在支撑架(5)的下端，所述限位块(602)固定安装在蓄水管(4)的内侧，所述橡胶塞(603)螺纹连接在丝杆(601)的外侧，所述限位槽(604)开设在橡胶塞(603)的外侧。

5.根据权利要求4所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述蓄水管(4)的圆心与安装板(1)的圆心位于同一垂直线上，所述蓄水管(4)与进水管(2)的内部相互接通，所述丝杆(601)与伺服电机二(7)的输出端固定连接，所述限位块(602)在蓄水管(4)的内侧对称设置有两个，所述限位块(602)与限位槽(604)的内侧为活动连接，所述限位槽(604)与限位块(602)一一对应，所述伺服电机二(7)与控制器(18)为电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述外套筒(8)位于蓄水管(4)的外侧，所述外套筒(8)的圆心与安装板(1)的圆心位于同一垂直线上，所述电磁阀一(9)在外套筒(8)的内部对称设置有两个，所述电磁阀一(9)固定安装在安装板(1)的下端，所述电磁阀一(9)的一端延伸至蓄水管(4)的内侧，所述电磁阀一(9)与控制器(18)为电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述隔板一(10)位于隔板二(11)的上方，所述隔板二(11)至隔板一(10)的间距分别与隔板一(10)至安装板一(1)的间距和隔板二(11)至外套筒(8)底部的间距相同，所述排水口一(12)位于隔板一(10)的上端，所述排水口二(13)位于隔板二(11)的上端，所述排水口三(14)位于排水口二(13)的下方，所述排水口一(12)、排水口二(13)和排水口三(14)分别环形设置有十二个，所述电磁阀二(17)与控制器(18)为电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述阻水机构(16)包括活动套(1601)、齿条(1602)、伺服电机三(1603)、齿轮(1604)和通孔(1605)，所述活动套(1601)转动连接在外套筒(8)的内侧，所述齿条(1602)固定安装在活动套(1601)的内侧，所述伺服电机三(1603)在外套筒(8)、隔板一(10)和隔板二(11)的内部分别设置有一个，所述齿轮(1604)固定安装在伺服电机三(1603)的输出端上，所述通孔(1605)开设在活动套(1601)的边侧。

9.根据权利要求8所述的一种多层土壤深度施肥可调的定量装置，其特征在于：所述活动套(1601)设置有三个，所述活动套(1601)分别位于排水口一(12)、排水口二(13)和排水口三(14)的内侧，所述齿轮(1604)与齿条(1602)为啮合连接，所述通孔(1605)环形设置有四个，所述伺服电机三(1603)与控制器(18)为电性连接。

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