CN206776041U - 一种大田微喷灌溉施肥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大田微喷灌溉施肥系统，包括施肥组件、肥液pH值调节组件、过滤组件以及控制器；能够根据不同大田作物以及所处不同时期的不同需求，自动调整施肥量和pH值，配置满足要求的水肥溶液，并自动完成灌溉施肥作业。施肥机性能稳定、可靠，使用方便，能够很大程度上提高水肥利用率，达到节水、节肥、节工、增产的效果，为大田作物微喷水肥一体化技术在我国进一步的推广，提供了良好的现代化精准灌溉施肥设备。

Description

一种大田微喷灌溉施肥系统

技术领域

本实用新型涉及农业精准施肥技术领域，尤其涉及一种大田微喷灌溉施肥系统。

背景技术

目前，水资源短缺和土壤肥力低下是制约农业生产的主要因素，水肥一体化精准灌溉施肥技术是一种世界上公认的可大大提高水肥利用率、减少环境污染的有效方式之一，为大力发展节水灌溉的现代农业指明了出路和方向。在华北地区，水肥一体化技术被广泛的应用并进行深度的推广，针对华北地区特殊的地理环境和作物水肥需求，较其它灌溉施肥模式，大田作物微喷灌溉施肥模式具有明显的优势，但智能灌溉施肥机，作为微喷水肥一体化技术配套的核心设备，其性能和价格已成为限制我国水肥一体化技术进一步发展的关键，目前，自动化程度较高精准施肥机价格昂贵，并主要应用于设施农业，而针对大田作物的灌溉施肥机普遍存在自动化程度不高和性能不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够根据不同大田作物以及所处不同时期的不同需求，自动调整施肥量和pH值，配置满足要求的水肥溶液，并自动完成灌溉施肥，提高是施肥机的自动化程度和稳定性的一种大田微喷灌溉施肥系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：包括施肥组件、肥液pH值调节组件、过滤组件以及控制器；施肥组件，包括搅拌溶肥器、施肥泵和输水管路；所述输水管路包括主水路和连接搅拌溶肥器入水口的第一支路，所述主水路上设有自水泵，所述主水路的始端连接水源，后端连接第一支路，末端连接灌溉管路系统，所述施肥泵连接有变频器，所述施肥泵的入口通过出肥管连接搅拌溶肥器下方的出肥口，施肥泵的出口通过注肥管连接主水路的前端；所述搅拌溶肥器上设有EC传感器，所述第一支路上设有第一电磁阀，所述注肥管上设有第二电磁阀；所述控制器的信号输入端连接有EC传感器，控制器的控制输出端连接有第一电磁阀、第二电磁阀和施肥泵的变频器；肥液pH值调节组件，包括储酸器；所述储酸器下方的出酸口通过出酸管连接施肥泵的入口，所述施肥泵的出口还通过回肥管连接搅拌溶肥器上方的回肥口；所述搅拌溶肥器上设有pH传感器，所述出酸管上设有第三电磁阀，所述回肥管上设有第四电磁阀；所述控制器的信号输入端还连接有pH传感器，控制器的控制输出端还连接有第三电磁阀和第四电磁阀；过滤组件，包括第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器；所述第一过滤器设于出酸管的入口端，所述第二过滤器设于出肥管的入口端，所述第三过滤器设于主水路的中端。

进一步的技术方案在于：所述搅拌溶肥器包括施肥桶、伸入施肥桶内的第一搅拌器和设于施肥桶内上部的倒料斗，所述倒料斗包括呈倒置的正四棱台或漏斗结构的倒料侧壁，所述倒料侧壁顶部边缘设有卡在施肥桶顶部的翻边，所述倒料侧壁上设有固定第一搅拌器的固定杆。

进一步的技术方案在于：所述肥液pH值调节组件还包括伸入储酸器内的第二搅拌器以及连接储酸器入水口与第一支路并联于主水路上的第二支路，所述第二支路上设有第五电磁阀，所述第五电磁阀连接控制器的控制输出端。

进一步的技术方案在于：所述过滤组件还包括第四过滤器，所述第四过滤器设于主水路上位于灌溉管路系统前方。

进一步的技术方案在于：所述第一过滤器和第二过滤器均为碟片式过滤器，第三过滤器为泥沙沉淀器，第四过滤器为反冲洗过滤器。

进一步的技术方案在于：所述出肥管上设有第一球阀，所述出酸管上设有第二球阀。

进一步的技术方案在于：所述控制器为可编程控制器PLC，其中存储有多条指令并适于加载执行该指令。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

能够根据不同大田作物以及所处不同时期的不同需求，自动调整施肥量和pH值，配置满足要求的水肥溶液，并自动完成灌溉施肥作业。施肥机性能稳定、可靠，使用方便，能够很大程度上提高水肥利用率，达到节水、节肥、节工、增产的效果，为大田作物微喷水肥一体化技术在我国进一步的推广，提供了良好的现代化精准灌溉施肥设备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型搅拌溶肥器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，一种大田微喷灌溉施肥系统，包括施肥组件、肥液pH值调节组件、过滤组件以及控制器1。

施肥组件，用于将配置好的肥液在灌溉时与灌溉水混合输送至灌溉系统进行税费灌溉，包括搅拌溶肥器11、施肥泵12和输水管路；所述输水管路包括主水路13和连接搅拌溶肥器11入水口的第一支路14，所述主水路13上设有自水泵15，所述主水路13的始端连接水源，后端连接第一支路14，末端连接灌溉管路系统2，所述施肥泵12连接有变频器，所述施肥泵12的入口通过出肥管16连接搅拌溶肥器11下方的出肥口，施肥泵12的出口通过注肥管17连接主水路13的前端；

所述搅拌溶肥器11上设有EC传感器18，所述第一支路14上设有第一电磁阀141，所述注肥管17上设有第二电磁阀171；所述控制器1的信号输入端连接有EC传感器18，控制器1的控制输出端连接有第一电磁阀141、第二电磁阀171和施肥泵12的变频器，以上为施肥组件中设置的联动控制系统。灌溉前期在搅拌溶肥器11内进行肥液混合时，控制器1控制第一电磁阀141打开，第二电磁阀171和施肥泵12关闭，经第一支路14向搅拌溶肥器11内加水并搅拌使肥料混合均匀，EC传感器18将监测的肥液的EC数值传输给控制器1，当EC传感器18监测到肥液的EC数值达到一个稳定数值，则认为肥料已混合均匀，控制器1控制第一电磁阀141关闭。肥液pH值调节组件，根据灌溉作物对肥料酸碱度的要求，用于向搅拌溶肥器11内通入酸液，从而调节肥液的pH值，包括储酸器21；所述储酸器21下方的出酸口通过出酸管22连接施肥泵12的入口，所述施肥泵12的出口还通过回肥管23连接搅拌溶肥器11上方的回肥口；

所述搅拌溶肥器11上设有pH传感器24，所述出酸管22上设有第三电磁阀221，所述回肥管23上设有第四电磁阀231；所述控制器1的信号输入端还连接有pH传感器24，控制器1的控制输出端还连接有第三电磁阀221和第四电磁阀231，以上为肥液pH值调节组件中设置的联动控制系统。灌溉前期在对搅拌溶肥器11内肥液的pH值进行调节时，控制器1控制施肥泵12、第三电磁阀221和第四电磁阀231打开，第一电磁阀141和第二电磁阀171关闭，使搅拌溶肥器11的出肥口和回肥口之间形成一个自循环回路，并经输入出酸管22向该回路中注入酸液，达到调节肥液pH值的功能，在此过程中，pH传感器24实时监测搅拌溶肥器11内肥液的pH值并传输给控制器1，当监测到的pH值与设定值相同时，控制器1控制第三电磁阀221和第四电磁阀231关闭，则搅拌溶肥器11内配肥完成，开始灌溉，此时控制器1控制第二电磁阀171打开，搅拌溶肥器11内的肥液依次经出肥管16、施肥泵12和注肥管17注入主水路13内并输送至灌溉管路系统2进行灌溉。施肥泵12为注入式施肥泵，通过变频器控制施肥泵12的频率，可实现肥液在不同流速下的施肥注入。

过滤组件，用于过滤肥液中的杂质，避免阻塞输送管路及微喷带，包括第一过滤器31、第二过滤器32和第三过滤器33；所述第一过滤器31设于出酸管22的入口端，对进入搅拌溶肥器11内的酸液进行初步过滤，所述第二过滤器32设于出肥管16的入口端，对肥液进行初步过滤，所述第三过滤器33设于主水路13的中端，在对搅拌溶肥器1内的肥液进行混合时，由于第一支路14位于第三过滤器33的后方，所以第三过滤器33能够对流入第一支路14的水进行初步过滤，而在灌溉施肥时，水肥混合后流经第三过滤器33，第三过滤器33对进入微喷带的水肥进行二次过滤，保证了过滤精度。

如图2所示，其中，搅拌溶肥器11包括施肥桶、伸入施肥桶111内的第一搅拌器112和设于施肥桶内上部的倒料斗113，所述倒料斗113用于将固体肥料加入施肥桶内，包括呈倒置的正四棱台或漏斗结构的倒料侧壁1131具有一定的倾斜角度，便于倒料，所述倒料侧壁1131顶部边缘设有卡在施肥桶顶部的翻边1132，用于固定倒料斗113，所述倒料侧壁上设有固定第一搅拌器112的固定杆1133。肥液pH值调节组件还包括伸入储酸器21内的第二搅拌器25以及连接储酸器21入水口与第一支路14并联于主水路13上的第二支路26，所述第二支路26上设有第五电磁阀261，所述第五电磁阀261连接控制器1的控制输出端。在对储酸器21内酸液的酸度进行调节时，控制器1控制第五电磁阀261打开向储酸器21内注水，通过不同的注水量改变酸液的pH值。但当储酸器21内酸液调节好后，控制器1控制第五电磁阀261关闭。

以上在需要抽取水源的水时，自水泵15均处于打开状态，例如水肥混合调节、酸液pH值调节以及灌溉时，反之关闭。

搅拌器包括搅拌轴、驱动减半轴旋转的搅拌电机以及固定在拌轴底部的三叶式搅拌桨。

过滤组件还包括第四过滤器34，所述第四过滤器34设于主水路13上位于灌溉管路系统2前方，与第三过滤器32配合过滤。第一过滤器31和第二过滤器32均为碟片式过滤器，第三过滤器32为泥沙沉淀器，第四过滤器为反冲洗过滤器。

为了避免电磁阀失灵，所以在出肥管16上设有第一球阀161，所述出酸管22上设有第二球阀222，防止肥液和酸液外泄。

控制器1为可编程控制器PLC，其中存储有多条指令并适于加载执行该指令。替代常规继电接触式控制元件，可靠性高，抗干扰能力强，具有日常维护量小等特点；施肥机人机交互系统采用触摸屏，界面直观，操作简单，允许用户根据不同作物需求配置多种施肥配方，并设有一键启动/一键停止功能，很大程度上简化了田间施肥作业，减少了施肥用工。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：包括施肥组件、肥液pH值调节组件、过滤组件以及控制器(1)；

施肥组件，包括搅拌溶肥器(11)、施肥泵(12)和输水管路；

所述输水管路包括主水路(13)和连接搅拌溶肥器(11)入水口的第一支路(14)，所述主水路(13)上设有自水泵(15)，所述主水路(13)的始端连接水源，后端连接第一支路(14)，末端连接灌溉管路系统(2)，所述施肥泵(12)连接有变频器，所述施肥泵(12)的入口通过出肥管(16)连接搅拌溶肥器(11)下方的出肥口，施肥泵(12)的出口通过注肥管(17)连接主水路(13)的前端；

所述搅拌溶肥器(11)上设有EC传感器(18)，所述第一支路(14)上设有第一电磁阀(141)，所述注肥管(17)上设有第二电磁阀(171)；

所述控制器(1)的信号输入端连接有EC传感器(18)，控制器(1)的控制输出端连接有第一电磁阀(141)、第二电磁阀(171)和施肥泵(12)的变频器；

肥液pH值调节组件，包括储酸器(21)；

所述储酸器(21)下方的出酸口通过出酸管(22)连接施肥泵(12)的入口，所述施肥泵(12)的出口还通过回肥管(23)连接搅拌溶肥器(11)上方的回肥口；

所述搅拌溶肥器(11)上设有pH传感器(24)，所述出酸管(22)上设有第三电磁阀(221)，所述回肥管(23)上设有第四电磁阀(231)；

所述控制器(1)的信号输入端还连接有pH传感器(24)，控制器(1)的控制输出端还连接有第三电磁阀(221)和第四电磁阀(231)；

过滤组件，包括第一过滤器(31)、第二过滤器(32)和第三过滤器(33)；

所述第一过滤器(31)设于出酸管(22)的入口端，所述第二过滤器(32)设于出肥管(16)的入口端，所述第三过滤器(33)设于主水路(13)的中端。

2.根据权利要求1所述的一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：所述搅拌溶肥器(11)包括施肥桶、伸入施肥桶内的第一搅拌器(112)和设于施肥桶内上部的倒料斗(113)，所述倒料斗(113)包括呈倒置的正四棱台或漏斗结构的倒料侧壁(1131)，所述倒料侧壁(1131)顶部边缘设有卡在施肥桶顶部的翻边(1132)，所述倒料侧壁上设有固定第一搅拌器(112)的固定杆(1133)。

3.根据权利要求1所述的一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：所述肥液pH值调节组件还包括伸入储酸器(21)内的第二搅拌器(25)以及连接储酸器(21)入水口与第一支路(14)并联于主水路(13)上的第二支路(26)，所述第二支路(26)上设有第五电磁阀(261)，所述第五电磁阀(261)连接控制器(1)的控制输出端。

4.根据权利要求1所述的一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：所述过滤组件还包括第四过滤器(34)，所述第四过滤器(34)设于主水路(13)上位于灌溉管路系统(2)前方。

5.根据权利要求4所述的一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：所述第一过滤器(31)和第二过滤器(32)均为碟片式过滤器，第三过滤器(32)为泥沙沉淀器，第四过滤器为反冲洗过滤器。

6.根据权利要求1所述的一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：所述出肥管(16)上设有第一球阀(161)，所述出酸管(22)上设有第二球阀(222)。

7.根据权利要求1所述的一种大田微喷灌溉施肥系统，其特征在于：所述控制器(1)为可编程控制器PLC，其中存储有多条指令并适于加载执行该指令。