CN206993715U - 智能化水肥一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能化水肥一体机，其包括机架，机架上设有增压泵和控制箱，增压泵上安装有输出管，机架上设置有与外部供水管路连接的进水管，进水管在机架上部形成水平设置的进水管段，机架的下部安装有集水管，集水管的一端封闭、另一端连接有匀水管，匀水管的另一端连接到增压泵的进水口上；进水管段与集水管之间并联有多根混水管，混水管上串联有文丘里射水器；文丘里射水器的吸入口上连接有与相应肥料桶连接的吸肥管，吸肥管上串联有电动调节阀；灌溉管路分成多根分支管路，每根分支管路上安装一个电磁阀；各电动调节阀和各电磁阀的控制端均与控制箱电连接。本实用新型具有结构简单、操作方便、自动化程度高、浇水施肥作业效果好的优点。

Description

智能化水肥一体机

技术领域

本实用新型涉及现代农业设备领域，具体的说是一种智能化水肥一体机。

背景技术

在农业生产过程中，为了使农作物正常生长和提高产量，因此，在保证正常水分供给的同时，又需要搭配多种不同肥料进行施肥，上述施肥作业可由人工操作实现，但是人工施肥劳动强度大、作业效率低，各种肥料的配比和使用极不均匀，其次，农作物吸收效率低。

目前市场上也有采用滴灌或者喷灌的方式与水肥一体机结合从而能进行同步浇水和施肥的灌溉系统，但是现有的水肥一体机通常是将多种肥料一同加入至稀释桶中，肥料稀释完毕后再与清水混合，并一起输入滴灌或者喷灌系统中，从而进行同步浇水和施肥作业。但是，现有的水肥一体机在具体使用中存在如下缺陷：1）不同肥料的化学成分不同，因此当多种肥料在稀释桶中长时间溶解稀释时，会产生不同的化学反应，从而影响肥料的性能；2）稀释桶的容积不能根据灌溉面积进行变动，因此，当灌溉面积较大时，通常需要多次停机，从而重新向稀释桶中加入多种肥料和水体，并等待肥料溶解和稀释，而当灌溉面积小时，会造成稀释桶中存留过多的肥料混合溶液；3）当灌溉不同类型的农作物时，由于每种农作物的施肥比例不同，因此，在灌溉不同类型的农作物前，需要单独调配相应的肥料稀释溶液，故而造成上一次灌溉作业时剩余的肥料稀释溶液无法再次使用，同时，重新调配肥料稀释溶液工作繁琐、劳动强度大、等待时间长，从而影响灌溉效率；4）机器的自动化水平较低，大量工作需要人工参与才能完成，人力成本投入较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、自动化程度高、能进行同步浇水和施肥作业的智能化水肥一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型的智能化水肥一体机包括机架，机架上设有增压泵和与增压泵电连接的控制箱，增压泵的出水口上安装有与灌溉管路连接的输出管，其结构特点是所述机架上设置有与外部供水管路连接的进水管，进水管由机架底部向上延伸并在上部形成水平设置的进水管段，机架的下部安装有与进水管段平行设置的集水管，集水管的一端封闭、另一端连接有匀水管，匀水管的管径大于集水管，匀水管的另一端通过管路连接到增压泵的进水口上；进水管段的端部封闭，进水管段与集水管之间并联有多根竖向设置的混水管，混水管上串联有文丘里射水器；其中的一部分或全部文丘里射水器的吸入口上连接有与相应肥料桶连接的吸肥管，吸肥管上串联有电动调节阀；灌溉管路分成多根分支管路，每根分支管路上安装一个电磁阀；各电动调节阀和各电磁阀的控制端均与控制箱电连接。

采用上述结构，先将本实用新型的进水管接入至外部供水管路或外部井泵上，将输出管接入至外部灌溉管路上，同时，将多跟吸肥管分别连接在相应肥料桶上，相应的，多个肥料桶为装有不同养分肥料液体的桶体；控制箱内设置控制系统，在需要灌溉作业时，根据灌溉作物的不同或者成长期的不同，通过控制系统选择相应的肥料配比方案，当然，不同的肥料配比方案可以先储存在控制系统中，从而方便在使用时直接调用即可，也可以现场编制相应的肥料配比方案；当肥料配比方案设定后，控制系统控制电动调节阀开启相应大小的阀口，相应的，增压泵开启工作，外部供水管路或者井泵将清水供入进水管中，之后清水穿过多根混水管和文丘里射水器进入集水管中，顺便将多根吸肥管中的肥料液体也吸入至混水管和集水管中，此时，集水管中的多种肥料液体与清水一同混合集中后进入匀水管，在匀水管处管径增加，给水肥混合液提供了足够的混合空间，能使水肥混合的更均匀，混合均匀后的水肥混合液经增压泵增压后至输出管中，之后进入后续的灌溉管路中进行灌溉作业，当然，也可以只吸一种肥料液体从而进行灌溉作业；而在上述工作过程中，多种不同成分的肥料液体仅在集水管、匀水管、输出管和灌溉管路中进行短时间的接触混合，因此可避免多种肥料长时间混合接触从而发生化学反应，其次，通过控制系统可精确控制电动调节阀的阀口开启大小，从而精确调节不同吸肥管中的肥料液体吸出速度，继而，可根据农作物的不同能随时和精确调整不同肥料的混合配比；其次，由于不同肥料液体是在灌溉的过程中从不同的肥料桶中即时吸出，因此肥料随用随取从而不浪费肥料，其次，只要保证肥料桶中的肥料液体充足和清水充足，即可进行长时间灌溉作业。在灌溉管路的分支管路上分别设置电磁阀，从而能自动控制每条分支管路的通断，操控更方便，自动化程度更高且为后续的远程控制浇灌作业奠定了基础。

所述控制箱上连接有RJ45接口和/或无线数据通信模块。控制系统可通过有线或无线的方式接入互联网，借助互联网，工作人员能通过手机APP或电脑对系统进行远程控制，设备使用更便捷，智能化程度更高。控制箱上连接有显示屏和键盘电路。显示屏和键盘电路用于人机交互，可方便的设置参数和数据并进行直观显示。

优选的，该水肥一体机还包括用于检测作物土壤湿度的湿度传感器和用于检测光照强度的光照辐射传感器，两传感器的信号输出端均与控制箱电连接。两传感器可分别采集土壤湿度信息和光照强度信息，能给工作人员提供更全面的作物生长环境信息，从而对浇水和施肥量进行相应调整。

作为整机的功能扩展，其中的一部分文丘里射水器的吸入口上连接吸肥管，另外的文丘里射水器的吸入口上连接有备用管接头。备用管接头用于注入农药、非桶装的肥料或作物添加剂等，设备的功能更强大，通用性更强。

为了检测混合液的酸碱度和可溶性盐浓度，所述机架上安装有具有检测腔室的传感器安装座，传感器安装座与输出管之间连接有检测流入管，传感器安装座与进水管之间连接有检测流出管，传感器安装座上安装有pH值传感器探头和EC值传感器探头，检测腔内安装有微型吸水泵，pH值传感器探头和EC值传感器探头的信号输出端以及微型吸水泵的控制端均与控制箱电连接。

所述吸肥管上串联有防止水体回流至肥料桶中的止回阀。止回阀可避免进水管中的清水从文丘里射水器流至吸肥管中。

所述吸肥管上串联有流量计和手动调节阀。流量计可直观显示吸肥管的流量，通过手动调节阀可对流量进行调节，该手动调节功能为备用功能，与电动调节阀的自动调节功能配合使用或不使用。

所述进水管段的封闭端安装有压力表和泄压阀。由于文丘里射水器正常工作需要其两端具有一定的压力差，设置压力表用于直观显示进水压力，泄压阀则用于排气或调节进水压力。

综上所述，本实用新型具有结构简单、操作方便、自动化程度高、浇水施肥作业效果好的优点。

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说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的智能化水肥一体机包括机架1，机架1上设有增压泵2和与增压泵2电连接的控制箱3，增压泵2的出水口上安装有与灌溉管路4连接的输出管5，机架1上设置有与外部供水管路连接的进水管6，进水管6由机架底部向上延伸并在上部形成水平设置的进水管段61，机架1的下部安装有与进水管段61平行设置的集水管7，集水管7的一端封闭、另一端连接有匀水管24，匀水管24的管径大于集水管7，匀水管24的另一端通过管路连接到增压泵2的进水口上；进水管段61的端部封闭，进水管段61与集水管7之间并联有多根竖向设置的混水管8，混水管8上串联有文丘里射水器9；其中的一部分或全部文丘里射水器9的吸入口上连接有与相应肥料桶连接的吸肥管10，吸肥管10上串联有电动调节阀11；灌溉管路4分成多根分支管路，每根分支管路上安装一个电磁阀12；各电动调节阀11和各电磁阀12的控制端均与控制箱3电连接。

上述结构中，先将本实用新型的进水管6接入至外部供水管路或外部井泵上，将输出管5接入至外部灌溉管路4上，同时，将多跟吸肥管10分别连接在相应肥料桶上，相应的，多个肥料桶为装有不同养分肥料液体的桶体；控制箱3内设置控制系统，在需要灌溉作业时，根据灌溉作物的不同或者成长期的不同，通过控制系统选择相应的肥料配比方案，当然，不同的肥料配比方案可以先储存在控制系统中，从而方便在使用时直接调用即可，也可以现场编制相应的肥料配比方案；当肥料配比方案设定后，控制系统控制电动调节阀11开启相应大小的阀口，相应的，增压泵2开启工作，外部供水管路或者井泵将清水供入进水管6中，之后清水穿过多根混水管8和文丘里射水器9进入集水管7中，顺便将多根吸肥管10中的肥料液体也吸入至混水管8和集水管7中，此时，集水管7中的多种肥料液体与清水一同混合集中后进入匀水管24，在匀水管24处管径增加，给水肥混合液提供了足够的混合空间，能使水肥混合的更均匀，混合均匀后的水肥混合液经增压泵2增压后至输出管中，之后进入后续的灌溉管路4中进行灌溉作业，当然，也可以只吸一种肥料液体从而进行灌溉作业；而在上述工作过程中，多种不同成分的肥料液体仅在集水管、匀水管、输出管和灌溉管路中进行短时间的接触混合，因此可避免多种肥料长时间混合接触从而发生化学反应，其次，通过控制系统可精确控制电动调节阀11的阀口开启大小，从而精确调节不同吸肥管中的肥料液体吸出速度，继而，可根据农作物的不同能随时和精确调整不同肥料的混合配比；其次，由于不同肥料液体是在灌溉的过程中从不同的肥料桶中即时吸出，因此肥料随用随取从而不浪费肥料，其次，只要保证肥料桶中的肥料液体充足和清水充足，即可进行长时间灌溉作业。在灌溉管路的分支管路上分别设置电磁阀，从而能自动控制每条分支管路的通断，操控更方便，自动化程度更高且为后续的远程控制浇灌作业奠定了基础。

参照附图，控制箱3上连接有RJ45接口31和/或无线数据通信模块32。控制箱3上连接有显示屏35和键盘电路36。控制系统可通过有线或无线的方式接入互联网，借助互联网，工作人员能通过手机APP或电脑对系统进行远程控制，设备使用更便捷，智能化程度更高。显示屏35和键盘电路36用于人机交互，可方便的设置参数和数据并进行直观显示。

参照附图，该水肥一体机还包括用于检测作物土壤湿度的湿度传感器33和用于检测光照强度的光照辐射传感器34，两传感器的信号输出端均与控制箱3电连接。两传感器可分别采集土壤湿度信息和光照强度信息，能给工作人员提供更全面的作物生长环境信息，从而对浇水和施肥量进行相应调整。

参照附图，其中的一部分文丘里射水器9的吸入口上连接吸肥管10，另外的文丘里射水器9的吸入口上连接有备用管接头13。备用管接头13用于注入农药、非桶装的肥料或作物添加剂等，设备的功能更强大，通用性更强。

参照附图，机架1上安装有具有检测腔室的传感器安装座14，传感器安装座14与输出管5之间连接有检测流入管15，传感器安装座14与进水管6之间连接有检测流出管16，传感器安装座14上安装有pH值传感器探头17和EC值传感器探头18，检测腔内安装有微型吸水泵，pH值传感器探头17和EC值传感器探头18的信号输出端以及微型吸水泵的控制端均与控制箱3电连接。两探头可分别检测混合液体的酸碱度和可溶性盐浓度，从而直观反映水肥混合液的配比效果，方便对配比量进行调整和改进。

参照附图，吸肥管10上串联有防止水体回流至肥料桶中的止回阀19。止回阀19可避免进水管6中的清水从文丘里射水器9流至吸肥管10中。吸肥管10上串联有流量计20和手动调节阀21。流量计20可直观显示吸肥管10的流量，通过手动调节阀20可对流量进行手动调节，该手动调节功能为备用功能，与电动调节阀11的自动调节功能配合使用或不使用。

参照附图，进水管段61的封闭端安装有压力表22和泄压阀23。由于文丘里射水器9正常工作需要其两端具有一定的压力差，设置压力表22用于直观显示进水压力，泄压阀23则用于排气或调节进水压力。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改或修饰。上述更改或修饰均落入本本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能化水肥一体机，包括机架（1），机架（1）上设有增压泵（2）和与增压泵（2）电连接的控制箱（3），增压泵（2）的出水口上安装有与灌溉管路（4）连接的输出管（5），其特征是所述机架（1）上设置有与外部供水管路连接的进水管（6），进水管（6）由机架底部向上延伸并在上部形成水平设置的进水管段（61），机架（1）的下部安装有与进水管段（61）平行设置的集水管（7），集水管（7）的一端封闭、另一端连接有匀水管（24），匀水管（24）的管径大于集水管（7），匀水管（24）的另一端通过管路连接到增压泵（2）的进水口上；进水管段（61）的端部封闭，进水管段（61）与集水管（7）之间并联有多根竖向设置的混水管（8），混水管（8）上串联有文丘里射水器（9）；其中的一部分或全部文丘里射水器（9）的吸入口上连接有与相应肥料桶连接的吸肥管（10），吸肥管（10）上串联有电动调节阀（11）；灌溉管路（4）分成多根分支管路，每根分支管路上安装一个电磁阀（12）；各电动调节阀（11）和各电磁阀（12）的控制端均与控制箱（3）电连接。

2.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是所述控制箱（3）上连接有RJ45接口（31）和/或无线数据通信模块（32）。

3.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是所述控制箱（3）上连接有显示屏（35）和键盘电路（36）。

4.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是该水肥一体机还包括用于检测作物土壤湿度的湿度传感器（33）和用于检测光照强度的光照辐射传感器（34），两传感器的信号输出端均与控制箱（3）电连接。

5.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是其中的一部分文丘里射水器（9）的吸入口上连接吸肥管（10），另外的文丘里射水器（9）的吸入口上连接有备用管接头（13）。

6.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是所述机架（1）上安装有具有检测腔室的传感器安装座（14），传感器安装座（14）与输出管（5）之间连接有检测流入管（15），传感器安装座（14）与进水管（6）之间连接有检测流出管（16），传感器安装座（14）上安装有pH值传感器探头（17）和EC值传感器探头（18），检测腔内安装有微型吸水泵，pH值传感器探头（17）和EC值传感器探头（18）的信号输出端以及微型吸水泵的控制端均与控制箱（3）电连接。

7.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是所述吸肥管（10）上串联有防止水体回流至肥料桶中的止回阀（19）。

8.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是所述吸肥管（10）上串联有流量计（20）和手动调节阀（21）。

9.如权利要求1所述的智能化水肥一体机，其特征是所述进水管段（61）的封闭端安装有压力表（22）和泄压阀（23）。