CN119366377A - 一种草莓种植用自动化施肥设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及草莓种植施肥技术领域，公开了一种草莓种植用自动化施肥设备，包括大棚框架，所述大棚框架内部设置有移动组件，所述大棚框架内部设置有喷洒组件，所述大棚框架一侧设置有混合桶，所述混合桶顶部设置有搅拌组件，所述混合桶内部固定连接有注水环，所述注水环外壁固定连接有连接管一，所述注水环内部开设有出水口一，所述混合桶内部固定连接有聚料桶。检测头探测草莓的生长状况自动配比肥料，液态肥料进入肥料环管内，使液态肥料在聚料桶内形成漩涡，锥桶提高水流速度，达到了通过人工智能配比肥料并提高水流速度来提升混合效率的效果，解决了肥料扩散无法及时与水融合至一起，提高了自动化施肥设备的反应速率。

Description

一种草莓种植用自动化施肥设备

技术领域

本发明涉及草莓种植施肥技术领域，具体为一种草莓种植用自动化施肥设备。

背景技术

草莓种植是指在特定的土壤和环境条件下，利用农业技术和方法来培育草莓植物，以获得果实。草莓是一种广受欢迎的水果，因其鲜艳的颜色、香甜的味道和丰富的营养价值而受到喜爱，为了能够根据土壤的具体营养需求和作物生长阶段，精确计算所需的肥料种类和用量，因而需要使用到草莓种植用自动化施肥设备，这种精准施肥能够提高肥料的利用率，减少浪费，确保草莓获得所需的养分。

施肥设备包括滴灌施肥系统、喷灌施肥系统和叶面喷施设备，这些自动化施肥设备都能在草莓种植中提高施肥的精准性、效率和一致性，根据种植规模、土壤条件和气候环境，选择合适的设备可以显著提升种植效果和经济效益，在喷灌施肥系统使用中，肥料通过喷灌系统与水一起喷洒到作物上，覆盖面广，施肥均匀，适用于大面积草莓种植，或者其他需要均匀浇灌和施肥的作物。

然而，现有技术在自动化施肥过程中仍存在一些问题，其中较为突出的一个问题是肥料和水的混合效率较低。传统混合装置通常直接将肥料投入罐体，肥料在罐体内没有受到足够的搅拌或旋转引导，而是以自然扩散的方式在水中逐步散开。由于肥料的颗粒密度和水的流动速度不同，肥料在罐体中的沉降速度和扩散路径各异，导致部分肥料在水中沉积，部分则随水流随机漂浮，这种不均匀的分布使得水和肥料难以在短时间内充分融合。由于混合不充分，肥料在灌溉时可能分布不均匀，影响草莓的生长均衡性，并且容易造成肥料浪费，增加了生产成本。这一问题亟须通过更先进的混合装置设计来解决，以提高施肥效率和精准度，满足现代农业对自动化、智能化的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种草莓种植用自动化施肥设备，解决了仅直接将废料投入罐体，导致肥料扩散无法及时与水融合至一起的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种草莓种植用自动化施肥设备，包括大棚框架，所述大棚框架内部设置有移动组件，所述大棚框架内部设置有喷洒组件，所述大棚框架一侧设置有混合桶，所述混合桶顶部设置有搅拌组件，所述混合桶内部固定连接有注水环，所述注水环外壁固定连接有连接管一，所述注水环内部开设有出水口一，所述混合桶内部固定连接有聚料桶，所述聚料桶内部开设有螺旋导流槽，所述聚料桶内部固定连接有肥料环管，所述肥料环管外壁固定连接有连接管二，所述连接管二内部固定连接有出水口二，所述大棚框架内部设置有检测组件，所述混合桶外壁设置有输出组件。

优选的,所述搅拌组件包括电机二，所述电机二外壁固定连接在混合桶顶部，所述电机二输出端固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴外壁固定连接有搅拌叶，所述搅拌轴外壁固定连接有连接柱，所述连接柱一端固定连接有锥桶。

所述移动组件包括滑轨，所述滑轨两端均固定连接在大棚框架内部，所述滑轨顶部设置有连接架，所述连接架一侧固定连接有电机一，所述电机一输出端固定连接有转轴，所述转轴外壁固定连接有移动轮，所述移动轮外壁滑动连接在滑轨外壁。

优选的，所述喷洒组件包括肥料管，所述肥料管外壁固定连接在连接架底部，所述肥料管外壁固定连接有呈直线阵列排列的雾化喷嘴。

优选的，所述检测组件包括监测头，所述监测头外壁固定连接有支架，所述支架一端固定连接在肥料管外壁。

优选的，所述输出组件包括水杯，所述水杯输入端固定连接有出料管，所述出料管一端固定连接在混合桶内部，所述水杯输出端固定连接有施肥管，所述施肥管一端固定连接在肥料管内部。

优选的，所述大棚框架内部固定连接有限位轨，所述限位轨外壁滑动连接有吊环，所述吊环底部固定连接在施肥管外壁。

优选的，所述连接架内部固定连接有限位柱，所述限位柱外壁呈对称设置滑动连接有限位轮，所述限位柱外壁套设有弹簧。

优选的，所述限位轮与滑轨外壁相嵌合，所述弹簧两端均固定连接在滑块之间。

工作原理：当使用该草莓种植用自动化施肥设备时，首先监测头可实时监控大棚框架内种植的草莓生长状况，并结合人工智能对其分析并配比所需的肥料，随后水通过连接管一进入注水环内并从出水口一喷出在混合桶内壁，出水口一在注水环外壁呈45°设置，使水喷出时带动其旋转形成漩涡，液态肥料通过连接管二进入肥料环管内，随后通过出水口二喷出，通过一圈出水口二使液态肥料在聚料桶内形成螺旋漩涡，并在聚料桶内进行聚体减少肥料的扩散，同时电机二输出端带动搅拌轴转动，随后搅拌轴通过连接柱带动锥桶转动，使锥桶开口处较小的一端水流冲入锥桶内，从锥桶较大口处流出，提高水流的流动速度，同时搅拌叶顺时针转动带动肥料与水充分混合稀释，随后肥料从聚料桶底部与混合桶之间向上方流动，并通过搅拌叶将肥料从聚料桶的顶部重新吸入混合，提高对肥料的混合效率，同时肥料与水在聚料桶内壁通过螺旋导流槽辅助形成漩涡，随后电机一输出端通过转轴带动移动轮转动，移动轮在滑轨外壁带动肥料管滑动，同时水杯输入端通过出料管将混合桶内配比好的肥料抽出，随后通过水杯输出端通过施肥管泵入肥料管内最后从雾化喷嘴喷出，进而通过移动轮带动雾化喷嘴向前移动对大棚框架内种植的草莓进行均匀施肥，肥料管通过连接架上的移动轮与滑轨进行连接，并通过连接架内部的限位轮贴合在滑轨横向的外壁，限位轮通过滑块在限位柱外壁限位，并通过弹簧的张力支撑，使限位轮能够牢牢卡合在滑轨外壁对连接架进行限位防止错位，达到了适应不同间距滑轨的效果并提高了运行的稳定性。

本发明提供了一种草莓种植用自动化施肥设备。具备以下有益效果：

1、本发明通过检测头探测草莓的生长状况自动配比肥料，液态肥料通过连接管二进入肥料环管内，使液态肥料在聚料桶内形成螺旋漩涡，同时锥桶开口处较小的一端水流冲入锥桶内，从锥桶较大口处流出，提高水流的流动速度，达到了通过人工智能配比肥料并提高水流速度来提升混合效率的效果，解决了传统混合装置仅直接将废料投入罐体，导致肥料扩散无法及时与水融合至一起的问题，提高了自动化施肥设备的反应速率。

2、本发明通过连接架内部的限位轮贴合在滑轨横向的外壁，限位轮通过滑块在限位柱外壁限位，并通过弹簧的张力支撑，使限位轮能够牢牢卡合在滑轨外壁对连接架进行限位防止错位，达到了稳定固定在滑轨上并适应不同尺寸滑轨的效果，解决了自动化施肥设备移动设备在滑轨上移动时，仅直接通过移动轮接触顶部传动，容易错位打滑的问题，提高了自动化施肥设备的施肥效率。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的滑轨结构示意图；

图3为本发明的雾化喷嘴结构示意图；

图4为本发明的连接架内部结构示意图；

图5为本发明的混合桶内部结构示意图；

图6为本发明的锥桶结构示意图；

图7为本发明的肥料环管结构示意图。

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。

请参阅附图1、附图5-附图7，本发明提供一种草莓种植用自动化施肥设备，包括大棚框架1，大棚框架1内部设置有移动组件，移动组件用于带动喷洒设备在大棚内移动，提高施肥覆盖的均匀性，大棚框架1内部设置有喷洒组件，喷洒组件用于将混合后的水和肥料均匀喷洒到草莓植株上，确保植物吸收均匀，大棚框架1一侧设置有混合桶18，混合桶18用于容纳并混合水和肥料，使其充分混合，避免肥料沉淀或扩散不均，混合桶18顶部设置有搅拌组件，搅拌组件用于不断搅拌桶内物料，确保混合过程的持续性和均匀性，防止肥料沉淀，混合桶18内部固定连接有注水环28，注水环28通过均匀分布的出水口将水喷入混合桶18内，确保水流的分布均匀，注水环28外壁固定连接有连接管一30，连接管一30用于将水源与注水环28连接，确保持续供水，注水环28内部开设有出水口一29，出水口一29用于将水均匀喷入混合桶18内，提高水流的流动性和混合效率，混合桶18内部固定连接有聚料桶26，聚料桶26用于集中并混合肥料和水，确保肥料的有效分布，减少肥料浪费，聚料桶26内部开设有螺旋导流槽27，螺旋导流槽27用于引导水流和肥料形成漩涡，提高混合效率，聚料桶26内部固定连接有肥料环管31，肥料环管31用于输送肥料，并通过环管内的出水口将肥料均匀喷入桶内，肥料环管31外壁固定连接有连接管二32，连接管二32用于将肥料从储料罐输送至肥料环管31，连接管二32内部固定连接有出水口二33，出水口二33用于将肥料均匀喷入聚料桶26内，确保肥料的均匀分布，大棚框架1内部设置有检测组件，检测组件用于实时监测草莓的生长状况及环境参数，提供数据支持以优化施肥方案，混合桶18外壁设置有输出组件，输出组件用于将混合后的水肥溶液输送至喷洒组件，实现自动化施肥；

搅拌组件包括电机二21，电机二21用于为搅拌轴22提供动力，确保混合桶18内的水肥溶液不断搅拌，电机二21外壁固定连接在混合桶18顶部，电机二21输出端固定连接有搅拌轴22，搅拌轴22用于传递电机的转动力，使搅拌叶23旋转，搅拌轴22外壁固定连接有搅拌叶23，搅拌叶23用于对水和肥料进行充分搅拌，提高混合效率，搅拌轴22外壁固定连接有连接柱24，连接柱24用于支撑并带动锥桶25旋转，连接柱24一端固定连接有锥桶25，锥桶25用于加速水流，进一步提高混合效率，检测组件包括监测头11，监测头11用于实时监控草莓生长状况及环境数据，监测头11外壁固定连接有支架10，支架10用于支撑监测头11，支架10一端固定连接在肥料管8外壁，确保监测头11在适当位置进行监测；

具体的，监测头11可实时监控大棚框架1内种植的草莓生长状况，并结合先进的人工智能技术对草莓的生长数据进行精准分析，动态配比出最为适合其生长需求的肥料比例。随后，经过智能控制系统，水通过连接管一30迅速进入到注水环28内，并通过设置在注水环28外壁上以45°角排列的出水口一29喷射而出。由于出水口一29的倾斜角度，水流在喷射时带动注水环28快速旋转，从而在混合桶18的内壁上形成强劲的漩涡效应，确保水流的均匀分布和持续循环。同时，液态肥料通过连接管二32输送至肥料环管31内，随后从出水口二33均匀喷出。在出水口二33的环形布置下，液态肥料在聚料桶26内形成强力的螺旋漩涡，这一过程有效地将肥料集中于聚料桶26内部，减少肥料扩散带来的浪费。在此基础上，电机二21的输出端驱动搅拌轴22进行持续转动，搅拌轴22通过连接柱24带动锥桶25同步旋转。由于锥桶25设计为开口较小的一端朝内，水流冲入锥桶25后，经过开口较大的另一端高速流出，从而显著提升了水流的流动速度。同时，搅拌叶23顺时针旋转，推动水流与肥料充分混合并稀释，确保每一滴水和肥料都能实现高度均匀的融合。混合后的肥料通过聚料桶26底部向上流动，经过螺旋导流槽27的引导，进一步强化了漩涡效果，使得肥料与水的混合更加彻底。肥料混合液在聚料桶26内通过连续的螺旋运动被重新吸入到混合桶18中进行循环搅拌，大大提高了整体混合效率，最终确保肥料能够均匀、快速地输送到草莓的根部，促进其健康生长。

请参阅附图2，移动组件包括滑轨2，滑轨2两端均固定连接在大棚框架1内部，滑轨2用于为连接架4提供平稳的移动路径，确保施肥设备在大棚内部平稳运行，滑轨2顶部设置有连接架4，连接架4用于连接移动组件和喷洒组件，确保肥料和水能够均匀输送，连接架4一侧固定连接有电机一5，电机一5用于为转轴6提供动力，驱动移动组件在滑轨2上移动，电机一5输出端固定连接有转轴6，转轴6用于传递电机的动力，带动移动轮7旋转，转轴6外壁固定连接有移动轮7，移动轮7负责沿着滑轨2移动，确保设备平稳滑动，避免设备在施肥过程中产生偏移或晃动，移动轮7外壁滑动连接在滑轨2外壁，移动轮7与滑轨2之间的滑动连接确保设备能够顺畅移动，避免卡滞或阻塞的情况发生，喷洒组件包括肥料管8，肥料管8用于输送肥料溶液，确保施肥均匀分布，肥料管8外壁固定连接在连接架4底部，确保肥料管8稳固固定，避免在设备移动过程中产生偏移或损坏，肥料管8外壁固定连接有呈直线阵列排列的雾化喷嘴9，雾化喷嘴9用于将肥料溶液雾化后均匀喷洒在草莓植株上，提高施肥的均匀性和覆盖范围，确保草莓能够获得充分的营养，输出组件包括水杯19，水杯19用于从混合桶18中提取混合后的肥料溶液，确保施肥过程顺畅，水杯19输入端固定连接有出料管20，出料管20用于将混合桶18内的肥料溶液输送到水杯19中，确保溶液在输送过程中不泄漏，出料管20一端固定连接在混合桶18内部，确保肥料溶液能够从混合桶18中顺利进入水杯19，水杯19输出端固定连接有施肥管12，施肥管12用于将水杯19中的肥料溶液输送到肥料管8中，确保肥料能够顺利喷洒到草莓上，施肥管12一端固定连接在肥料管8内部，确保肥料溶液从水杯19顺利流入肥料管8，完成施肥过程；

具体的，电机一5的输出端通过精密连接的转轴6带动移动轮7高效转动，移动轮7紧贴滑轨2的外壁平稳移动，进而带动肥料管8在滑轨2上顺滑滑动。这一运动使得肥料输送更加精准流畅，确保施肥过程的连续性和稳定性。同时，水杯19的输入端通过与混合系统无缝连接的出料管20，将混合桶18内经过精确配比和均匀搅拌的肥料液体抽出，保证肥料的均质性。随后，肥料通过水杯19的输出端被稳妥地输送至施肥管12，经过施肥管12的高效泵送作用，肥料液体最终进入肥料管8，并通过雾化喷嘴9均匀细腻地喷洒出来。在整个施肥过程中，移动轮7持续带动雾化喷嘴9在大棚框架1的轨道上缓缓向前移动，使得肥料能够均匀覆盖大棚内种植的每一株草莓。雾化喷嘴9通过细腻的喷洒方式，将肥料液体以雾状形式均匀扩散至草莓植株的根部和周围土壤，确保肥料的充分吸收与有效分布。这样不仅提升了肥料利用率，也显著促进了草莓的健康生长与产量。整个施肥过程通过自动化系统的精确控制，达到了一种高效、均匀且节约资源的智能施肥效果。

请参阅附图1－附图4，大棚框架1内部固定连接有限位轨3，限位轨3用于引导并限制施肥设备的移动范围，确保设备沿固定轨道运行，避免偏离施肥路径，限位轨3外壁滑动连接有吊环13，吊环13用于支撑施肥管12，使其在限位轨3上平稳滑动，确保施肥管12在移动过程中保持稳定，避免晃动或倾斜，吊环13底部固定连接在施肥管12外壁，确保施肥管12与吊环13之间的连接牢固，从而保证施肥管12在移动过程中不发生位移或松动，连接架4内部固定连接有限位柱14，限位柱14用于支撑和引导限位轮16，确保限位轮16在滑动过程中稳定运行，限位柱14外壁呈对称设置滑动连接有限位轮16，限位轮16通过滑动与滑轨2外壁相连接，确保施肥设备能够沿滑轨2平稳移动，防止因设备重心偏移导致的运行不稳定，限位柱14外壁套设有弹簧17，弹簧17用于提供弹力，使限位轮16紧密贴合在滑轨2外壁，进一步提升限位轮16的稳定性，弹簧17的弹力确保限位轮16始终保持与滑轨2外壁的紧密接触，避免限位轮16在滑动时松动或偏移，确保施肥设备平稳移动，限位轮16与滑轨2外壁相嵌合，通过精确的嵌合结构，限位轮16有效防止设备偏移，进一步增强了设备在滑轨2上运行的稳定性，弹簧17两端均固定连接在滑块15之间，确保弹簧17在限位柱14上能够保持适当的张力，从而持续为限位轮16提供稳定的支撑作用；

具体的，肥料管8通过稳固的连接架4上的移动轮7与滑轨2实现紧密连接，移动轮7在滑轨2外壁上顺滑滚动，确保肥料管8在大棚内的移动更加平稳和精确。同时，连接架4内部巧妙设计了限位轮16，限位轮16紧贴滑轨2的横向外壁，通过滑块15灵活连接在限位柱14的外壁上，实现精准的限位控制。为了进一步增强限位轮16的稳定性，弹簧17提供了适当的张力支撑，使得限位轮16能够牢固地卡合在滑轨2的外壁上，确保连接架4在滑动过程中不会发生任何错位或偏移。使得连接架4能够适应不同间距的滑轨2，提供了极大的灵活性。无论滑轨2间距如何变化，限位轮16都能够精准调整，保持设备在轨道上的平稳运行，从而有效提高整个施肥系统的运行稳定性和可靠性。此外，弹簧17的张力调节功能确保了设备在运行时拥有足够的灵活性和抗冲击能力，避免了因外部振动或负荷变化而导致的施肥不均现象。通过这一结构优化，施肥过程变得更加高效且安全，确保草莓种植环境中的肥料均匀分布，进一步提升作物的生长质量和产量。

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 (8)

1.一种草莓种植用自动化施肥设备，包括大棚框架(1)，其特征在于：所述大棚框架(1)内部设置有移动组件，所述大棚框架(1)内部设置有喷洒组件，所述大棚框架(1)一侧设置有混合桶(18)，所述混合桶(18)顶部设置有搅拌组件，所述混合桶(18)内部固定连接有注水环(28)，所述注水环(28)外壁固定连接有连接管一(30)，所述注水环(28)内部开设有出水口一(29)，所述混合桶(18)内部固定连接有聚料桶(26)，所述聚料桶(26)内部开设有螺旋导流槽(27)，所述聚料桶(26)内部固定连接有肥料环管(31)，所述肥料环管(31)外壁固定连接有连接管二(32)，所述连接管二(32)内部固定连接有出水口二(33)，所述大棚框架(1)内部设置有检测组件，所述混合桶(18)外壁设置有输出组件。

2.根据权利要求1所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于：

所述搅拌组件包括电机二(21)，所述电机二(21)外壁固定连接在混合桶(18)顶部，所述电机二(21)输出端固定连接有搅拌轴(22)，所述搅拌轴(22)外壁固定连接有搅拌叶(23)，所述搅拌轴(22)外壁固定连接有连接柱(24)，所述连接柱(24)一端固定连接有锥桶(25)；

所述移动组件包括滑轨(2)，所述滑轨(2)两端均固定连接在大棚框架(1)内部，所述滑轨(2)顶部设置有连接架(4)，所述连接架(4)一侧固定连接有电机一(5)，所述电机一(5)输出端固定连接有转轴(6)，所述转轴(6)外壁固定连接有移动轮(7)，所述移动轮(7)外壁滑动连接在滑轨(2)外壁。

3.根据权利要求1所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于：所述喷洒组件包括肥料管(8)，所述肥料管(8)外壁固定连接在连接架(4)底部，所述肥料管(8)外壁固定连接有呈直线阵列排列的雾化喷嘴(9)。

4.根据权利要求1所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于所述检测组件包括监测头(11)，所述监测头(11)外壁固定连接有支架(10)，所述支架(10)一端固定连接在肥料管(8)外壁。

5.根据权利要求1所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于：所述输出组件包括水杯(19)，所述水杯(19)输入端固定连接有出料管(20)，所述出料管(20)一端固定连接在混合桶(18)内部，所述水杯(19)输出端固定连接有施肥管(12)，所述施肥管(12)一端固定连接在肥料管(8)内部。

6.根据权利要求1所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于：所述大棚框架(1)内部固定连接有限位轨(3)，所述限位轨(3)外壁滑动连接有吊环(13)，所述吊环(13)底部固定连接在施肥管(12)外壁。

7.根据权利要求2所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于：所述连接架(4)内部固定连接有限位柱(14)，所述限位柱(14)外壁呈对称设置滑动连接有限位轮(16)，所述限位柱(14)外壁套设有弹簧(17)。

8.根据权利要求7所述的一种草莓种植用自动化施肥设备，其特征在于：所述限位轮(16)与滑轨(2)外壁相嵌合，所述弹簧(17)两端均固定连接在滑块(15)之间。