CN210071788U - 用于监测作物吸收水和养分的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于监测作物吸收水和养分的装置，涉及农用技术领域，包括作物栽植装置、吸收监测装置，作物栽植装置的顶部和底部均与吸收监测装置通过管道连通，以使吸收监测装置为作物栽植装置中的作物提供水和养分且作物栽植装置中的作物吸收后剩余的水和养分回到吸收监测装置中，供液储液桶与回液收集桶相互配合，作物浇灌前检测供液储液桶内部营养液的水和养分含量，供液储液桶内部的营养液完全使用完毕后，检测回液收集桶内部营养液的水和养分含量，对比前后检测的数据确定作物吸收水和养分的含量，作物一次浇灌吸收的水和养分的量少，本装置通过多次浇灌后再监测计算确定作物吸收水和养分的量，监测数据准确可靠。

Description

用于监测作物吸收水和养分的装置

技术领域

本实用新型涉及农用技术领域，具体涉及一种用于监测作物吸收水和养分的装置。

背景技术

在当前形势下，绿色高效正成为农业发展的主要方向，作物精准灌溉及精准施肥已成为农业科研单位及农业企业重点关注的领域，精确监测作物吸收水和养分的量是达到精准灌溉及精准施肥的重要前提。

现有的快速检测土壤水和养分的小型仪器，因检测灌浇次数少、机器本身特性、装置构造设计等问题，导致监测作物吸收水和养分的数据准确性存疑。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够准确监测作物吸收水和养分的用于监测作物吸收水和养分的装置。

一种用于监测作物吸收水和养分的装置，包括作物栽植装置、吸收监测装置，作物栽植装置的顶部和底部均与吸收监测装置通过管道连通，以使吸收监测装置为作物栽植装置中的作物提供水和养分且作物栽植装置中的作物吸收后剩余的水和养分回到吸收监测装置中，吸收监测装置包括供液储液桶、供液检测器、供液测量标尺，回液收集桶、回液检测器、回液测量标尺，供液储液桶的内部与作物栽植装置的顶部通过管道连通，以使供液储液桶内部的营养液从作物栽植装置的顶部流入作物栽植装置的内部，供液储液桶的内部还与作物栽植装置的底部通过管道连通且供液储液桶与作物栽植装置底部的连通管道上设置有第一流量控制阀，以使作物栽植装置内部使用后的营养液能够从作物栽植装置的底部流入供液储液桶的内部供作物循环利用，回液收集桶也与作物栽植装置的底部通过管道连通且回液收集桶与作物栽植装置的连通管道上设置有第二流量控制阀，以使作物栽植装置内部使用后的营养液能够从作物栽植装置的底部流入回液收集桶的内部以便取样检测回液收集桶内部营养液的养分含量，供液检测器设置在供液储液桶的内部且供液检测器靠近供液储液桶的底部设置，供液测量标尺与供液储液桶的侧壁固定连接且供液测量标尺的长度与供液储液桶的高度相适配，以测量供液储液桶内的液体水含量，回液检测器设置在回液收集桶的内部且回液检测器靠近回液收集桶的底部设置，回液测量标尺与供液储液桶的侧壁固定连接且供液测量标尺的长度与回液收集桶的长度相适配，以测量回液收集桶内部的液体水含量。

优选的，回液收集桶的内部还与外界通过管道连通且回液收集桶与外界的连通管道上设置有第三流量控制阀，回液收集桶的内部还与供液储液桶的内部通过管道连通且回液收集桶与供液储液桶的连通管道上设置有第四流量控制阀。

优选的，作物栽植装置包括稳流滴头、栽植箱、基质过滤网，稳流滴头与供液储液桶的内部通过管道连通，基质过滤网的外侧底部与供液储液桶的内部、回液收集桶的内部均通过管道连通，稳流滴头设置在栽植箱的顶部，基质过滤网设置在栽植箱的底部。

优选的，供液储液桶与作物栽植装置顶部的连通管道上设置有供液过滤器、第五流量控制阀。

优选的，供液储液桶的内部还与自来水龙头通过管道连通且供液储液桶与自来水龙头的连通管道上设置有自来水过滤器。

优选的，回液收集桶与供液储液桶的连通管道上设置有回液潜水泵。

优选的，供液储液桶和回液收集桶均设置在地表以下。

优选的，供液储液桶与稳流滴头的连通管道上设置有供液潜水泵，供液潜水泵设置在供液储液桶的内部。

优选的，稳流滴头与供液储液桶的连通管道上还设置有泄压阀，泄压阀设置在供液储液桶内部。

本实用新型采用上述技术方案，其有益效果在于：供液储液桶与回液收集桶相互配合，作物浇灌前使用供液测量标尺检测供液储液桶内部营养液的水含量，并取样检测营养液的养分含量，供液储液桶内部的营养液完全使用完毕后，使用回液测量标尺检测回液收集桶内部营养液的水含量，并取样检测营养液的养分含量，对比前后检测的数据确定作物吸收水和养分的含量，作物一次浇灌吸收的水和养分的量少，本装置通过多次浇灌后再监测计算确定作物吸收水和养分的量，监测数据准确可靠；作物栽植装置的数量可以大量设置，即能够同时监测大量作物吸收水和养分的量；由于营养液一次或少次浇灌作物，作物吸收营养液的水和养分的量很少，供液检测器实时检测营养液是否符合作物灌溉要求，回液检测器检测营养液使用完毕后是否符合作物灌溉要求，使得符合作物灌溉要求的营养液能够继续使用，循环利用营养液，充分节约资源。

附图说明

图1为用于监测作物吸收水和养分的装置的结构示意图。

图中：用于监测作物吸收水和养分的装置10、稳流滴头201、栽植箱202、基质过滤网203、供液储液桶301、供液检测器302、供液测量标尺303、回液收集桶304、回液检测器305、回液测量标尺306、第一流量控制阀307、第二流量控制阀308、第三流量控制阀309、第四流量控制阀310、供液过滤器311、第五流量控制阀312、自来水龙头313、自来水过滤器314、回液潜水泵315、供液潜水泵316、泄压器317。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

请参看图1，本实用新型实施例提供了一种用于监测作物吸收水和养分的装置10，包括作物栽植装置、吸收监测装置，作物栽植装置的顶部和底部均与吸收监测装置通过管道连通，以使吸收监测装置为作物栽植装置中的作物提供水和养分且作物栽植装置中的作物吸收后剩余的水和养分回到吸收监测装置中，吸收监测装置包括供液储液桶301、供液检测器302、供液测量标尺303、回液收集桶304、回液检测器305、回液测量标尺306，供液储液桶301的内部与作物栽植装置的顶部通过管道连通，以使供液储液桶301内部的营养液从作物栽植装置的顶部流入作物栽植装置的内部，供液储液桶301的内部还与作物栽植装置的底部通过管道连通且供液储液桶301与作物栽植装置底部的连通管道上设置有第一流量控制阀307，以使作物栽植装置内部使用后的营养液能够从作物栽植装置的底部流入供液储液桶301的内部供作物循环利用，回液收集桶304也与作物栽植装置的底部通过管道连通且回液收集桶304与作物栽植装置的连通管道上设置有第二流量控制阀308，以使作物栽植装置内部使用后的营养液能够从作物栽植装置的底部流入回液收集桶304的内部以便取样检测回液收集桶304内部营养液的养分含量，供液检测器302设置在供液储液桶301的内部且供液检测器302靠近供液储液桶301的底部设置，以检测供液储液桶301内营养液EC值、PH值是否符合作物灌溉要求，若符合作物灌溉要求，则作物栽植装置内部使用后的营养液继续流入供液储液桶301的内部供作物循环利用；若不符合作物灌溉要求，则作物栽植装置内部使用后的营养液不再流入供液储液桶301的内部而流入回液收集桶304的内部，供液测量标尺303与供液储液桶301的侧壁固定连接且供液测量标尺303的长度与供液储液桶301的高度相适配，以测量供液储液桶301内的液体水含量，回液检测器305设置在回液收集桶304的内部且回液检测器305靠近回液收集桶304的底部设置，以在供液储液桶301内部的营养液全部使用完且作物使用后的营养液全部进入回液收集桶304内部后检测供液储液桶301内部营养液的EC值、PH值是否符合作物灌溉要求，若不符合作物灌溉要求，则取样检测回液收集桶304内营养液的养分含量；若符合作物灌溉要求，则将回液收集桶304内的营养液倒入供液储液桶301内部供作物继续循环利用；回液测量标尺306与供液储液桶301的侧壁固定连接且供液测量标尺303的长度与回液收集桶304的长度相适配，以测量回液收集桶304内部的液体水含量，供液储液桶301内部的营养液全部使用完毕后且回液检测器305检测到的数据不符合作物灌溉要求时测量回液收集桶304内部营养液的水和养分含量，并与供液储液桶301内使用前的营养液的水和养分含量比较，确定作物吸收水和养分含量，不仅能够同时监测大量作物吸收水和养分含量，还因监测多次浇灌后的数据使得监测结果准确可靠。供液检测器302和回液检测器305完全相同，均为温度检测器、EC值检测器、PH值检测器的组合，供液测量标尺303为供液储液桶301的桶体外侧侧壁上设置的竖直带标尺的透明可视窗口，回液测量标尺306为回液收集桶304的桶体外侧侧壁上设置的竖直带标尺的透明可视窗口。营养液使用Hoagland's营养液。

进一步的，回液收集桶304的内部还与外界通过管道连通且回液收集桶304与外界的连通管道上设置有第三流量控制阀309，以使回液收集桶304内部通过回液检测器305检测后不符合作物灌溉要求的营养液能够排出到外界，回液收集桶304的内部还与供液储液桶301的内部通过管道连通且回液收集桶304与供液储液桶301的连通管道上设置有第四流量控制阀310，以便回液检测器305检测的营养液符合作物灌溉要求时回液收集桶304内的营养液能够流入供液储液桶301内部供作物循环利用。

进一步的，作物栽植装置包括稳流滴头201、栽植箱202、基质过滤网203，稳流滴头201与供液储液桶301的内部通过管道连通，基质过滤网203的外侧底部与供液储液桶301的内部、回液收集桶304的内部均通过管道连通，稳流滴头201设置在栽植箱202的顶部，以使供液储液桶301内部的营养液通过稳流滴头201浇灌到栽植箱202顶部且流入栽植箱202的内部，基质过滤网203设置在栽植箱202的底部，以使栽植箱202内部供作物使用后的营养液通过基质过滤网203过滤排出到供液储液桶301的内部或回液收集桶304的内部。栽植箱202设置在地表下50cm处，栽植箱202内部装满珍珠岩，以固定支撑作物根系，作物定植后，用遮光防水材料覆盖栽植箱202上口，基质过滤网203使用叠片过滤器。

进一步的，供液储液桶301与作物栽植装置顶部的连通管道上设置有供液过滤器311、第五流量控制阀312。

进一步的，供液储液桶301的内部距离桶口三分之一处还与自来水龙头313通过管道连通且供液储液桶301与自来水龙头313的连通管道上设置有自来水过滤器314，以通过自来水稀释供液储液桶301内部使用前的营养液使营养液的浓度符合作物的灌溉要求。

进一步的，回液收集桶304与供液储液桶301的连通管道上设置有回液潜水泵315，以使回液收集桶304内部还符合灌溉要求的营养液通过回液潜水泵315能够流入供液储液桶301的内部。

进一步的，供液储液桶301和回液收集桶304均设置在地表以下150厘米处，以遮阳防晒避免阳光及外界因素影响营养液的水和养分含量且使作物收集装置内部使用后的营养液能够通过重力自动回流到供液储液桶301的内部或回液收集桶304的内部。在本实施例中，供液储液桶301和回液收集桶304放置的位置设置有储藏室。

进一步的，供液储液桶301与稳流滴头201的连通管道上设置有供液潜水泵316，供液潜水泵316设置在供液储液桶301的内部，以使供液储液桶301内部的营养液通过供液潜水泵316能够流入作物栽植装置内部。

进一步的，稳流滴头201与供液储液桶301的连通管道上还设置有泄压器317，泄压器317设置在供液储液桶301内部，以避免浇灌过程中压力过大损伤稳流滴头201和回液潜水泵315。泄压器317为PVC三通接水管和与水管中间接通的球阀，由球阀开闭大小程度决定泄压效果。

进一步的，供液储液桶301内部还设置有加热器，以在确保供液储液桶301内的营养液温度达到作物灌溉要求。

进一步的，供液检测器302包括第一探针、第一电线、第一套头、第一固定轴、第一警报器、第一显示屏，第一固定轴的一端从供液储液桶301的顶部伸入供液储液桶301的内部，第一报警器设置在供液储液桶301的上部，第一显示屏设置在供液储液桶301的外侧壁上，第一探针设置在第一套头内，第一套头设置在第一固定轴伸入供液储液桶301内部的一端的端部，第一电线设置在第一固定轴中部，第一固定轴为中空，第一探针通过第一电线分别与第一报警器和第一显示屏电性连接，第一探针与供液储液桶301内部的营养液充分接触，第一探针产生的数据通过显示屏显示，人工判断第一显示屏显示的数字信号是否与设定值相符，若不相符，人工启动第一警报器发出警报。供液检测器302使用D2-PHC/TDS综合控制器（系统分成D2-PHC（检测PH和温度）和D2-TDS两个控制器（检测EC和温度））。

进一步的，回液检测器305包括第二探针、第二电线、第二套头、第二固定轴、第二警报器、第二显示屏，第二固定轴的二端从回液储液桶的顶部伸入回液储液桶的内部，第二报警器设置在回液收集桶304的上部，第二显示屏设置在回液收集桶304的外侧壁上，第二探针设置在第二套头内，第二套头设置在第二固定轴伸入回液收集桶304内部的一端的端部，第二电线设置在第二固定轴中部，第二固定轴为中空，第二探针通过第二电线分别与第二报警器和第二显示屏电性连接，第二探针与回液收集桶304内部的营养液充分接触，第二探针产生的数据通过显示屏显示，人工判断第二显示屏显示的数字信号是否与设定值相符，若不相符，人工启动第二警报器发出警报。回液检测器305使用D2-PHC/TDS综合控制器（系统分成D2-PHC（检测PH和温度）和D2-TDS两个控制器（检测EC和温度））。

本装置在具体使用时，关闭第一流量控制阀307、第二流量控制阀308、第三流量控制阀309、第四流量控制阀310、第五流量控制阀312，将营养液原液倒入供液储液桶301内，打开自来水龙头313，将营养液原液稀释到符合作物灌溉要求的浓度，关闭自来水龙头313，则取样检测回液收集桶304内部营养液的养分含量并观测记录回液测量标尺306的刻度值，打开供液潜水泵316，打开泄压阀，打开第五流量控制阀312，供液储液桶301内部的营养液通过稳流滴头201浇灌到栽植箱202内部，打开第一流量控制阀307，栽植箱202内作物使用后的营养液流入供液储液桶301内部，供液检测器302实时检测供液储液桶301内部营养液的温度是否符合作物灌溉要求，若符合，则不进行任何操作；若不符合，则打开加热器加热使营养液达到合适温度范围22℃~25℃；供液检测器302实时检测供液储液桶301内部营养液的EC值、PH值是否符合作物灌溉要求，若符合，则不进行任何操作；若不符合，则人工打开第一警报器报警，关闭第一流量控制阀307，打开第二流量控制阀308，栽植箱202内作物使用后的营养液流入回液收集桶304内部，当供液储液桶301内部的营养液全部使用完毕后且作物使用后的营养液全部进入回液收集桶304内部后，回液检测器305检测回液收集桶304内部营养液的EC值、PH值是否符合作物灌溉要求，若符合，则人工打开第二警报器报警，关闭第三流量控制阀309，打开第四流量控制阀310，回液收集桶304内部符合作物灌溉要求的营养液流入供液储液桶301内部供作物继续循环使用；若不符合，则观测并记录回液测量标尺306的刻度值并取样检测回液收集桶304内营养液的养分含量，比较回液收集桶304内部营养液的检测数据与供液储液桶301内部营养液的检测数据确定作物吸收的水和养分的量，关闭第四流量控制阀310，打开第三流量控制阀309，将回液收集桶304内的营养液废液排出到外界。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：包括作物栽植装置、吸收监测装置，所述作物栽植装置的顶部和底部均与所述吸收监测装置通过管道连通，以使所述吸收监测装置为所述作物栽植装置中的作物提供水和养分且作物栽植装置中的作物吸收后剩余的水和养分回到所述吸收监测装置中，所述吸收监测装置包括供液储液桶、供液检测器、供液测量标尺、回液收集桶、回液检测器、回液测量标尺，所述供液储液桶的内部与所述作物栽植装置的顶部通过管道连通，以使所述供液储液桶内部的营养液从所述作物栽植装置的顶部流入所述作物栽植装置的内部，所述供液储液桶的内部还与所述作物栽植装置的底部通过管道连通且所述供液储液桶与所述作物栽植装置的连通管道上设置有第一流量控制阀，以使所述作物栽植装置内部使用后的营养液能够从所述作物栽植装置的底部流入所述供液储液桶的内部供作物循环利用，所述回液收集桶也与所述作物栽植装置的底部通过管道连通且所述回液收集桶与所述作物栽植装置的连通管道上设置有第二流量控制阀，以使作物栽植装置内部使用后的营养液能够从作物栽植装置的底部流入回液收集桶的内部以便取样检测回液收集桶内部营养液的养分含量，所述供液检测器设置在所述供液储液桶的内部且所述供液检测器靠近所述供液储液桶的底部设置，所述供液测量标尺与所述供液储液桶的侧壁固定连接且所述供液测量标尺的长度与供液储液桶的高度相适配，以测量供液储液桶内的液体水含量；所述回液检测器设置在所述回液收集桶的内部且所述回液检测器靠近所述回液收集桶的底部设置，所述回液测量标尺与所述供液储液桶的侧壁固定连接且所述供液测量标尺的长度与所述回液收集桶的长度相适配，以测量回液收集桶内部的液体水含量。

2.如权利要求1所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述回液收集桶的内部还与外界通过管道连通且回液收集桶与外界的连通管道上设置有第三流量控制阀，所述回液收集桶的内部还与所述供液储液桶的内部通过管道连通且所述回液收集桶与所述供液储液桶的连通管道上设置有第四流量控制阀。

3.如权利要求2所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述作物栽植装置包括稳流滴头、栽植箱、基质过滤网，所述稳流滴头与所述供液储液桶的内部通过管道连通，所述基质过滤网的外侧底部与所述供液储液桶的内部、所述回液收集桶的内部均通过管道连通，稳流滴头设置在栽植箱的顶部，基质过滤网设置在栽植箱的底部。

4.如权利要求1所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述供液储液桶与作物栽植装置顶部的连通管道上设置有供液过滤器、第五流量控制阀。

5.如权利要求1所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述供液储液桶的内部还与自来水龙头通过管道连通且所述供液储液桶与所述自来水龙头的连通管道上设置有自来水过滤器。

6.如权利要求1所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述回液收集桶与所述供液储液桶的连通管道上设置有回液潜水泵。

7.如权利要求3所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述供液储液桶和所述回液收集桶均设置在地表以下。

8.如权利要求7所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述供液储液桶与所述稳流滴头的连通管道上设置有供液潜水泵，所述供液潜水泵设置在供液储液桶的内部。

9.如权利要求8所述的用于监测作物吸收水和养分的装置，其特征在于：所述稳流滴头与所述供液储液桶的连通管道上还设置有泄压阀，所述泄压阀设置在所述供液储液桶内部。

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