CN207969359U - 一种全自动配肥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于农作物水肥一体化技术领域，公开了一种全自动配肥系统，配肥装置包括容器A和注水组件，容器A上设有投料口和废液排放口，容器A的内部设置有搅拌器；注水组件包括进水管道和安装于所述进水管道内的电磁阀；储液装置包括容器B、输入管道和水泵；投料装置包括固态肥料投料装置和液态肥料投料装置；控制装置包括液位传感器A、液位传感器B、液位传感器C和料位计；液位传感器A的电路与所述搅拌器的电路相连，等等。本实用新型配肥过程不需要人工照看，可实现自动投料、自动配肥和持续供肥，肥料用量精确、肥液浓度均匀一致；本实用新型配合外部施肥系统使用，具有人工劳动强度低、施肥效率高、省工、节水、节肥等优点。

Description

一种全自动配肥系统

技术领域

本实用新型属于农作物水肥一体化技术领域，尤其涉及一种全自动配肥系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。技术按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，借助喷滴灌设施将配制好的肥料以液体形式输送到作物根部或叶面进行施肥，具有显著的节水、节肥、节药、省工、高产、高效以及减少对环境的污染等优点，是目前提高水、肥利用效率的最有效技术形式之一。在水肥一体化技术体系中，应用最为广泛的泵吸肥法是一种简单、经济、实用、耐用的施肥方式，这种施肥方法主要利用水泵加压将肥液输送到灌溉系统，优点是结构简单，操作方便，可用敞口容器盛放肥料溶液，也可在蓄水池旁用水泥建造配肥池。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有技术的缺点一是需要2个配肥池轮流使用，二是需要人工投料、配肥粗放、精确度不高，三是要有专人照看、人工不停搅拌混肥和在2个配肥池间更换水泵，导致劳动强度高、供肥连续性差和肥料用量不准确等问题，进一步影响到作物的产量、品质及安全性。

解决上述技术问题的难度和意义：

本实用新型的目的在于提供一种能够实现自动投料、自动配肥并持续供肥的配肥系统，该系统适用于以喷滴灌为主的园艺作物设施栽培水肥一体化技术配套使用。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种全自动配肥系统。

本实用新型是这样实现的，一种全自动配肥系统，包括配肥装置、储液装置、投料装置和控制装置；

所述配肥装置包括容器A和注水组件，所述容器A上设有投料口和废液排放口，所述容器A的内部设置有搅拌器；所述注水组件包括进水管道和安装于所述进水管道内的电磁阀；

所述储液装置包括容器B、输入管道和水泵；所述容器B底部设有排出口，所述排出口用于与外部施肥系统连接；所述输入管道的一端与所述容器A的内腔连通，另一端与所述水泵的输入连通；所述水泵的输出通过管道与所述容器B的内腔连通；

所述投料装置包括固态肥料投料装置和液态肥料投料装置，所述固态肥料投料装置包括圆锥形储料罐，安装于所述圆锥形储料罐底部的第一电动闸阀，安装于所述第一电动闸阀下方的圆筒形承料罐，安装于所述圆筒形承料罐底部的第二电动闸阀，所述第二电动闸阀与所述容器A上的投料口相连通；

所述液态肥料投料装置包括储液罐、管道、计量泵和输出管道，所述储液罐和计量泵通过所述管道连接，所述输出管道一端连接所述计量泵的输出口，另一端与所述容器A的内腔上部连通；

所述控制装置包括液位传感器A、液位传感器B、液位传感器C和料位计，所述液位传感器A和所述液位传感器B安装于所述容器A的内部；所述液位传感器C安装于所述容器B的内部；所述料位计安装于所述固态肥料投料装置所述圆筒形承料罐的内部；

所述液位传感器A的电路与所述搅拌器的电路相连，控制所述搅拌器的工作状态；所述液位传感器B的电路与所述固态肥料投料装置所述第一电动闸阀、第二电动闸阀、所述液态肥料投料装置所述计量泵、所述电磁阀和所述水泵的电路相连，控制所述第一电动闸阀、第二电动闸阀、所述计量泵、所述电磁阀和所述水泵的工作状态；

所述液位传感器C的电路与所述水泵的电路相连，控制所述水泵的工作状态；所述料位计的电路与所述第一电动闸阀、第二电动闸阀的电路相连，控制所述第一电动闸阀、第二电动闸阀的工作状态。

进一步，所述搅拌器包括电机、传动轴和轮盘；所述轮盘通过所述传动轴连接于所述电机的输出轴上。

进一步，所述轮盘包括盘体和设置于所述盘体周围的若干叶轮；

所述叶轮以垂直于所述盘体45°角位置安装于所述盘体)周围。

进一步，所述搅拌器的安装位置位于所述容器A的顶部中心，所述轮盘距所述容器A底部的高度位置为所述容器A中线以下至所述容器A底部20cm以上的区间内。

进一步，所述液位传感器A的液位感应高度设置为所述容器A中线以下至所述容器A底部20cm以上区间内。

进一步，所述液位传感器A和C为单一位点传感器，所述液位传感器B为高低双位点传感器；

所述液位传感器B的低液位感应高度设置于距所述容器A底部0cm～10cm的区间内；所述液位传感器B的高液位感应高度设置于距所述容器A顶部10cm～20cm的区间内。

进一步，所述液位传感器C的液位感应高度设置于距所述容器B顶部10cm～20cm区间内。

进一步，所述固态肥料投料装置所述第一电动闸阀、第二电动闸阀的上位电路设置手动开关；所述液态肥料投料装置所述计量泵的上位电路设置手动开关。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

本实用新型配肥过程不需要人工照看，可实现自动投料、自动配肥和持续供肥，肥料用量精确、肥液浓度均匀一致；系统结构简单，操作方便，配合外部施肥系统使用，具有人工劳动强度低、施肥效率高、省工、节水、节肥等优点。

本实用新型通过液位传感器可以自动控制投料装置、电磁阀、搅拌器和水泵工作，投料装置自动投料的同时，供水设备中的水通入容器A中，再配合搅拌器搅拌使肥料溶解并混合均匀，再配合水泵，将容器A中配制好的肥液泵入到储液装置内存储或供外部施肥系统使用。由于液位传感器的作用，在未达到液位传感器触发相应执行器停止工作时，系统将自动持续配肥和向外部施肥系统供肥。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的全自动配肥系统配肥系统的结构图；

图中：1、容器A；2、投料口；3、废液排放口；4、搅拌器；41、电机；42、传动轴；43、轮盘；431、盘体；432、叶轮；5、进水管道；6、电磁阀；7、容器B；8、输入管道；9、水泵；10、排出口；11、管道；12、储料罐；13、第一电动闸阀；14、承料罐；15、第二电动闸阀；16、储液罐；17、管道；18、计量泵；19、输出管道；20、液位传感器A；21、液位传感器B；22、液位传感器C；23、料位计；24、开关；25、开关。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现有技术的缺点一是需要2个配肥池轮流使用，二是需要人工投料、配肥粗放、精确度不高，三是要有专人照看、人工不停搅拌混肥和在2个配肥池间更换水泵，导致劳动强度高、供肥连续性差和肥料用量不准确等问题，进一步影响到作物的产量、品质及安全性。

如图1所述，本实用新型实施例提供的全自动配肥系统配肥系统，

包括用于配置肥液的配肥装置、用于存储肥液的储液装置、投料装置和控制装置；其中，配肥装置包括用于盛装肥料和水，使两者混合成肥液的容器A1和注水组件，容器A1上设有用于投放肥料的投料口2、废液排放口3，容器A1的内部设置有用于将肥料与容器A1中通入的水混合溶解并保持浓度均匀一致的搅拌器4。

注水组件包括用于将供水设备内的水输入容器A1的进水管道5和电磁阀6；进水管道5的一端连接于供水设备的出水口，如水龙头上，另一端则通入容器A1内，初次使用时需保证供水设备出水口有水排出。

储液装置包括用于盛放经配肥装置配制好的液肥的容器B7、输入管道8、水泵9、和排出口10；输入管道8的一端与容器A1的内腔底部连通，另一端与水泵9的输入连通，水泵9的输出通过管道11与容器B7的内腔连通，通过输入管道8、水泵9和管道11实现了将配肥装置配好的肥液转移到储液装置中存储；通过排出口10输出至外部施肥系统使用；排出口10置于容器B7的底部，与容器B7内腔连通。

投料装置包括固态肥料投料装置和液态肥料投料装置，固态肥料投料装置包括用于盛放固态肥料的圆锥形储料罐12，安装于圆锥形储料罐12底部的第一电动闸阀13，安装于第一电动闸阀13下方的圆筒形承料罐14，安装于圆筒形承料罐14底部的第二电动闸阀15，第二电动闸阀15与容器A1上的投料口2相连通；液态肥料投料装置包括储存液态肥料原液的储液罐16、管道17、计量泵18和输出管道19，储液罐16和计量泵18通过管道17连接，输出管道19一端连接计量泵18的输出口，另一端与容器A1的内腔上部连通；为控制固态肥料和液态肥料的单独投料或同时投料，在第一电动闸阀13和第二电动闸阀15的上位电路设置手动开关24，在计量泵18的上位电路设置手动开关25。

控制装置包括液位传感器A20、液位传感器B21、液位传感器C22和料位计23；液位传感器A20和所述液位传感器B21安装于所述容器A1的内部，液位传感器C22安装于容器B7的内部，料位计23安装于圆筒形承料罐14的内部；液位传感器A20的电路与搅拌器4的电路相连，控制搅拌器4的工作状态；液位传感器B21的低液位感应电路与固态肥料投料装置中的第一电动闸阀13、第二电动闸阀15、液态肥料投料装置中的计量泵18、电磁阀6和水泵9的电路相连，液位传感器B21的高液位感应电路与电磁阀6和水泵9的电路相连，控制第一电动闸阀13、第二电动闸阀15、计量泵18、电磁阀6和水泵9的工作状态；液位传感器C22的电路与水泵9的电路相连，控制水泵9的工作状态；料位计23的电路与第一电动闸阀13、第二电动闸阀15的电路相连，控制第一电动闸阀13、第二电动闸阀15的工作状态。

液位传感器A20的液位感应高度设置为容器A1中线以下(含中线)至容器A1底部20cm以上区间的任意位置，当容器A1内的液位达到液位传感器A20预设值时，液位传感器A20发出信号接通搅拌器4的电路，启动搅拌器4工作，当容器A1内的液位低于液位传感器A20预设值时，液位传感器A20发出信号切断搅拌器4的电路，停止搅拌器4工作。

液位传感器B21包括一个高液位感应点和一个低液位感应点，其中高液位感应点高度设置于距容器A1顶部10cm～20cm区间内，具体由所述容器A1的容量确定；液位传感器B21的低液位感应点高度设置于距容器A1底部0cm～10cm区间。当容器A1内的液位低于液位传感器B21的低液位感应高度预设值时，液位传感器B21发出信号，接通第一电动闸阀13、第二电动闸阀15、计量泵18、电磁阀6的电路，同时切断水泵9的电路，第一电动闸阀13、第二电动闸阀15、计量泵18和电磁阀6同时启动，第一电动闸阀13打开，同时第二电动闸阀15关闭，固态肥料从圆锥形储料罐12落入圆筒形承料罐14，计量泵18开始从储液罐16输送液态肥料进入容器A1，进水管道5开始向容器A1注水，同时水泵9停止工作，不再向容器B7输送肥液；当容器A1内的液位达到液位传感器B21的高液位感应高度预设值时，液位传感器B21发出信号切断电磁阀6的电路，停止电磁阀6工作，使进水管道5停止向容器A1注水，液位传感器B21发出的信号同时输出至水泵9，启动水泵9工作，将肥液从容器A1输送进入容器B7.

液位传感器C22的液位感应高度设置于距容器B7顶部10cm～20cm区间，具体由容器B7的容量确定；当容器B7中的液位达到液位传感器C22的液位感应高度预设值时，液位传感器C22输出信号至水泵9电路，切断水泵9电源，水泵9停止工作，不再向容器B7输送肥液，防治肥液溢出；当容器B7中的液位低于液位传感器C22的液位感应高度预设值时，液位传感器C22输出信号至水泵9电路，接通水泵9电源，启动水泵9工作，向容器B7输送肥液。

料位计23的输出信号与第一电动闸阀13、第二电动闸阀15电路相连，当料位计23探头感应圆筒形承料罐14中的固态肥料达到预设值时，料位计23输出信号接通第一电动闸阀13、第二电动闸阀15电路，第一电动闸阀13关闭，储料罐12停止向承料罐14输送肥料，同时第二电动闸阀15打开，承料罐14中的定量肥料落入容器A1。

计量泵18由液位传感器B21的低液位感应高度预设值启动，达到液态肥料输送量预设值时自动切断电源关闭，停止向容器A1投放肥料。

本系统的使用过程：开始配肥作业前，确保储料罐12和储液罐16中有充足的肥料原料，根据单独或同时施用固态或液态肥料作业的需要，首先将上位开关24和25置于开启或关闭状态。开启整个系统的总电源，检查各用电设备电源处于工作状态，系统自检，第一电动闸阀13、第二电动闸阀15、计量泵18和电磁阀6同时启动，第一电动闸阀13打开，同时第二电动闸阀15关闭，固态肥料从圆锥形储料罐12落入圆筒形承料罐14，计量泵18开始从储液罐16输送液态肥料进入容器A1，进水管道5开始向容器A1注水，当料位计23探头感应到圆筒形承料罐14中的固态肥料达到预设值时，输出信号接通第一电动闸阀13、第二电动闸阀15电路，第一电动闸阀13关闭，储料罐12停止向承料罐14输送肥料，同时第二电动闸阀15打开，承料罐14中的定量肥料落入容器A1；当液态肥料输送量达到预设值时，计量泵18自动切断电源关闭，停止向容器A1投放肥料；当容器A1内的液位达到预设值时，液位传感器A20发出信号接通搅拌器4的电路，启动搅拌器4工作，使肥料溶解并混合均匀；当容器A1内的液位达到液位传感器B21的高液位感应高度预设值时，液位传感器B21发出信号切断电磁阀6的电路，停止电磁阀6工作，进水管道5停止向容器A1注水，液位传感器B21发出的信号同时输出至水泵9，启动水泵9工作，将肥液从容器A1输送进入容器B7。

当容器A1内的液位低于液位传感器B21的低液位感应高度预设值时，液位传感器B21发出信号接通投料装置和电磁阀6的电路，同时切断水泵9的电路，投料装置开始投料，同时电磁阀6启动注水，水泵9停止工作，不再向容器B7输送肥液，系统完成一个配肥循环。

系统工作状态下，当容器B7中的液位达到液位传感器C22的液位感应高度预设值时，液位传感器C22输出信号至水泵9电路，切断水泵9电源，水泵9停止工作，不再向容器B7输送肥液，防治肥液溢出；当容器B7中的液位低于液位传感器C22的液位感应高度预设值时，液位传感器C22输出信号至水泵9电路，接通水泵9电源，启动水泵9工作，向容器B7输送肥液。

施肥作业结束，关闭系统总电源。

该系统供电电源可以通过配电箱将市电分配给搅拌器4、电磁阀6、水泵9第一电动闸阀13、第二电动闸阀15和计量泵18等，均设有独立的开关控制其接通电源和便于设备检修，开始配肥和施肥作业前，检查并使各独立开关处于工作状态。

该系统中所采用的搅拌器4可以采用现有的任何一种或自制，在此采用的搅拌器4包括电机41、传动轴42和轮盘43，轮盘43通过传动轴42连接于电机41的输出轴上。

为使肥料更充分溶解于水中并保持混匀状态而维持浓度一致，该系统搅拌器4中的轮盘43包括盘体431和设置于盘体431周围的若干叶轮432。其中叶轮432以垂直于盘体43145°角位置安装于盘体431周围。叶轮432的数量可以为任意，如2片、3片或4片。

为了保证能够进行有效地配肥，轮盘43的直径小于容器A1的内径，其与容器A1的底部具有一定距离，如20cm，30cm，但最好不要位于容器A1的中线上方。且搅拌器4的电机41安装于容器A1顶部的正中，使装置稳定和搅拌更均匀。

本实用新型所记载的液位传感器，其限定语为其功能限定，包括水位传感器、水位开关、液位开关、水位计、液位计等同功能设备。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全自动配肥系统，其特征在于，所述全自动配肥系统包括配肥装置、储液装置、投料装置和控制装置；

所述配肥装置包括容器A和注水组件，所述容器A上设有投料口和废液排放口，所述容器A的内部设置有搅拌器；所述注水组件包括进水管道和安装于所述进水管道内的电磁阀；

所述储液装置包括容器B、输入管道和水泵；所述容器B底部设有排出口，所述排出口用于与外部施肥系统连接；所述输入管道的一端与所述容器A的内腔连通，另一端与所述水泵的输入连通；所述水泵的输出通过管道与所述容器B的内腔连通；

所述投料装置包括固态肥料投料装置和液态肥料投料装置，所述固态肥料投料装置包括圆锥形储料罐，安装于所述圆锥形储料罐底部的第一电动闸阀，安装于所述第一电动闸阀下方的圆筒形承料罐，安装于所述圆筒形承料罐底部的第二电动闸阀，所述第二电动闸阀与所述容器A上的投料口相连通；

所述液态肥料投料装置包括储液罐、管道、计量泵和输出管道，所述储液罐和计量泵通过所述管道连接，所述输出管道一端连接所述计量泵的输出口，另一端与所述容器A的内腔上部连通；

所述控制装置包括液位传感器A、液位传感器B、液位传感器C和料位计，所述液位传感器A和所述液位传感器B安装于所述容器A的内部；所述液位传感器C安装于所述容器B的内部；所述料位计安装于所述固态肥料投料装置所述圆筒形承料罐的内部；

所述液位传感器A的电路与所述搅拌器的电路相连，控制所述搅拌器的工作状态；所述液位传感器B的电路与所述固态肥料投料装置所述第一电动闸阀、第二电动闸阀、所述液态肥料投料装置所述计量泵、所述电磁阀和所述水泵的电路相连；

所述液位传感器C的电路与所述水泵的电路相连，控制所述水泵的工作状态；所述料位计的电路与所述第一电动闸阀、第二电动闸阀的电路相连。

2.如权利要求1所述的全自动配肥系统，其特征在于，所述搅拌器包括电机、传动轴和轮盘；所述轮盘通过所述传动轴连接于所述电机的输出轴上。

3.如权利要求2所述的全自动配肥系统，其特征在于，所述轮盘包括盘体和设置于所述盘体周围的若干叶轮；

所述叶轮以垂直于所述盘体45°角位置安装于所述盘体周围。

4.如权利要求1所述的全自动配肥系统，其特征在于，所述搅拌器的安装位置位于所述容器A的顶部中心。

5.如权利要求1所述的全自动配肥系统，其特征在于，所述液位传感器A和C为单一位点传感器，所述液位传感器B为高低双位点传感器。

6.如权利要求1所述的全自动配肥系统，其特征在于，所述固态肥料投料装置所述第一电动闸阀、第二电动闸阀的上位电路设置手动开关；所述液态肥料投料装置所述计量泵的上位电路设置手动开关。