CN210537933U - 一种负压灌溉调压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种负压灌溉调压装置，其包括浮子水箱、调压管和负压水箱，所述浮子水箱通过连接管一与调压管上部相连，所述调压管下部通过连接管二与所述负压水箱上部相连，所述负压水箱底部通过输水管与水平铺设的渗水管相连，所述渗水管上设有若干渗水器；所述调压管顶部设有抽气管，所述抽气管上设有阀门一，所述调压管内设有与其内径相匹配的海绵；所述负压水箱顶部设有加水口，所述加水口处设有密封盖；所述连接管一上设有节流阀，所述连接管二上设有单向阀一。

Description

一种负压灌溉调压装置

技术领域

本实用新型涉及农作物灌溉技术领域，尤其涉及一种负压灌溉调压装置。

背景技术

目前先进的农业节水灌溉技术有喷灌、微灌等。喷灌的使用受到气象条件的影响，在风力较大的我国北方干旱半干旱地区，喷灌过程中水的蒸发和漂移损失使得喷灌的节水效果大打折扣，另外喷灌需要较大的压力，对于能源的要求较高，在有些地区难以实施。微灌系统利用专门设备，将有压水流变成细小的水流或水滴，润湿作物根系层附近的土壤，具有理想的节水效果，该系统一般包括首部枢纽、输水干管、支管、毛管和滴头等部分，设备投入价格高昂，一般应用于经济价值较高的作物，一般作物的大田应用很难实施。目前，无论是喷灌还是微灌均是在供水压力为正水头的灌溉，灌溉后部分土体会达到水分饱和状态，随后说明书消耗于土壤蒸发和作物蒸腾耗水，导致土壤经历干湿交替，而土壤含水量的过度波动会使植物遭受旱涝胁迫，增加病虫害的发生，导致肥料的浪费以及对环境的污染等问题。

目前已有的负压灌溉调压装置有“一种负压自动灌溉系统（申请号201110136158.8）”，利用其技术可实现负压灌溉，但其负压的产生依靠供水面和灌水器的高差来实现，虽然能够调节负压，但不够灵活，由于该负压灌溉的实施要求供水面必须低于灌水器，因此对于大田作物难以实施。此外现有负压灌溉调压装置因故障产生负压时，可能因吸入土壤颗粒等物质引发渗水器的堵塞。而且现有负压灌溉系统内的渗水管使用时间久了以后会在渗水管内壁上积淀一层杂质，影响渗水器向土壤渗水的正常进行。在常压下，水中溶解有空气，负压状态下这些空气会析出，会在渗水管中形成空气泡。空气泡的存在阻断了储水容器到渗水器之间的连续水张力，直接影响负压精准灌溉装置的工作状态，因此在实际应用中必须解决排气问题。针对上述问题，本实用新型提供了一种负压灌溉调压装置，负压调节灵活，可以避免渗水管吸入土壤颗粒发生堵塞，还能有效降低系统中空气泡的产生。

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负压灌溉调压装置，负压调节灵活，可以避免渗水管吸入土壤颗粒发生堵塞，还能有效降低系统中空气泡的产生。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种负压灌溉调压装置，其包括浮子水箱、调压管和负压水箱，所述浮子水箱通过连接管一与调压管上部相连，所述调压管下部通过连接管二与所述负压水箱上部相连，所述负压水箱底部通过输水管与水平铺设的渗水管相连，所述渗水管上设有若干渗水器；

所述调压管顶部设有抽气管，所述抽气管上设有阀门一，所述调压管内设有与其内径相匹配的海绵；所述负压水箱顶部设有加水口，所述加水口处设有密封盖；所述连接管一上设有节流阀，所述连接管二上设有单向阀一。

作为本实用新型的进一步改进，所述浮子水箱的进水管上装设有水表。

作为本实用新型的进一步改进，所述浮子水箱包括水箱箱体、设于所述水箱箱体内的浮筒、固设于所述水箱箱体上方的液体计量器和固设于所述液体流量器上方的进水管；所述浮筒中心上方竖直设置有顶杆，所述顶杆通过若干支架与所述浮筒相连；所述进水管的竖直部侧壁设有出水口，所述出水口处设有引流管，所述进水管的竖直部内设有活塞，所述活塞与顶杆顶部固连在一起。

作为本实用新型的进一步改进，所述液体计量器上部设有进水口，下部设有出水管，所述浮筒在所述出水管正下方设有经水流穿过的竖直通孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架水平部与液体计量器顶端之间的距离小于所述活塞与进水管竖直部底端之间的距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述海绵下方嵌设有塑料的空心球体，所述空心球体底部中心固设有配重块。

作为本实用新型的进一步改进，所述渗水管右端与通气管相连通，所述通气管自由端与所述负压水箱顶部相连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述进水管上设有砂石过滤器。

作为本实用新型的进一步改进，若干个所述调压管通过所述连接管二串联在一起，最左端的所述调压管上部通过所述连接管一与浮子水箱相连，最右端的所述调压管下部通过连接管二与所述负压水箱上部相连。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型所提供的一种负压灌溉调压装置，通过浮子水箱保证系统进水处的水压恒定；通过调节所述调压管内水位的高低来调节调压管内负压的大小，从而来调节所述渗水器处的渗水水压；通过所述负压水箱来提供稳定的供水；整套系统结构简单，负压调节灵活，供水稳定，将若干个所述调压器串联使用，各级调压器的控压值有累加作用，可以加大对灌溉系统负压的调节范围。

通过在所述调压管内设置海绵结构，当水流从所述调压管上部落下时，落到海绵上后再顺着海绵缝隙流入下方水面，避免了水流直接冲击到水面上导致的水中空气溶解量的增加，有效减少了渗水管中空气泡的产生。

通过在所述连接管二上设置单向阀一，可以防止渗水管内水流倒吸，吸入土壤颗粒等物质引发灌水器的堵塞。

所述浮子水箱通过与水表或液体流量器结合，在稳定水压的同时，对灌溉用水量进行了计量，便于对农作物用水量进行数据统计分析。

通过设置所述清管装置可以定期对渗水管内壁进行清洁，保证渗水器向土壤渗水的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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它的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大示意图。

图3是图2中B处的局部放大示意图。

图4是图1中C处的局部放大示意图。

图5是本实用新型中浮筒的结构示意图。

图6是本实用新型中清管器的结构示意图。

图7是本实用新型中若干调压管串联时系统的结构示意图。

其中：1浮子水箱、1-1水箱箱体、2进水管、2-1出水口、2-2引流管、3液体计量器、3-1进水口、3-2出水管、3-3连接杆、4浮筒、4-1支架、4-2顶杆、4-3通孔、5活塞、6连接管一、6-1节流阀、7调压管、7-1抽气管、7-2阀门一、8海绵、9空心球体、9-1配重块、10连接管二、10-1单向阀一、11负压水箱、11-1密封盖、12输水管、13渗水管、14渗水器、15通气管、16连接管三、17清管器、17-1过孔、18连接管四、18-1阀门二、19自吸泵、20排水管、20-1单向阀二、21吸水管、21-1单向阀三、22储水池、23排水池。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

一种负压灌溉调压装置，其包括浮子水箱1、调压管7和负压水箱11，所述浮子水箱1通过连接管一6与调压管7上部相连，所述调压管7下部通过连接管二10与所述负压水箱11上部相连，所述负压水箱11底部通过输水管12与水平铺设的渗水管13相连，所述渗水管13上设有若干渗水器14。通过浮子水箱1可以保证系统进水处的水压恒定；通过调节所述调压管7内水位的高低可以调节调压管7内负压的大小，从而来调节所述渗水器14处的渗水水压；通过所述负压水箱11来提供稳定的供水；所述渗水器14为陶瓷微孔渗水器，透水不透气。整套系统结构简单，负压调节灵活，供水稳定。

所述调压管7顶部设有抽气管7-1，所述抽气管7-1与抽气泵相连，所述抽气管7-1上设有阀门一7-2，所述调压管7内设有与其内径相匹配的海绵8；所述负压水箱11顶部设有加水口，所述加水口处设有密封盖11-1；所述连接管一6上设有节流阀6-1，所述连接管二10上设有单向阀一10-1；通过在所述调压管7内设置海绵结构，当水流从所述调压管7上部落下时，落到海绵8上后再顺着海绵8缝隙流入下方水面，避免了水流直接冲击到水面上导致的水中空气溶解量的增加，有效减少了渗水管13中空气泡的产生。本实施例中，所述海绵8下方嵌设有塑料的空心球体9，所述空心球体9底部中心固设有配重块9-1。所述空心球体9完全进入水面以下时所承受的浮力大于所述配重块9-1的重力。通过设置所述空心球体9和配重块9-1可以保证所述海绵8的稳定升降，并且增大浮力，保证所述海绵8能完全位于水面以上。通过设置所述节流阀6-1可以对连接管一6内的水流速度进行控制。通过在所述连接管二10上设置单向阀一10-1，可以防止渗水管13内水流倒吸，吸入土壤颗粒等物质引发灌水器14的堵塞。

所述浮子水箱1的进水处设有计量装置，所述计量装置可以为水表或液体流量器3。所述浮子水箱1通过与水表或液体流量器3结合，在稳定水压的同时，对灌溉用水量进行了计量，便于对农作物用水量进行数据统计分析。作为一种实施方式，在所述浮子水箱1的进水管2上装设有水表，通过水表来对流经的水进行计量。作为另一种实施方式，将所述浮子水箱1与液体计量器3组合在一起进行结构设计。这时，所述浮子水箱1包括水箱箱体1-1、设于所述水箱箱体1-1内的浮筒4、固设于所述水箱箱体1-1上方的液体计量器3和固设于所述液体流量器3上方的进水管2；所述浮筒4中心上方竖直设置有顶杆4-2，所述顶杆4-2通过若干支架4-1与所述浮筒4相连；所述进水管2的竖直部侧壁设有出水口2-1，所述进水管2的竖直部内设有活塞5，所述活塞5与顶杆4-2顶部固连在一起。所述液体计量器3上部设有进水口3-1，下部设有出水管3-2，所述浮筒4在所述出水管3-2正下方设有经水流穿过的竖直通孔4-3。所述出水口2-1处设有引流管2-2，所述引流管2-2的出水端避开下方的所述支架4-1（或者将所述支架4-1水平部倾斜设计，即从其与所述顶杆4-2连接的部位朝外逐渐向上倾斜），保证从所述引流管2-2出水端流出的水能直接落入所述液体计量器3上部的进水口3-1内。所述支架4-1水平部与液体计量器3顶端之间的距离小于所述活塞5与进水管2竖直部底端之间的距离。防止所述水箱箱体1-1液面因故障过低时，所述活塞5从所述进水管2的竖直部脱离。所述进水管2可以通过连接杆固定在所述水箱箱体1-1上。

当所述水箱箱体1-1液面下降后，所述浮筒4随之下降，所述活塞5也下降，所述活塞5不再挡着所述出水口2-1，所述进水管2内的水通过所述出水口2-1流入所述液体计量器3的进水口3-1内，并从所述出水管3-2流入所述水箱箱体1-1内；随着所述水箱箱体1-1内液面的上升，所述浮筒4随之上升，所述活塞5也上升，所述活塞5挡住所述出水口2-1，所述进水管2不再进水。

所述渗水管13右端与通气管15相连通，所述通气管15自由端与所述负压水箱11顶部相连通。所述通气管15用来排出渗水管13内产生的一些空气泡。

所述进水管2上设有砂石过滤器，用来对自来水中携带的细沙进行过滤。

具体实施方式：

关闭所述阀门二18-1，打开所述密封盖11-1和阀门一7-2，往所述负压水箱11内加满水，盖上所述密封盖11-1，拧紧所述阀门一7-2，在土壤里的毛细作用力下，从渗水器14向土壤吸水，使系统内产生负压，在负压作用下，所述浮子水箱1内的水沿所述连接管一6进入调压管7内，实现连续供水。

所述负压灌溉调压装置内压力平衡时，所述调压管7内的负压恒定（与所述连接管一6高度相关），通过调节所述调压管7内水位的高低，可以调节系统内压力平衡时渗水器处的渗水所需土壤吸力大小，从而对土壤水分含量进行调节。升高所述调压管7内的水面，系统水位压增大，渗水器处的渗水所需土壤吸力会降低，土壤水分含量增大。降低所述调压管7内的水面，系统水位压降低，渗水器处的渗水所需土壤吸力会增大，土壤水分含量降低。通过阀门一7-2和抽气泵可对所述调压管7内的水面高度进行调节。

作为所述负压灌溉调压装置的另一种实施方式，若干个所述调压管7通过所述连接管二10串联在一起（如图7），最左端的所述调压管7上部通过所述连接管一6与浮子水箱1相连，最右端的所述调压管7下部通过连接管二10与所述负压水箱11上部相连。将若干个所述调压器7串联使用，各级调压器7的控压值有累加作用，可以加大对灌溉系统负压的调节范围。此时，只需在最右侧的所述连接管二10上设置单向阀一10-1。

作为所述负压灌溉调压装置的另一种实施方式，若干个所述调压管7还可以并联使用。并联使用时，可以增加通气量，在对较大面积的土地进行灌溉时，需要使用这种连接方式。灌溉面积大耗水就多，所需的即时水流量就大。这种情况下，单个调压管7的通气量可能就不够，造成对系统负压腔内空气补充不足，影响对系统负压控制的精度。并联连接有效解决了通气量不够的问题。

本实施例中，所述渗水管13上设有清管装置，所述清管装置包括自吸泵19、与所述渗水管13两端相连通的两个连接管三16、以及设于所述连接管三16内的清管器17，所述连接管三16内径不小于所述渗水管13的内径，所述连接管三16另一端通过连接管四18与所述自吸泵19的进水口相连，所述自吸泵19的出水口与排水管20相连，所述排水管20自由端设于排水池23内，所述排水管20中部与吸水管21相连通，所述吸水管21自由端设于储水池22内；所述连接管四18上设有阀门二18-1，所述吸水管21与排水管20之间设有单向阀二20-1，所述吸水管21上设有单向阀三21-1。通过设置所述清管装置可以定期对渗水管13内壁进行清洁，保证渗水器14向土壤渗水的正常进行。所述清管器17上安装有能产生磁信号的信号发射源，外界设有多个用于检测磁信号的信号接收器，从而来对清管器17进行定位。所述清管器17上沿轴向设有贯通的过孔17-1。有利于所述清管器17在压力作用下沿所述渗水管13运动过程中清理下来的杂质在通过所述过孔17-1的水流带动下随之进入所述排水池23内。

清管装置工作过程：

当所述负压灌溉调压装置的渗水管13管壁上砂石等杂质过多，影响系统运行时，打开所述阀门二18-1，通过控制器控制两个所述自吸泵19交替工作。首先，控制左侧的所述自吸泵19工作，左侧的所述吸水管21从储水池22内吸水，通过左侧的所述连接管四18、连接管三16进入所述渗水管13内，推动所述清管器17向右运动，在运动过程中将所述渗水管13管壁上的砂石等杂质刮下，并在水流带动下经右侧的所述连接管三16、连接管四18和排水管20进入所述排水池23内。当定位到所述清管器17到达所述渗水管13右侧时，停止左侧的所述自吸泵19工作，并启动右侧的所述自吸泵19，右侧的所述吸水管21从储水池22内吸水，通过右侧的所述连接管四18、连接管三16进入所述渗水管13内，推动所述清管器17向左运动，在运动过程中将所述渗水管13管壁上的砂石等杂质刮下，并在水流带动下经左侧的所述连接管三16、连接管四18和排水管20进入所述排水池23内。所述单向阀二20-1和单向阀三21-1可以对气体和液体进行单向控制，是为了控制所述清管装置内的水流流向。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种负压灌溉调压装置，其特征在于，其包括浮子水箱（1）、调压管（7）和负压水箱（11），所述浮子水箱（1）通过连接管一（6）与调压管（7）上部相连，所述调压管（7）下部通过连接管二（10）与所述负压水箱（11）上部相连，所述负压水箱（11）底部通过输水管（12）与水平铺设的渗水管（13）相连，所述渗水管（13）上设有若干渗水器（14）；

所述调压管（7）顶部设有抽气管（7-1），所述抽气管（7-1）上设有阀门一（7-2），所述调压管（7）内设有与其内径相匹配的海绵（8）；所述负压水箱（11）顶部设有加水口，所述加水口处设有密封盖（11-1）；所述连接管一（6）上设有节流阀（6-1），所述连接管二（10）上设有单向阀一（10-1）。

2.根据权利要求1所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述浮子水箱（1）的进水管（2）上装设有水表。

3.根据权利要求1所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述浮子水箱（1）包括水箱箱体（1-1）、设于所述水箱箱体（1-1）内的浮筒（4）、固设于所述水箱箱体（1-1）上方的液体计量器（3）和固设于所述液体计量器（3）上方的进水管（2）；所述浮筒（4）中心上方竖直设置有顶杆（4-2），所述顶杆（4-2）通过若干支架（4-1）与所述浮筒（4）相连；所述进水管（2）的竖直部侧壁设有出水口（2-1），所述出水口（2-1）处设有引流管（2-2），所述进水管（2）的竖直部内设有活塞（5），所述活塞（5）与顶杆（4-2）顶部固连在一起。

4.根据权利要求3所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述液体计量器（3）上部设有进水口（3-1），下部设有出水管（3-2），所述浮筒（4）在所述出水管（3-2）正下方设有经水流穿过的竖直通孔（4-3）。

5.根据权利要求3所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述支架（4-1）水平部与液体计量器（3）顶端之间的距离小于所述活塞（5）与进水管（2）竖直部底端之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述海绵（8）下方嵌设有塑料的空心球体（9），所述空心球体（9）底部中心固设有配重块（9-1）。

7.根据权利要求1所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述渗水管（13）右端与通气管（15）相连通，所述通气管（15）自由端与所述负压水箱（11）顶部相连通。

8.根据权利要求2或3所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，所述进水管（2）上设有砂石过滤器。

9.根据权利要求1所述的一种负压灌溉调压装置，其特征在于，若干个所述调压管（7）通过所述连接管二（10）串联在一起，最左端的所述调压管（7）上部通过所述连接管一（6）与浮子水箱（1）相连，最右端的所述调压管（7）下部通过连接管二（10）与所述负压水箱（11）上部相连。

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