CN210303499U - 一种灌溉用水肥混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灌溉用水肥混合装置，包括支架，支架上安装有电控柜以及水肥混合组件；水肥混合组件包括灌溉管、水管、上肥装置及文丘里施肥器；灌溉管、水管及上肥装置均通过文丘里施肥器相连通；水管的两端分别为进水口和出水口，中部设置有支管与文丘里施肥器相连通；灌溉管与文丘里施肥器的出口相连接；灌溉管的管身上安装有手动调节阀、浮子流量计、脉冲流量计、PH传感器以及EC传感器。本实用新型多传感器组合的方式对滴灌、微喷、水肥一体化设备进行控制，实现精准灌溉，提高水肥利用率，降低了成本；可远程控制电磁阀进行灌溉，提高了灌溉的自动化水平；本装置增加压力传感器用于供肥压力不足报警，提高了设备的稳定性。

Description

一种灌溉用水肥混合装置

技术领域

本实用新型涉及一种混合装置，尤其涉及一种灌溉用水肥混合装置。

背景技术

目前，我国农业灌溉基本还是粗放式。我国总用水量中农业所占比很大比重，是我国的用水大户。截止2012年底，我国农业用水占全国总用水量 62.4％。我国水资源总量仅为世界6％，是水资源严重紧缺的13个国家之一。据统计，我国每年农业用水缺口超过300亿立方米，灌溉用水的利用率不到60％，而先进国家已经达到了70％～80％，我国节水潜力巨大。同时我国目前化肥使用量很大，平均每667平方米的农用地要施肥50千克以上，且我国的液态肥使用量呈逐年增加的趋势。但由于普通施肥方式利用率低，残留量大，造成了巨大的环境污染。相比于发达国家，我国在节水灌溉推广方面还有很大的差距。在施肥方面，我国农民盲目施肥、过量施肥现象非常普遍，不合理的施肥造成了严重的水土污染。在当前精细农业的要求下，水肥一体化技术是我国农业从粗放向集约型转变是必然选择。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种灌溉用水肥混合装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种灌溉用水肥混合装置，包括支架，支架上安装有电控柜以及水肥混合组件；水肥混合组件包括灌溉管、水管、上肥装置及文丘里施肥器；灌溉管、水管及上肥装置均通过文丘里施肥器相连通；

水管的两端分别为进水口和出水口，中部设置有支管与文丘里施肥器相连通；

上肥装置包括原液桶、上肥管以及注肥泵；上肥管的一端与文丘里施肥器的入口相连接、另一端与原液桶相连接；上肥管与原液桶之间设置有注肥泵；上肥管与文丘里施肥器之间设置有电磁阀；上肥管的管身上还设置有压力表和压力传感器；

灌溉管与文丘里施肥器的出口相连接；灌溉管的管身上安装有手动调节阀、浮子流量计、脉冲流量计、PH传感器以及EC传感器；

注肥泵、电磁阀、压力传感器、浮子流量计、脉冲流量计、PH传感器以及 EC传感器均与电控柜导线相连。

进一步地，电控柜上安装有操作屏、按键以及报警灯。

进一步地，支架的底端安装有水平调节旋钮。

进一步地，文丘里施肥器为一个或多个，多个文丘里施肥器并排排列且均与上肥管和水管支管相连通；灌溉管为一个或多个，多个灌溉管与多个文丘里施肥器一一对应。

本实用新型多传感器组合的方式对滴灌、微喷、水肥一体化等设备进行控制，实现精准灌溉，提高水肥利用率，降低了成本；由于本装置在无人值守的情况下可远程控制电磁阀进行灌溉，提高了灌溉的自动化水平；本装置增加压力传感器用于供肥压力不足报警，提高了设备的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的侧面结构示意图。

图3为本实用新型的电路原理图。

图中：1、报警灯；2、操作屏；3、按键；4、电控柜；5、水平调节旋钮；6、注肥泵；7、压力表；8、原液桶；9、水管；10、支架；11、电磁阀；12、手动调节阀；13、浮子流量计；14、脉冲流量计；15、文丘里施肥器； 16、灌溉管。

具体实施方式

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、2所示的一种灌溉用水肥混合装置，包括支架10，支架10的底端安装有水平调节旋钮5，水平调节旋钮为四个，分别分布于支架底端的四个角上；支架用于支撑整个装置，通过旋转水平调节旋钮可以调节支架的高度以及在不平的底面保持整个装置的水平。

支架10上安装有电控柜4以及水肥混合组件；水肥混合组件包括灌溉管 16、水管9、上肥装置及文丘里施肥器15；灌溉管16、水管9及上肥装置均通过文丘里施肥器15相连通；文丘里施肥器可以将清水与肥料混合并通过灌溉管释放水肥。

水管9的两端分别为进水口和出水口，水管从进水口通入清水，并从出水口中流出；中部设置有支管与文丘里施肥器相连通，使清水可以通过支管进入到文丘里施肥器中。

上肥装置包括原液桶8、上肥管以及注肥泵6；上肥管的一端与文丘里施肥器的入口相连接、另一端与原液桶8相连接；上肥管与原液桶之间设置有注肥泵6；原液桶中装入肥料原液并且肥料原液在注肥泵的作用下通过上肥管进入到文丘里施肥器中。

上肥管与文丘里施肥器之间设置有电磁阀11，电磁阀用于控制肥料原液进入文丘里施肥器的量。上肥管的管身上还设置有压力表7和压力传感器，在注肥泵的作用下使肥料原液具有压力，通过压力表可以直观的看见上肥管中的压力大小，压力传感器可以直接检测到压力，并且将检测到的数值传输给电控柜。

灌溉管16与文丘里施肥器的出口相连接，水肥在文丘里施肥器中混合好后通过灌溉管流出。灌溉管16的管身上安装有手动调节阀12、浮子流量计13、脉冲流量计14、PH传感器以及EC传感器；手动调节阀可以手动控制水肥的流出量，上述传感器则可以探测灌溉管中水肥的相关参数，并传输给电控柜。其中水肥的流出量一方面可以直接通过手动控制，另一方面可以完全通过电磁阀控制，根据文丘里施肥器的原理，电磁阀关闭，肥料原液不再流动，则无法产生流速差，从而清水无法被吸入到文丘里施肥器与肥料原液混合，从而灌溉管中不产生水肥，从而实现了水肥流出的电控制。

注肥泵、电磁阀、压力传感器、浮子流量计、脉冲流量计、PH传感器以及 EC传感器均与电控柜导线相连，其中，浮子流量计、脉冲流量计可测量灌溉管中的流量。PH传感器可测量水肥的PH。EC传感器可测量水肥的电导率(EC 值)。电控柜上安装有操作屏2、按键3以及报警灯1。其中按键和操作屏可以提供人机交互。当压力传感器检测到上肥压力不足将激活警报灯。

电控柜4内的电路板，可提供显示、按键、报警和控制接口，用于本装置的人机交互、报警和控制。

当使用本实用新型进行现场采集、灌溉和稳定传输时，电路板具体选用的各模块为：

微处理器，采用意法半导体STM32F103VGT6，包括100个引脚，可以为存储电路、控制电路、指示灯电路、数据采集电路提供了足够的I/0资源；1M片内 Flash，96K片内存，可以满足系统软件编写的需求；片上有12位的A/D转换器，并且提供了片内参考电压，可满足本技术方案进行信息采集的需求。

数据采集电路，与微处理器连接，提供RS485接口，分别采集PH传感器、 EC传感器、压力传感器、浮子流量计以及脉冲流量计数值。

控制电路，与微处理器连接，采用STM32F103VGT6自带的3路I/O和继电器提供3个开关信号输出端，分别与电磁阀和注肥泵开关连接，用于对电磁阀和注肥泵开关进行控制。

通讯电路，与微处理器连接，至少提供两路RS485和至少两路RS232开关， RS485和RS232电路可通过连接PLC扩展控制IO，连接显示屏设备，也可以连接 GPRS模块实现远程控制。

按键电路，与微处理器连接，采用STM32F103VGT6自带的6路I/O提供至少6 路开关。

电源管理电路，与微处理器连接，采用TOREX公司XC6206-3.3V芯片，4.2V 转3.3V提供MCU供电，静态电流1uA。

指示灯电路，与微处理器连接，采用STM32F103VGT6自带的2路I/O提供通讯和电源2个指示灯。

文丘里施肥器为一个或多个，多个文丘里施肥器并排排列且均与上肥管和水管支管相连通；灌溉管为一个或多个，多个灌溉管与多个文丘里施肥器一一对应。多组灌溉管可以增加灌溉效率。

本实用新型与现有技术相比具有的优点为：

a、由于本装置多传感器组合的方式对滴灌、微喷、水肥一体化等设备进行控制，实现精准灌溉，提高水肥利用率，降低了成本；

b、由于本装置在无人值守的情况下可远程控制电磁阀进行灌溉，提高了灌溉的自动化水平；

c、本装置增加压力传感器用于供肥压力不足报警，提高了设备的稳定性。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种灌溉用水肥混合装置，包括支架(10)，其特征在于：所述支架(10)上安装有电控柜(4)以及水肥混合组件；所述水肥混合组件包括灌溉管(16)、水管(9)、上肥装置及文丘里施肥器(15)；所述灌溉管(16)、水管(9)及上肥装置均通过文丘里施肥器(15)相连通；

所述水管(9)的两端分别为进水口和出水口，中部设置有支管与文丘里施肥器相连通；

所述上肥装置包括原液桶(8)、上肥管以及注肥泵(6)；所述上肥管的一端与文丘里施肥器的入口相连接、另一端与原液桶(8)相连接；所述上肥管与原液桶之间设置有注肥泵(6)；所述上肥管与文丘里施肥器之间设置有电磁阀(11)；所述上肥管的管身上还设置有压力表(7)和压力传感器；

所述灌溉管(16)与文丘里施肥器的出口相连接；所述灌溉管(16)的管身上安装有手动调节阀(12)、浮子流量计(13)、脉冲流量计(14)、PH传感器以及EC传感器；

所述注肥泵、电磁阀、压力传感器、浮子流量计、脉冲流量计、PH传感器以及EC传感器均与电控柜导线相连。

2.根据权利要求1所述的灌溉用水肥混合装置，其特征在于：所述电控柜上安装有操作屏(2)、按键(3)以及报警灯(1)。

3.根据权利要求1所述的灌溉用水肥混合装置，其特征在于：所述支架(10)的底端安装有水平调节旋钮(5)。

4.根据权利要求1所述的灌溉用水肥混合装置，其特征在于：所述文丘里施肥器为一个或多个，多个文丘里施肥器并排排列且均与上肥管和水管支管相连通；所述灌溉管为一个或多个，多个灌溉管与多个文丘里施肥器一一对应。

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