CN114847129B - 一种带有再混合功能的分层灌溉喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业灌溉技术领域，公开了一种带有再混合功能的分层灌溉喷头，包括流管以及灌溉插头，流管背面有进水管，流管一侧为平面开放式结构、顶部设置有驱动部位；流管内部通过挡板被分割成上下两个区域，下方区域为混合腔；流管一侧设置有截流固定板，流管的外侧通过螺栓连接有喷头封盖；所述喷头封盖与截流固定板之间设置有可被驱动部位驱动的齿条滑板；所述喷头封盖上开设有三组螺纹连接孔，三组所述螺纹连接孔上螺纹连接有喷管，喷头封盖上对应螺纹连接孔的下方开设有气孔；所述齿条滑板上开设有三组出水孔一；所述截流固定板上开设有至少三组出水孔二。本发明可通过喷头控制不同壤层的灌溉口的开闭实现对各壤层单独地、精准地灌溉。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种带有再混合功能的分层灌溉喷头。
背景技术
许多作物根系发达，根系密度与其耗水量、耗肥量等参数具有正相关的关系。但是常用的地表滴灌方式由于难以使土壤湿润区与作物根系相匹配，使得水肥利用率大幅度下降，且导致作物抗寒、抗旱、抗虫等性能下降。分层灌溉可以很好的实现土壤湿润区与作物根系相匹配的需求，提高作物的水肥利用率并加强作物抗寒、抗寒等性能。但是目前有关于分层灌溉的装置与设备非常少，特别是用于分层灌溉的喷头难以满足分层灌溉的需求，目前的分层灌溉喷头不仅不能准确的控制各壤层灌溉量，且容易被未完全溶解的肥料堵塞住，且该装置对分层灌溉的研究具有十分重要的作用，故设计一种可以精确控制各壤层灌溉量且防堵塞性能好的分层灌溉喷头的重要性不言而喻，为此需要提出一种新的带有再混合功能的分层灌溉喷头。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种带有再混合功能的分层灌溉喷头，通过具有再混合功能的分层灌溉的喷头结构设计，以解决上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：
一种带有再混合功能的分层灌溉喷头，包括流管以及设置在流管底部的灌溉插头，所述流管背面一体成型有连接流管内部空心区域的进水管，流管一侧为平面开放式结构，所述流管的顶部设置有驱动部位；
所述流管内部通过挡板被分割成上下两个区域，下方区域为混合腔；
所述流管开放式结构一侧设置有截流固定板，流管的外侧通过螺栓连接有喷头封盖；
所述喷头封盖与截流固定板之间设置有可被驱动部位驱动的齿条滑板；
所述喷头封盖上开设有三组螺纹连接孔，三组所述螺纹连接孔上螺纹连接有喷管，喷头封盖上对应螺纹连接孔的下方开设有气孔；
所述齿条滑板上开设有三组出水孔一；
所述截流固定板上开设有至少三组出水孔二。
优选的，所述喷管、出水孔一以及出水孔二内壁直径相同。
优选的，所述喷管的内壁直径大于出水孔一,出水孔一的内壁之间大于出水孔二。
优选的，所述喷管的内壁直径小于出水孔一,出水孔一的内壁之间小于出水孔二。
优选的，所述喷头封盖的横截面为凹字形，所述喷头封盖对应的齿条滑板内壁上开设有内壁滑槽，所述齿条滑板对应内壁滑槽位置上一体成型有连接凸起，所述连接凸起与内壁滑槽活动卡接在一起。
优选的，所述流管开放式结构一侧内壁上开设有连接滑槽，所述截流固定板对应连接滑槽以及挡板一侧壁面上一体成型有侧面凸起，所述侧面凸起卡接在连接滑槽中，且侧面凸起的上端卡接在挡板上。
优选的，所述齿条滑板对应混合腔位置上一体成型有混合板，所述混合板延伸进入到混合腔的内部。
优选的，所述驱动部位包括与流管一体成型成型的电机箱、设置在电机箱内部的步进电机以及与步进电机输出轴连接的出水孔二，所述出水孔二上固定安装有齿轮，所述齿条滑板对应齿轮的位置上设置有齿轮槽，所述齿轮与齿轮槽啮合。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供的带有再混合功能的分层灌溉喷头，具备以下有益效果：
1、该带有再混合功能的分层灌溉喷头，可以通过控制不同壤层的灌溉口的开闭实现对各壤层单独地、精准地灌溉；
2、该带有再混合功能的分层灌溉喷头，在控制灌溉口开关的同时，利用压力变换对水肥进行再次混合，使水肥更加均匀，击碎大块的未溶解的肥料，减少肥料的沉淀，提高灌溉头防堵性能。
3、该带有再混合功能的分层灌溉喷头，通过调节截流固定板的截流孔、齿条滑板的出水孔以及喷头封盖的出水孔的相对位置或者更换不同孔径的截流固定板和更换喷头封盖的出水喷口，实现水肥以不同的压力、速度以及形态从出水喷口喷出，使灌溉的范围更广，满足土壤湿润区与作物根系相匹配的需求。
4、该带有再混合功能的分层灌溉喷头，根据各壤层的需求，可控制对分层灌溉喷头对不同壤层进行灌溉目标水肥量。
5、该带有再混合功能的分层灌溉喷头，该装置不仅能够满足对分层精准灌溉的需求，也便于进行有关于在土壤垂直向下的方向上的各壤层根系的分析实验，对智能灌溉领域中的分层灌溉方式的发展具有积极的意义。
6、该带有再混合功能的分层灌溉喷头，该装置的分层灌溉喷头仅通过一个电机可控制三个灌溉口以及混合腔的运行，实现一电机多用，大大节省了电机的数量，具有良好的经济效益。分层灌溉喷头能够进行单独地、分别地对各壤层进行灌溉，而且可以调节水肥的喷出形态从而控制水肥的灌溉范围，使土壤湿润区与根系密集区相匹配，大大提高了水肥利用率，不仅在节水节肥等节约资源方面具有重要意义，在减小肥料对环境的污染和提高作物产量上也具有十分积极的作用，具有良好的经济意义以及环境保护效益。于此同时，该灌溉喷头还具有一个混合腔，可对水肥进行再次混合，减小水肥中的肥料等杂质的沉淀，大大提高了灌溉喷头抗堵塞能力，提高了灌溉喷头的寿命；同时在再混合的过程中击碎大块的未溶解肥料，更加利于作物吸收，大大的提高了水肥利用率，同时也减小了肥料沉积对环境的污染。
附图说明
图1为本发明实施例分层灌溉喷头的立体外形结构示意图；
图2为本发明本发明实施例分层灌溉喷头的装配结构示意图；
图3为本发明实施例分层灌溉喷头的本发明更为具体的装配结构示意图；
图4为本发明实施例分层灌溉喷头的流管立体外形结构示意图。
图中：1、流管；2、灌溉插头；3、喷头封盖；4、喷管；5、齿条滑板；6、螺纹连接孔；7、内壁滑槽；8、出水孔一；9、连接凸起；10、齿轮；11、连接滑槽；12、电机连接轴；13、截流固定板；14、挡板；15、侧面凸起；16、混合板；17、齿轮槽；18、进水管；19、气孔；20、出水孔二。
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：
请参阅图1-4，本发明实施例提供的带有再混合功能的分层灌溉喷头，包括流管1，流管1的底部设置有用于插入土地中的灌溉插头2，流管1的底部开设有螺纹凹槽，灌溉插头2的顶部开设有外螺纹，流管1与灌溉插头2纹螺纹连接在一起，流管1的顶部设置有驱动部位，流管1背面一体成型有连接流管1内部空心区域的进水管18，且流管1一侧为平面开放式结构，流管1内部通过挡板14被分割成上下两个区域，下方区域为混合腔，流管1开放式结构一侧设置有截流固定板13，流管1的外侧通过螺栓连接有喷头封盖3，喷头封盖3与截流固定板13之间设置有可被驱动部位驱动的齿条滑板5，喷头封盖3上开设有三组螺纹连接孔6，三组螺纹连接孔6上螺纹连接有喷管4，喷头封盖3上对应螺纹连接孔6的下方开设有气孔19，齿条滑板5上开设有三组出水孔一8，截流固定板13上开设有至少三组出水孔二20。
进一步的，喷管4、出水孔一8以及出水孔二20内壁直径相同，水肥沿着水平方向喷出。
进一步的，喷管4的内壁直径大于出水孔一8,出水孔一8的内壁之间大于出水孔二20，喷管4、出水孔一8以及出水孔二20形成凸型出水孔，中间孔径变小，同等压力下，水肥会加速喷出，并且会向下分散，增大水肥喷射范围。
进一步的，喷管4的内壁直径小于出水孔一8,出水孔一8的内壁之间小于出水孔二20，喷管4、出水孔一8以及出水孔二20形成凹型出水孔，中间孔径变小，同等压力下，水肥会加速喷出，并且会向上分散，增大水肥喷射范围。
进一步的，喷头封盖3的横截面为凹字形，喷头封盖3对应的齿条滑板5内壁上开设有内壁滑槽7，齿条滑板5对应内壁滑槽7位置上一体成型有连接凸起9，连接凸起9与内壁滑槽7活动卡接在一起。
进一步的，流管1开放式结构一侧内壁上开设有连接滑槽11，截流固定板13对应连接滑槽11以及挡板14一侧壁面上一体成型有侧面凸起15，侧面凸起15卡接在连接滑槽11中，且侧面凸起15的上端卡接在挡板14上，设置了侧面凸起15使得流管1的内部形成了一个完整的密闭空间。
进一步的，齿条滑板5对应混合腔位置上一体成型有混合板16，混合板16延伸进入到混合腔的内部，在本装置装配完毕之后，喷管4与出水孔二20始终处于对应状态，当齿条滑板5移至位置位于初始状态时，喷管4与出水孔二20被齿条滑板5挡住处于关闭状态，混合腔也处于关闭状态，不进行灌水与水肥再次混合，当齿条滑板5被驱动部位驱动，向上移动的时候，此时最顶部的出水孔一8与最顶部的喷管4与出水孔二20对应的时候，喷管4与出水孔二20处于开启状态，下方的两个喷管4与出水孔二20处于关闭状态，对应的壤层进行灌溉，混合腔下部分容积逐渐增大，腔内压力减小，将水肥吸入混合腔，当齿条滑板5继续向上移动的时，中间的出水孔一8与中间的喷管4与出水孔二20对应时候，中间的喷管4与出水孔二20处于开启状态，最上方以及最下方的两个喷管4与出水孔二20被齿条滑板5挡住，处于关闭状态，对中间的喷管4与出水孔二20对应的壤层进行灌溉，流管1上部分容积减小，气孔19开启，排出混合腔上部分内的空气，减小混合腔上部分的腔内压力，混合腔下部分容积继续增大，继续将水肥吸入混合腔，当齿条滑板5继续向上移动的时，最下方的出水孔一8与最下方的喷管4与出水孔二20对应，最下方的喷管4与出水孔二20处于开启状态，上方的两个喷管4与出水孔二20被齿条滑板5挡住处于关闭状态，底部的喷管4与出水孔二20对壤层进行灌溉，混合腔上部分容积继续增大，继续将水肥吸入混合腔，气孔19关闭，防止水肥从气孔流出，当停止灌溉时，齿条滑板5下移至复位，混合腔下部分容积逐渐减小，将混合腔内水肥排出，水肥通过进出混合腔实现击碎为溶解的肥料和再混合的效果。
进一步的，每个出水孔二20之间的间距α等于喷头封盖3上的喷管4之间的间距β，喷头封盖3的喷管4的直径为D，则齿条滑板5上出水孔一8的间距θ范围为：
β+D≤θ≤2β-D
θ不宜取值过大，否则会导致齿条滑板5过长，θ为θ＝β+2D。
齿条滑板5的出水孔一的直径要小于等于喷头封盖3的喷管4的直径为D。
进一步的，驱动部位包括与流管1一体成型成型的电机箱、设置在电机箱内部的步进电机以及与步进电机输出轴连接的出水孔二20，出水孔二20上固定安装有齿轮10，齿条滑板5对应齿轮10的位置上设置有齿轮槽17，齿轮10与齿轮槽17啮合，当步进电机启动，驱动齿轮10旋转，通过齿轮槽17的啮合，带动齿条滑板5进行上下移动。
进一步的，灌溉插头2的形状为三角锥形或者圆锥形或者其他锥形。
在使用时，在本装置装配完毕之后，喷管4与出水孔二20始终处于对应状态，当齿条滑板5移至位置位于初始状态时，喷管4与出水孔二20被齿条滑板5挡住处于关闭状态，混合腔也处于关闭状态，不进行灌水与水肥再次混合，当齿条滑板5被驱动部位驱动，向上移动的时候，此时最顶部的出水孔一8与最顶部的喷管4与出水孔二20对应的时候，喷管4与出水孔二20处于开启状态，下方的两个喷管4与出水孔二20处于关闭状态，对应的壤层进行灌溉，混合腔下部分容积逐渐增大，腔内压力减小，将水肥吸入混合腔，当齿条滑板5继续向上移动的时，中间的出水孔一8与中间的喷管4与出水孔二20对应时候，中间的喷管4与出水孔二20处于开启状态，最上方以及最下方的两个喷管4与出水孔二20被齿条滑板5挡住，处于关闭状态，对中间的喷管4与出水孔二20对应的壤层进行灌溉，流管1上部分容积减小，气孔19开启，排出混合腔上部分内的空气，减小混合腔上部分的腔内压力，混合腔下部分容积继续增大，继续将水肥吸入混合腔，当齿条滑板5继续向上移动的时，最下方的出水孔一8与最下方的喷管4与出水孔二20对应，最下方的喷管4与出水孔二20处于开启状态，上方的两个喷管4与出水孔二20被齿条滑板5挡住处于关闭状态，底部的喷管4与出水孔二20对壤层进行灌溉，混合腔上部分容积继续增大，继续将水肥吸入混合腔，气孔19关闭，防止水肥从气孔流出，当停止灌溉时，齿条滑板5下移至复位，混合腔下部分容积逐渐减小，将混合腔内水肥排出，水肥通过进出混合腔实现击碎为溶解的肥料和再混合的效果。
本发明上述实施例提供的该带有再混合功能的分层灌溉喷头，通过喷头控制不同壤层的灌溉口的开闭，实现对各壤层单独地、精准地灌溉。
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 (5)
1.一种带有再混合功能的分层灌溉喷头，其特征在于：包括流管（1）以及设置在流管（1）底部的灌溉插头（2），所述流管（1）背面一体成型有连接流管（1）内部空心区域的进水管（18），流管（1）一侧为平面开放式结构，所述流管（1）的顶部设置有驱动部位；
所述流管（1）内部通过挡板（14）被分割成上下两个区域，下方区域为混合腔；
所述流管（1）的平面开放式结构一侧设置有截流固定板（13），流管（1）的外侧通过螺栓连接有喷头封盖（3）；
所述喷头封盖（3）与截流固定板（13）之间设置有可被驱动部位驱动的齿条滑板（5）；
所述喷头封盖（3）上开设有三组螺纹连接孔（6），三组所述螺纹连接孔（6）上螺纹连接有喷管（4），喷头封盖（3）上对应螺纹连接孔（6）的下方开设有气孔（19）；所述喷头封盖（3）的横截面为凹字形，所述喷头封盖（3）对应的齿条滑板（5）内壁上开设有内壁滑槽（7），所述齿条滑板（5）对应内壁滑槽（7）位置上一体成型有连接凸起（9），所述连接凸起（9）与内壁滑槽（7）活动卡接在一起；
所述齿条滑板（5）上开设有三组出水孔一（8）；
所述截流固定板（13）上开设有至少三组出水孔二（20）；
所述齿条滑板（5）对应混合腔位置上一体成型有混合板（16），所述混合板（16）延伸进入到混合腔的内部。
2.根据权利要求1所述的带有再混合功能的分层灌溉喷头，其特征在于：所述喷管（4）、出水孔一（8）以及出水孔二（20）内壁直径相同。
3.根据权利要求1所述的带有再混合功能的分层灌溉喷头，其特征在于：所述喷管（4）的内壁直径大于出水孔一（8）,出水孔一（8）的内壁直径大于出水孔二（20）。
4.根据权利要求1所述的带有再混合功能的分层灌溉喷头，其特征在于：所述喷管（4）的内壁直径小于出水孔一（8）,出水孔一（8）的内壁直径小于出水孔二（20）。
5.根据权利要求1所述的带有再混合功能的分层灌溉喷头，其特征在于：所述流管（1）的平面开放式结构一侧内壁上开设有连接滑槽（11），所述截流固定板（13）对应连接滑槽（11）以及挡板（14）一侧壁面上一体成型有侧面凸起（15），所述侧面凸起（15）卡接在连接滑槽（11）中，且侧面凸起（15）的上端卡接在挡板（14）上。
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| CN114847129A (zh) | 2022-08-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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