CN116576290A - 一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生态农业技术领域，且公开了一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，包括空心式埋设结构、中心安装式液体流动结构以及套放式控制结构，套放于空心式埋设结构的外围、且可沿其高度方向移动，其内部设置有可在液体中产生浮力，进而使得其下端面和液体流入口堵塞部位开启的球囊。该生态农业的农田灌溉水位控制阀门，埋设于农田中心部位，并且与用于灌溉的排水管道对接，利用球囊的浮力以及部件的重力作为控制介质，一旦出现液体过剩或者液体量少现象，会分别进行及时的液体排放和液体注入功能，由于其利用部件的浮力以及部件的重力作为控制介质，因此无需电力作为驱动源，从而降低使用条件以及使用成本。

Description

一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门

技术领域

本发明涉及生态农业技术领域，具体为一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门。

背景技术

生态农业的农田在种植水生长农作物时，由于天气和农作物生长需求，需要定期对农田进行灌溉，而灌溉液体的量需要精准把控，太深或者太浅的液体对于农作物的生长都会产生一定的负面影响。

为了解决上述问题，我国专利号CN102870655B公布了一种农田灌溉低水位流量监测系统，其主要结构包括U型渠、 农门、 输水管、管型控制阀门、 控制器、 蓄水槽、 出水管、 流量仪、ZigBee无线传输节点、条田、上机组成，所述农门为U型渠灌溉出水口，输水管与农门接合；所述控制器与管型控制阀门相连，蓄水槽连接输水管末端，管型控制阀门置于输水管与蓄水槽之间，出水管接在蓄水槽底部，流量仪安装在出水管末端，控制器、流量仪通过ZigBee无线传输节点和上机之间互相传输信号与数据，在工作时，通过定时蓄水来精确测量流量， 实现了基于ZigBee技术的数据无线传输与处理系统，为节水灌溉做出一定的贡献。

通过上述描述能够得知：上述农田灌溉低水位流量监测系统利用各种控制元件以及监控元件实现及时的液体补充以及液体的技术排放，其无疑提高了使用条件以及使用成本。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，埋设于农田中心部位，并且与用于灌溉的排水管道对接，利用球囊的浮力以及部件的重力作为控制介质，一旦出现液体过剩或者液体量少现象，会分别进行及时的液体排放和液体注入功能，由于其利用部件的浮力以及部件的重力作为控制介质，因此无需电力作为驱动源，从而降低使用条件以及使用成本，解决了上述技术问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，包括可提供一定喷水压力的主进液管道以及用于排放农田内部液体的主排液管道，还包括空心式埋设结构，可埋设于农田中心区域，且其排放液体的端口与主排液管道的进液端口对接，空心式埋设结构的内部设置有位于下方且使得农田内部液体向其内部流动的液体流入口以及位于上方且使得主进液管道内部液体流入农田的液体流出口；中心安装式液体流动结构，安装于空心式埋设结构内部中心，且其进液端口与主进液管道的排放端口对接，其内部设置有可将主进液管道内部的液体通过液体流出口排放至农田中的纵向液体流动孔；以及套放式控制结构，套放于空心式埋设结构的外围、且可沿其高度方向移动，其内部设置有可在液体中产生浮力，进而使得其下端面和液体流入口堵塞部位开启的球囊。

通过上述技术方案：埋设于农田中心部位，并且与用于灌溉的排水管道对接，利用球囊的浮力以及部件的重力作为控制介质，一旦出现液体过剩或者液体量少现象，会分别进行及时的液体排放和液体注入功能，由于其利用部件的浮力以及部件的重力作为控制介质，因此无需电力作为驱动源，从而降低使用条件以及使用成本。

优选的，所述空心式埋设结构包括底部埋入板，底部埋入板的上端面设置有一体式结构的底部空心壳体，底部空心壳体的上端面中心设置有顶部空心壳体，顶部空心壳体的顶端设置有限位板结构，底部空心壳体的中心设置有第一液体流动腔，顶部空心壳体底端中心设置有与第一液体流动腔顶端连通的第二液体流动腔，第二液体流动腔的顶端设置有限位通孔，限位通孔的顶端设置有第三液体流动腔，底部埋入板的底端中心设置有用于连通主排液管道的进液端口和第二液体流动腔的管道连接端口，底部空心壳体的圆周部一侧设置有连通外界空间和第一液体流动腔侧面的管道安装孔，顶部空心壳体的侧面设置有两个对称、且连通第二液体流动腔中部区域的液体流入口，顶部空心壳体的侧面设置有两个对称、且连通第三液体流动腔底部区域的液体流出口，顶部空心壳体的侧面设置有两个沿其高度方向对称、且内凹式的滑槽，所述顶部空心壳体外环的结构半径小于底部空心壳体和限位板结构外环的结构半径，所述限位通孔的结构半径小于第二液体流动腔和第三液体流动腔的结构半径。

通过上述技术方案：当农田中的液体过剩时，在浮力作用下，套放式控制结构向上移动，会使得液体流入口处于开启状态，此时，农田中的液体能够通过管道连接端口、第一液体流动腔和第二液体流动腔中的间隙以及液体流入口向外排放，实现液体的及时排放。

优选的，所述中心安装式液体流动结构包括位于限位板结构、第二液体流动腔、限位通孔和第三液体流动腔中部区域的纵向管道体，所述纵向管道体在位于限位通孔区域的外围卡放有气体密封圈，纵向管道体在位于第三液体流动腔的顶端设置有限位环体结构，纵向管道体的中心设置有连通限位环体结构上端面的纵向液体流动孔，纵向管道体的侧面设置有一体式结构且贯通管道安装孔的横向管道体，横向管道体的一端与主进液管道的排放端口对接、且内部设置有连通纵向液体流动孔的横向液体流动孔，所述横向管道体的外圆周面的结构半径大于纵向管道体外环的结构半径，纵向管道体外环的结构半径与限位通孔的结构半径相同，所述纵向管道体外环的结构半径小于第二液体流动腔和第三液体流动腔的结构半径。

通过上述技术方案：当液体的量过少时，套放式控制结构在其重力作用下，会向下运动，此时，液体流出口开启，外界液体能够通过横向液体流动孔、纵向液体流动孔和液体流出口排放至农田中，实现液体的及时注入。

优选的，所述套放式控制结构包括套筒体，套筒体的中心设置有连通其两端面且可套放在顶部空心壳体的套孔，套筒体的内侧设置有两个对称且对应位于两个滑槽内部的滑轨，套筒体顶部的圆周面外围通过水平支杆连接有水平状态的扇形体，扇形体的外环形槽部位卡入有内部可充入高压气体形成高压区间的气囊，所述气囊通过弹性绷带绑定在扇形体中，所述套筒体在位于套孔和滑轨部位的横截面结构尺寸与顶部空心壳体外围圆周面部位的横截面的结构尺寸对应相同，所述套筒体的高度不小于液体流入口底端和液体流出口顶端之间的间距，且当套筒体底部抵触于底部空心壳体上端面时，液体流出口处于完全开启状态，当套筒体顶部抵触于限位板结构底部时，液体流入口处于完全开启状态。

通过上述技术方案：当液体的量适中时，套筒体能够同时将液体流入口和液体流出口堵塞，从而保证农田中的液体能够处于适合农作物生长的环境中，而一旦液体的量过少时，由于套筒体以及其各个部件的重力，会使得套筒体向下移动，当液体流出口处于开启状态时，外界液体能够及时通过液体流出口向农田中排放，实现液体的添加，当液体过剩时，由于气囊的浮力作用，套筒体向上移动，当液体流入口处于开启状态时，农田中的液体能够快速向外排放，实现液体的及时排放。

与现有技术相比，本发明提供了一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，具备以下有益效果：

该生态农业的农田灌溉水位控制阀门，埋设于农田中心部位，并且与用于灌溉的排水管道对接，利用球囊的浮力以及部件的重力作为控制介质，一旦出现液体过剩或者液体量少现象，会分别进行及时的液体排放和液体注入功能，由于其利用部件的浮力以及部件的重力作为控制介质，因此无需电力作为驱动源，从而降低使用条件以及使用成本。

附图说明

图1为本发明的全剖结构示意图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明中空心式埋设结构的立体图；

图4为本发明中空心式埋设结构的立体剖面图；

图5为本发明中中心安装式液体流动结构的立体剖面图；

图6为本发明中套放式控制结构的全剖结构示意图。

其中：1、主进液管道；2、主排液管道；3、空心式埋设结构；31、底部埋入板；32、底部空心壳体；33、顶部空心壳体；34、第一液体流动腔；35、管道连接端口；36、管道安装孔；37、第二液体流动腔；38、液体流入口；39、限位通孔；310、第三液体流动腔；311、液体流出口；312、滑槽；4、中心安装式液体流动结构；41、纵向管道体；42、限位环体结构；43、气体密封圈；44、纵向液体流动孔；45、横向管道体；46、横向液体流动孔；5、套放式控制结构；51、套筒体；52、套孔；53、滑轨；54、水平支杆；55、扇形体；56、气囊；57、弹性绷带；58、高压区间。

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和图2，一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，包括可提供一定喷水压力的主进液管道1以及用于排放农田内部液体的主排液管道2，还包括空心式埋设结构3，可埋设于农田中心区域，且其排放液体的端口与主排液管道2的进液端口对接，空心式埋设结构3的内部设置有位于下方且使得农田内部液体向其内部流动的液体流入口38以及位于上方且使得主进液管道1内部液体流入农田的液体流出口311；中心安装式液体流动结构4，安装于空心式埋设结构3内部中心，且其进液端口与主进液管道1的排放端口对接，其内部设置有可将主进液管道1内部的液体通过液体流出口311排放至农田中的纵向液体流动孔44；以及套放式控制结构5，套放于空心式埋设结构3的外围、且可沿其高度方向移动，其内部设置有可在液体中产生浮力，进而使得其下端面和液体流入口38堵塞部位开启的球囊56。

请参阅图3和图4，所述空心式埋设结构3包括底部埋入板31，底部埋入板31的上端面设置有一体式结构的底部空心壳体32，底部空心壳体32的上端面中心设置有顶部空心壳体33，顶部空心壳体33的顶端设置有限位板结构34，底部空心壳体32的中心设置有第一液体流动腔34，顶部空心壳体33底端中心设置有与第一液体流动腔34顶端连通的第二液体流动腔37，第二液体流动腔37的顶端设置有限位通孔39，限位通孔39的顶端设置有第三液体流动腔310，底部埋入板31的底端中心设置有用于连通主排液管道2的进液端口和第二液体流动腔37的管道连接端口35，底部空心壳体32的圆周部一侧设置有连通外界空间和第一液体流动腔34侧面的管道安装孔36，顶部空心壳体33的侧面设置有两个对称、且连通第二液体流动腔37中部区域的液体流入口38，顶部空心壳体33的侧面设置有两个对称、且连通第三液体流动腔310底部区域的液体流出口311，顶部空心壳体33的侧面设置有两个沿其高度方向对称、且内凹式的滑槽312，所述顶部空心壳体33外环的结构半径小于底部空心壳体32和限位板结构34外环的结构半径，所述限位通孔39的结构半径小于第二液体流动腔37和第三液体流动腔310的结构半径。

请参阅图5，所述中心安装式液体流动结构4包括位于限位板结构34、第二液体流动腔37、限位通孔39和第三液体流动腔310中部区域的纵向管道体41，所述纵向管道体41在位于限位通孔39区域的外围卡放有气体密封圈43，纵向管道体41在位于第三液体流动腔310的顶端设置有限位环体结构42，纵向管道体41的中心设置有连通限位环体结构42上端面的纵向液体流动孔44，纵向管道体41的侧面设置有一体式结构且贯通管道安装孔36的横向管道体45，横向管道体45的一端与主进液管道1的排放端口对接、且内部设置有连通纵向液体流动孔44的横向液体流动孔46，所述横向管道体45的外圆周面的结构半径大于纵向管道体41外环的结构半径，纵向管道体41外环的结构半径与限位通孔39的结构半径相同，所述纵向管道体41外环的结构半径小于第二液体流动腔37和第三液体流动腔310的结构半径。

请参阅图6，所述套放式控制结构5包括套筒体51，套筒体51的中心设置有连通其两端面且可套放在顶部空心壳体33的套孔52，套筒体51的内侧设置有两个对称且对应位于两个滑槽312内部的滑轨53，套筒体51顶部的圆周面外围通过水平支杆54连接有水平状态的扇形体55，扇形体55的外环形槽部位卡入有内部可充入高压气体形成高压区间58的气囊56，所述气囊56通过弹性绷带57绑定在扇形体55中，所述套筒体51在位于套孔52和滑轨53部位的横截面结构尺寸与顶部空心壳体33外围圆周面部位的横截面的结构尺寸对应相同，所述套筒体51的高度不小于液体流入口38底端和液体流出口311顶端之间的间距，且当套筒体51底部抵触于底部空心壳体32上端面时，液体流出口311处于完全开启状态，当套筒体51顶部抵触于限位板结构34底部时，液体流入口38处于完全开启状态。

在使用时，将主进液管道1固定安装在农田的中心部位，而后，将主进液管道1的进液端口和一个供水设备的排水端口对接，再将主排液管道2的排放端口延伸至农田外围，当液体的量适中时，套筒体51能够同时将液体流入口38和液体流出口311堵塞，从而保证农田中的液体能够处于适合农作物生长的环境中，而一旦液体的量过少时，由于套筒体51以及其各个部件的重力，会使得套筒体51向下移动，此时，液体流出口311开启，外界液体能够通过横向液体流动孔46、纵向液体流动孔44和液体流出口311排放至农田中，实现液体的及时注入，当液体过剩时，由于气囊56的浮力作用，套筒体51向上移动，会使得液体流入口38处于开启状态，此时，农田中的液体能够通过管道连接端口35、第一液体流动腔34和第二液体流动腔37中的间隙以及液体流入口38向外排放，实现液体的及时排放。

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 (10)

1.一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，包括可提供一定喷水压力的主进液管道（1）以及用于排放农田内部液体的主排液管道（2），其特征在于：还包括

空心式埋设结构（3），可埋设于农田中心区域，且其排放液体的端口与主排液管道（2）的进液端口对接，空心式埋设结构（3）的内部设置有位于下方且使得农田内部液体向其内部流动的液体流入口（38）以及位于上方且使得主进液管道（1）内部液体流入农田的液体流出口（311）；

中心安装式液体流动结构（4），安装于空心式埋设结构（3）内部中心，且其进液端口与主进液管道（1）的排放端口对接，其内部设置有可将主进液管道（1）内部的液体通过液体流出口（311）排放至农田中的纵向液体流动孔（44）；

以及套放式控制结构（5），套放于空心式埋设结构（3）的外围、且可沿其高度方向移动，其内部设置有可在液体中产生浮力，进而使得其下端面和液体流入口（38）堵塞部位开启的球囊（56）。

2.根据权利要求1所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述空心式埋设结构（3）包括底部埋入板（31），底部埋入板（31）的上端面设置有一体式结构的底部空心壳体（32），底部空心壳体（32）的上端面中心设置有顶部空心壳体（33），顶部空心壳体（33）的顶端设置有限位板结构（34），底部空心壳体（32）的中心设置有第一液体流动腔（34），顶部空心壳体（33）底端中心设置有与第一液体流动腔（34）顶端连通的第二液体流动腔（37），第二液体流动腔（37）的顶端设置有限位通孔（39），限位通孔（39）的顶端设置有第三液体流动腔（310），底部埋入板（31）的底端中心设置有用于连通主排液管道（2）的进液端口和第二液体流动腔（37）的管道连接端口（35），底部空心壳体（32）的圆周部一侧设置有连通外界空间和第一液体流动腔（34）侧面的管道安装孔（36），顶部空心壳体（33）的侧面设置有两个对称、且连通第二液体流动腔（37）中部区域的液体流入口（38），顶部空心壳体（33）的侧面设置有两个对称、且连通第三液体流动腔（310）底部区域的液体流出口（311），顶部空心壳体（33）的侧面设置有两个沿其高度方向对称、且内凹式的滑槽（312）。

3.根据权利要求2所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述顶部空心壳体（33）外环的结构半径小于底部空心壳体（32）和限位板结构（34）外环的结构半径。

4.根据权利要求3所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述限位通孔（39）的结构半径小于第二液体流动腔（37）和第三液体流动腔（310）的结构半径。

5.根据权利要求1所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述中心安装式液体流动结构（4）包括位于限位板结构（34）、第二液体流动腔（37）、限位通孔（39）和第三液体流动腔（310）中部区域的纵向管道体（41），所述纵向管道体（41）在位于限位通孔（39）区域的外围卡放有气体密封圈（43），纵向管道体（41）在位于第三液体流动腔（310）的顶端设置有限位环体结构（42），纵向管道体（41）的中心设置有连通限位环体结构（42）上端面的纵向液体流动孔（44），纵向管道体（41）的侧面设置有一体式结构且贯通管道安装孔（36）的横向管道体（45），横向管道体（45）的一端与主进液管道（1）的排放端口对接、且内部设置有连通纵向液体流动孔（44）的横向液体流动孔（46）。

6.根据权利要求5所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述横向管道体（45）的外圆周面的结构半径大于纵向管道体（41）外环的结构半径，纵向管道体（41）外环的结构半径与限位通孔（39）的结构半径相同。

7.根据权利要求6所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述纵向管道体（41）外环的结构半径小于第二液体流动腔（37）和第三液体流动腔（310）的结构半径。

8.根据权利要求1所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述套放式控制结构（5）包括套筒体（51），套筒体（51）的中心设置有连通其两端面且可套放在顶部空心壳体（33）的套孔（52），套筒体（51）的内侧设置有两个对称且对应位于两个滑槽（312）内部的滑轨（53），套筒体（51）顶部的圆周面外围通过水平支杆（54）连接有水平状态的扇形体（55），扇形体（55）的外环形槽部位卡入有内部可充入高压气体形成高压区间（58）的气囊（56），所述气囊（56）通过弹性绷带（57）绑定在扇形体（55）中。

9.根据权利要求8所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述套筒体（51）在位于套孔（52）和滑轨（53）部位的横截面结构尺寸与顶部空心壳体（33）外围圆周面部位的横截面的结构尺寸对应相同。

10.根据权利要求9所述的一种生态农业的农田灌溉水位控制阀门，其特征在于：所述套筒体（51）的高度不小于液体流入口（38）底端和液体流出口（311）顶端之间的间距，且当套筒体（51）底部抵触于底部空心壳体（32）上端面时，液体流出口（311）处于完全开启状态，当套筒体（51）顶部抵触于限位板结构（34）底部时，液体流入口（38）处于完全开启状态。