CN1695436B - 一种作物灌溉自动控制器 - Google Patents

Abstract

本发明一种作物灌溉自动控制器，属于农业自动化灌溉的进、出水自动控制装置。包括筒体、筒盖、进水管、进水阀、出水管、出水阀、压控器、弹簧、导压管、陶土管等组成；本发明以土壤吸力为动力达到自动控制灌溉的目的，由以往人为决定灌溉时间与灌溉量的被动灌溉转化成自主灌溉，达到省力、节水、增产、高效之目的，本控制器设计合理，结构简单，计量正确，成本低廉，安装使用方便，宜在广大农村特别是无电或缺电及缺水地区推广应用。

Description

一种作物灌溉自动控制器

技术领域

本发明属于农业灌溉的自动监控装置领域，尤其属于农业自动化灌溉的进出水自动控制装置。

背景技术

目前我国设施农业发展迅速，但水资源紧张仍是影响农业持续发展的主要阻碍之一，因此节水灌溉是目前大棚等设施农业生产中迫切需要推广的实用技术。但在目前节水灌溉控制技术中，应用电源控制、计算机控制较为常见，而这往往受到农村供电设施不全、电力供应紧张，设备价格昂贵等条件限制而难以推广应用。因此，研究开发一种能适应我国目前农村经济发展、生产条件现状的经济型节水设施，尤其是不需要电源及电器设备的灌溉控制技术装置，这对于供电困难，水源紧张地区设施农业的持续、稳定发展具有重要意义。本发明人曾申请了专利号：ZL 93212717.7的实用新型专利“一种盆钵自动灌水器”，但该专利主要存在一套设备仅能用于单只盆钵，同时缺少实施定量化灌溉的自动控制部件等不足。

发明内容

本发明目的主要是针对上述存在的不足，提出一种不用电源的，能自动按设定标准控制进水和停水，结构合理，使用方便，成本低廉的作物灌溉自动控制器。

本发明的原理是根据土壤在不同的含水量下有不同的吸力，通过感应设备--陶土管来传导，设计成利用该吸力与预置应力相互制约达到灌水或停水目的的自动控制器。当土壤含水量下降，土壤吸力提高，陶土管内负压大于设定的弹簧张力时，控制器即打开；当土壤灌水后含水量提高，吸力下降，陶土管内负压小于设定的弹簧张力时，控制器即自行关闭灌溉停止，形成一种由作物耗水、自然蒸发等因素导致土壤水势变化决定的自主灌溉装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种作物灌溉自动控制器，包括筒体、筒盖、进水管、进水阀、进水阀塞、拉杆、浮球、出水管、出水阀、出水阀瓣、导压管、陶土管，其中进水管与出水管由筒体的下部通入，并使出水管口低于筒体内水位线高度；进水阀固定在进水管口上端，进水阀塞与拉杆及浮球相连接；在出水管口上端固定一出水阀，内设出水阀瓣与其相铰接；本装置在出水阀瓣上方设一与筒体内壁相固定的压控器，压控器的顶部设有向外突出的空心接口，压控器的底部为膜片，在膜片与接口之间固定一纵向并具特定张力的弹簧；压控器接口与导压管一端连接，导压管的另一端从筒盖所设洞孔穿出并与陶土管相连接；出水阀瓣通过拉索与膜片连接。

所述具特定张力的弹簧，依据作物对灌水量的不同需求而调换。

所述出水阀瓣其中间为向下鼓起内含空气的气囊。

所述压控器底部的膜片为四周薄，中间厚并向下突出成中间带有小孔的耳状突起。

本发明的有益效果：一是本自动控制器以土壤吸力为动力达到自动控制灌溉的目的，宜在广大农村特别是无电或缺电及缺水地区应用；二是本控制器系根据作物需要的含水量范围与土壤水势的对应关系，确定内设弹簧的预置张力，达到由土壤和作物对水分的需求来自行决定灌溉的时间与灌水量的大小，由以往人为决定灌溉时间与灌溉量的被动灌溉转化成自主灌溉，达到省力、节水、增产、高效之目的；三是本控制器根据不同类作物对含水量范围的不同需求，在压控器内安装不同预置张力的弹簧，即可满足不同类作物的需求；四是该自动控制器设计合理，结构简单，计量正确，成本低廉，按装使用方便，在农村设施或大田农业上具有较好的推广应用前景。

附图说明

图1本发明一种作物灌溉自动控制器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

参见图1所示，在一8米宽，50米长，栽种黄瓜的塑料大棚内，置一容量为0.5立方米的塑料筒体1，上面套有筒盖2，进水管3与出水管8由筒体1的下部通入，并使出水管口高度低于筒体内水位线18，在进水管3口上端固定一进水阀4，通过进水阀塞5与其上方的拉杆6及浮球7相连接，组成自动控制器的进水控制系统；在出水管8口上端固定出水阀9，其一侧与出水阀瓣10相铰接，该出水阀瓣10的中间向下鼓起成内含空气的气囊；在出水阀9的上方设支架固定一塑胶制成的密闭容器状压控器12，该支架与筒体内壁相固定，在压控器12顶部设有向外突出的空心接口14，其底部为富有弹性的膜片13，该膜片四周薄而有弹性，中间增厚变硬并向下突出成中间带有小孔的耳状突起(该小孔便于与拉索11相连接)，在该压控器12内膜片13与接口14之间固定一根张力强度为20Kpa(适用一般蔬菜)的纵向弹簧15；出水阀瓣10通过拉索11与膜片13底面外突的小孔相连接；压控器12顶部的接口14与胶质导压管16一端连接，导压管16的另一端从筒盖2所设洞孔穿出并与埋在土壤中外径为20毫米的陶土管17相连接，组成了自动控制器的出水控制系统。

上述灌溉自动控制器在大棚内按装使用时，先将控制器与水源、输水管道及灌水管道配套组装成灌溉系统，水源可以是水池蓄水、自来水、机械提水，或有高差的渠道水均可；在开通使用前，必需在压控器12和导压管16及陶土管17内排气并灌满水；当控制器的进水管3与水源接通后开始进水，浮球7隋着筒内水位上升通过拉杆6拉动进水阀塞5，直至浮球7达最高水位线进水阀4关闭暂停进水；出水管8的末端口连接输水管道，输水管道通过多头连接管与若干条每间隔100厘米设一给水栓的灌水管道相连接，灌水管道铺设于黄瓜行间；为确保灌水均匀，陶土管17可埋于两条灌水管的两个给水栓中间或一条灌水管的两个给水栓的中间；当随着棚内黄瓜植株吸水蒸发，土壤变干时，陶土管17和导压管16及压控器12中存有的水被土壤逐渐吸走，产生负压通过导压管16将吸力传递至压控器12内，当负压大于弹簧15所设20KPa张力时，膜片13被吸内收，进而牵动拉索11将出水阀瓣10拉开，水流通过出水管8流经输水管和灌水管从给水栓灌或滴入作物根部，随着筒体1内贮存水的流出，浮球7下沉进水阀塞5被打开恢复进水；当作物根部土壤吸水湿润以后，形成洋葱头状湿润体，湿润体最外一层即为湿润峰，当湿润峰推进并到达陶土管17时，水就被吸收，陶土管17管内负压开始下降，直至小于弹簧15张力时，膜片13被回弹，出水阀瓣10被关闭，完成一次灌溉过程，当土壤再次变干时，进行下一次的灌溉过程。

实施例2：

本例在大棚内所种作物为甜瓜，在压控器12内固定的纵向弹簧15的张力强度为30Kpa，其余设施，条件均同于实施例1。

实施例3：

本例在大棚内所种作物为葡萄，在压控器12内固定的纵向弹簧15的张力强度，前期生长期为45Kpa，后期果实成熟期调换为100Kpa，其余设施，条件均同于实施例1。

实施例4：

本例在大田种植作物甜玉米，在压控器12内固定的纵向弹簧15的张力强度为80Kpa，其余设施，条件均同于实施例1。

Claims (4)

1.一种作物灌溉自动控制器，包括筒体(1)、筒盖(2)、进水管(3)、进水阀(4)、进水阀塞(5)、拉杆(6)、浮球(7)、出水管(8)、出水阀(9)、出水阀瓣(10)、导压管(16)、陶土管(17)；其中进水管(3)与出水管(8)由筒体(1)的下部通入，并使出水管(8)口低于筒体内水位线(18)高度；进水阀(4)固定在进水管(3)口上端，进水阀塞(5)与拉杆(6)及浮球(7)相连接；在出水管(8)口上端固定一出水阀(9)，内设出水阀瓣(10)与其相铰接，其特征是在出水阀瓣(10)上方设一与筒体(1)内壁相固定的压控器(12)，其顶部设有向外突出的接口(14)，底部为膜片(13)，在膜片(13)与接口(14)之间固定一纵向弹簧(15)；接口(14)与导压管(16)一端连接，导压管(16)的另一端从筒盖(2)所设洞孔穿出并与陶土管(17)相连接；出水阀瓣(10)通过拉索(11)与膜片(13)连接。

2.根据权利要求1所述自动控制器，其特征是所述具特定张力的弹簧(15)，依据作物对灌水量的不同需求而调换。

3.根据权利要求1所述自动控制器，其特征是所述出水阀瓣(10)其中间为向下鼓起内含空气的气囊。

4.根据权利要求1所述自动控制器，其特征是所述压控器(12)底部的膜片(13)为四周薄，中间厚并向下突出成中间带有小孔的耳状突起。

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