CN212159543U - 一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，包括预埋在沙培基质内的多个导流装置，导流装置用于对沙培基质内多余的水肥进行导流，沙培基质的一侧开设有汇流池，导流装置的一端分别与汇流池连通，汇流池的一侧设置有用于对沙培基质内回流至汇流池内的水肥进行原位在线分析的光谱分析仪，本实用新型能够对沙培基质内多余的水肥进行导流，避免发生沙土流失，破坏农作物的生长环境，能够对沙培基质内回流至汇流池内的水肥进行原位在线分析和检测，检测水肥内的氮、磷、钾等养分的浓度，实现对沙培基质的水肥内的各养分浓度进行时刻原位在线分析和检测，方便使用，能够直观的反映沙培基质内各养分的浓度且检测数据准确。

Description

一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具

技术领域

本实用新型涉及一种沙培中水肥液体的采集器具，具体的说，涉及一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，属于沙培养分检测技术领域。

背景技术

农业生产中，种植农作物的基质有土培基质和沙培基质，现有采用沙培基质种植农作物时，为提高农作物的生产质量，需要对沙培基质进行浇灌液体水肥，以提高沙培基质中养分的浓度，进而确保和提高农作物的生产质量。

沙培基质中水肥的存留时间短，因此需要定期多频率高频次的施浇液体水肥，以提高培基质中液体水肥的浓度。

沙培基质内水中的肥料浓度多少是植物营养研究的重要一环，也是农产品安全及环境风险预测的研究热点，而为了准确对沙培基质进行浇灌液体水肥，需要对沙培基质内水中的肥料浓度进行准确检测。

沙培基质内的水存在于沙培基质的间隙中和附在沙土颗粒上，与河流、湖泊等自然水体相比，采集存在一定困难，现有技术中为准确检测沙培内水肥的浓度，大多采用沙土采集器，对沙培基质进行采集，然后将沙培基质运送至实验室进行检测，以获得沙培基质内各养分的浓度浓度，其采集工作和检测工作繁琐，使用不便。

为方便对沙培基质内水肥的浓度进行检测，现有技术中也采用土培水肥采集器进行采集并检测的，如专利号为：201220414644.1，公开了一种便携式土壤水分原位采集器，整体结构为管状多层次嵌套结构，竖向自下向上依次包括管帽、栅网进水口、采集仓、地面护套、自制浮子水位计、抽水管、水阀、堵头、气阀和导气管，其中采集仓一端用管帽封住，另一端用堵头封住；堵头上安装导气管，导气管上配有气阀，地面护套处安装有自制浮子水位计和配有水阀的抽水管。

上述该类土壤水分原位采集器能够用于沙培基质内，对沙培基质内的水肥进行采集，但是该水分原位采集器适用于土培基质内，其用于沙培基质内时，使用不便，并且在对沙培基质内的水分进行采集时，需要将该水分原位采集器插入沙培基质内，其采集口位于水分原位采集器的四周，采集效果不佳，并且该水分原位采集器只能采集植物根系周围的水分，往往在取样的过程中，就造成了沙培渗滤液中目标组分的大量损失及浓度变化，继而造成采集数据不准确，采集完成后还需将采集液运送至实验室进行检测，且检测繁琐，且使用不便。

并且该水分原位采集器通过插入土壤内进行采集，其对植物进行收割和播种时，需要再将该水分原位采集器取出，使其施工繁琐，进而降低实用性。

实用新型内容

本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种结构简单，使用方便，能够对沙培基质中水肥液体进行原位采集和分析，且采集和分析数据准确，能够准确反映沙培基质中养分浓度的沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，包括预埋在沙培基质内的多个导流装置，导流装置用于对沙培基质内多余的水肥进行导流，沙培基质的一侧开设有汇流池，导流装置分别与汇流池连通，汇流池的一侧设置有用于对沙培基质内回流至汇流池内的水肥进行原位在线分析的光谱分析仪。

以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：

多个导流装置分别沿沙培基质的宽度方向依次间隔布设，每个导流装置沿沙培基质的长度方向设置。

进一步优化：导流装置包括导流盒，导流盒内设置有导流通道，导流盒的上方设置有与导流通道连通的进液口。

进一步优化：导流盒的上方位于进液口的位置处设置有过滤渗透层，沙培基质内的水肥通过渗透原理和过滤渗透层的过滤渗透至导流盒内。

进一步优化：过滤渗透层采用的是无纺布层，过滤渗透层的整体厚度为10-80mm。

进一步优化：导流盒的一端部设置有汇流总管，汇流总管的一端与导流盒的导流通道连通，汇流总管的另一端与汇流池连通。

进一步优化：导流盒与汇流池之间的汇流总管上串联有过滤器，过滤器用于对汇流总管内输送的水肥液体进行过滤。

进一步优化：汇流池内设置有用于对汇流池内储存的水肥液位进行检测的液位检测器。

进一步优化：光谱分析仪与汇流池之间设置有多组连通管道，多组连通管道的两端分别与光谱分析仪与汇流池连通，连通管道用于将汇流池内的水肥输送至光谱分析仪内。

进一步优化：连通管道包括输送管，输送管的两端分别与光谱分析仪和汇流池连通，输送管上串联设置有蠕动泵。

本实用新型采用上述技术方案，在使用时，将导流盒预埋在沙培基质内，且每个导流盒分别沿沙培基质的长度方向布设，多个导流盒分别沿沙培基质的宽度方向依次间隔布设。

当对沙培基质进行浇灌水肥时，水肥慢慢渗透至沙培基质内，使沙培基质处于饱和状态，此时沙培基质内多余的水肥通过渗透原理渗透至导流盒的导流通道内，而后导流通道将水肥引导进汇流总管内，此时汇流总管内的水肥流入汇流池内。

此时需要对汇流池内的水肥进行在线分析时，首先启动蠕动泵，蠕动泵工作通过输送管吸取汇流池内的水肥，并通过准确计量输送至光谱分析仪内。

此时光谱分析仪对该沙培基质内通过导流盒和汇流总管回流至汇流池内的水肥进行准确检测水肥内的氮、磷、钾各养分的浓度，实现对沙培基质内的水肥的各养分浓度进行时刻原位在线分析和检测，方便使用，能够直观的反映沙培基质的水肥内各养分的浓度，且检测数据准确，能够保证时刻检测农作物的生长环境，方便使用。

本实用新型采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够对沙培基质内多余的水肥进行导流，避免发生沙土流失，破坏沙培基质上农作物的生长环境，并且能够对沙培基质内回流至汇流池内的水肥进行原位在线分析和检测，检测水肥内的氮、磷、钾等养分的浓度，实现对沙培基质的水肥内的各养分浓度进行时刻原位在线分析和检测，方便使用，能够直观的反映沙培基质内各养分的浓度且检测数据准确，能够保证时刻检测农作物的生长环境，进而方便使用者能够根据沙培基质内水肥的浓度进行准确浇灌液体水肥，能够保证农产品生长环境安全以及方便对生长环境的时刻风险预测分析。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的总体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中导流盒的剖视图；

图3为本实用新型实施例1中在使用时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2中导流盒的结构示意图。

图中：1-沙培基质；2-导流盒；21-导流通道；22-进液口；23-支撑板；3-汇流总管；4-汇流池；5-光谱分析仪；6-过滤渗透层；7-过滤器；8-液位检测器；9-输送管；10-蠕动泵。

具体实施方式

实施例1：如图1-2所示，一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，包括预埋在沙培基质1内的多个导流装置，导流装置用于对沙培基质1内多余的水肥进行导流，所述沙培基质1的一侧开设有汇流池4，所述导流装置分别与汇流池4连通，所述汇流池4的一侧设置有用于对沙培基质1内回流至汇流池4内的水肥进行原位在线分析的光谱分析仪5。

所述多个导流装置分别沿沙培基质1的宽度方向依次间隔布设，每个导流装置沿沙培基质1的长度方向设置。

如图1-3所示，这样设计，由于沙培基质1的特性，其沙培基质1的储水性差，并且浇灌的水肥过多时，容易发生沙土流失，破坏沙培基质1上农作物的生长环境，并且造成水肥的浪费。

而沙培基质1内预埋的导流装置，能够对沙培基质1内因浇灌过多的水肥进行导流，使沙培基质1内多余的水肥通过导流装置导流至汇流池4内。

当对沙培基质1进行浇灌水肥时，水肥慢慢渗透至沙培基质1内，使沙培基质1处于饱和状态，此时沙培基质1内多余的水肥通过渗透原理渗透至导流装置内，而后导流装置对水肥进行引导使水肥进入汇流池4内。

此时需要对回流至汇流池4内的水肥进行在线分析时，首先将汇流池4内的水肥输送至光谱分析仪5内，而后光谱分析仪5对该沙培基质1内的水肥浓度进行时刻原位在线分析和检测，实现对沙培基质1内的水肥浓度进行时刻原位在线分析和检测，方便使用，能够直观的反映沙培基质1内水肥的浓度，且检测数据准确，能够保证时刻检测农作物的生长环境。

进而方便使用者能够根据沙培基质1内水肥的浓度进行准确浇灌液体水肥，能够保证农产品生长环境安全，以及方便对生长环境的时刻风险预测分析。

如图1-2所示，所述导流装置包括导流盒2，所述导流盒2内设置有导流通道21，所述导流盒2的上方设置有与导流通道21连通的进液口22。

所述导流盒2的上方位于进液口22的位置处设置有用于对沙培基质1的泥沙进行过滤的过滤渗透层6。

所述过滤渗透层6设置在导流盒2的进液口22处，所述过滤渗透层6能够对沙培基质1的泥沙进行过滤，将泥沙阻挡在导流盒2的外部，避免沙土流失严重，让沙培基质1内多余的水肥通过过滤渗透层6渗透至导流盒2内，方便使用。

所述过滤渗透层6采用的是无纺布层，所述过滤渗透层6的整体厚度为40-80mm。

这样设计，无纺布层具有透气性且不吸水，进而无纺布层设置在导流盒2的进液口22处，可用于对沙培基质1的泥沙进行过滤，将泥沙阻挡在导流盒2的外部，只让沙培基质1内多余的水肥通过过滤渗透层6渗透至导流盒2内，提高过滤效果。

在本实施例中，所述导流盒2整体可采用塑料或不锈钢等材料制成。

所述导流盒2的整体结构可呈长方体状、正方体状等多种几何体状。

如图1-2所示，所述导流盒2的一端部设置有汇流总管3，所述汇流总管3的一端与导流盒2的导流通道21连通，所述汇流总管3的另一端与汇流池4连通。

所述沙培基质1内多余的水肥通过渗透原理和通过过滤渗透层6的过滤渗透至导流盒2的导流通道21内，导流通道21用于引导水肥进入汇流总管3内，而后汇流总管3将水肥输送至汇流池4内。

所述导流盒2与汇流池4之间的汇流总管3上串联有过滤器7，所述过滤器7用于对汇流总管3内输送的水肥液体进行过滤。

这样设计，导流盒2内的水肥通过汇流总管3输送至汇流池4内，此时通过过滤器7可用于对汇流总管3内输送的水肥液体进行过滤，提高水肥的质量，避免水肥中含有的杂质进入汇流池4内。

如图1-2所示，所述汇流池4内设置有用于对汇流池4内储存的水肥液位进行检测的液位检测器8。

这样设计，通过液位检测器8可用于时刻检测汇流池4内储存的水肥液位，进而避免液位过低或过高，方便使用。

如图1-2所示，所述光谱分析仪5用于对沙培基质1内通过导流盒2回流至汇流池4内的水肥进行准确检测水肥内的氮、磷、钾各养分的浓度。

所述光谱分析仪5为现有技术，可由市面上直接购买获得。

如图1-2所示，所述光谱分析仪5与汇流池4之间设置有多组连通管道，多组连通管道的两端分别与光谱分析仪5与汇流池4连通，所述连通管道用于将汇流池4内的水肥输送至光谱分析仪5内。

所述多组连通管道分别用于将汇流池4内的水肥输送至光谱分析仪5相对应的检测位，用于对水肥内的氮、磷、钾等养分进行分别准确检测。

这样设计，可通过多组连通管道将汇流池4内的水肥输送至光谱分析仪5相对应的检测位，进而光谱分析仪5够对水肥内的氮、磷、钾等养分进行同步检测和分析，提高对水肥内各个养分浓度的检测和分析的效率，方便使用。

所述连通管道包括输送管9，所述输送管9的两端分别与光谱分析仪5和汇流池4连通，所述输送管9上串联设置有蠕动泵10。

所述蠕动泵10工作通过输送管9吸取汇流池4内的水肥，并通过准确计量输送至光谱分析仪5内。

所述蠕动泵10能够用于对输送管9内输送的水肥流量的大小和容量进行准确计量，方便使用。

如图1-3所示，在使用时，将导流盒2预埋在沙培基质1内，且每个导流盒2分别沿沙培基质1的长度方向布设，多个导流盒2分别沿沙培基质1的宽度方向依次间隔布设。

当对沙培基质1进行浇灌水肥时，水肥慢慢渗透至沙培基质1内，使沙培基质1处于饱和状态，此时沙培基质1内多余的水肥通过渗透原理渗透至导流盒2的导流通道21内，而后导流通道21将水肥引导进汇流总管3内，此时汇流总管3内的水肥流入汇流池4内。

此时需要对汇流池4内的水肥进行在线分析时，首先启动蠕动泵10，蠕动泵10工作通过输送管9吸取汇流池4内的水肥，并通过准确计量输送至光谱分析仪5内。

此时光谱分析仪5对汇流池4内水肥中的氮、磷、钾各养分的浓度进行准确检测，实现对沙培基质1内的水肥的各养分浓度进行时刻原位在线分析和检测，方便使用，能够直观的反映沙培基质1的水肥内各养分的浓度，且检测数据准确，能够保证时刻检测农作物的生长环境，方便使用。

需要特别说明的是：沙培基质1中氮、磷、钾养分的浓度是影响农作物的生长的重要因素，其沙培基质1中还具有其他微量元素，如：钙、磷、锰、锌、硼、铁等。

所述该沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具还能够用于对沙培基质1内水肥中的钙、磷、锰、锌、硼、铁等微量元素的浓度进行检测。

所述对钙、磷、锰、锌、硼、铁等微量元素的浓度进行检测是由光谱分析仪5完成的，光谱分析仪5通过发射不同波长的光可对水肥中钙、磷、锰、锌、硼、铁等微量元素的浓度进行检测。

实施例2，如图4所示，上述实施例1中，所述导流盒2的整体结构还可以采用图4所示结构，所述导流盒2的进液口22处设置有用于支撑并固定安装过滤渗透层6的支撑板23。

所述支撑板23上开设有多个渗透孔。

所述沙培基质1内的水肥通过滤渗透层6和支撑板23的渗透孔可渗透进导流盒2的导流通道21内。

这样设计，可通过支撑板23能够用于支撑并固定安装过滤渗透层6，避免过滤渗透层6上方的沙培基质1过重将过滤渗透层6压至变形，方便使用，并且沙培基质1内的水肥通过滤渗透层6和支撑板23的渗透孔可渗透进导流盒2的导流通道21内，方便对沙培基质1内的水肥进行导流。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：包括预埋在沙培基质（1）内的多个导流装置，导流装置用于对沙培基质（1）内多余的水肥进行导流，沙培基质（1）的一侧开设有汇流池（4），导流装置分别与汇流池（4）连通，汇流池（4）的一侧设置有用于对沙培基质（1）内回流至汇流池（4）内的水肥进行原位在线分析的光谱分析仪（5）。

2.根据权利要求1所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：多个导流装置分别沿沙培基质（1）的宽度方向依次间隔布设，每个导流装置沿沙培基质（1）的长度方向设置。

3.根据权利要求2所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：导流装置包括导流盒（2），导流盒（2）内设置有导流通道（21），导流盒（2）的上方设置有与导流通道（21）连通的进液口（22）。

4.根据权利要求3所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：导流盒（2）的上方位于进液口（22）的位置处设置有过滤渗透层（6），沙培基质（1）内的水肥通过渗透原理和过滤渗透层（6）的过滤渗透至导流盒（2）内。

5.根据权利要求4所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：过滤渗透层（6）采用的是无纺布层，过滤渗透层（6）的整体厚度为40-80mm。

6.根据权利要求5所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：导流盒（2）的一端部设置有汇流总管（3），汇流总管（3）的一端与导流盒（2）的导流通道（21）连通，汇流总管（3）的另一端与汇流池（4）连通。

7.根据权利要求6所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：导流盒（2）与汇流池（4）之间的汇流总管（3）上串联有过滤器（7），过滤器（7）用于对汇流总管（3）内输送的水肥液体进行过滤。

8.根据权利要求7所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：汇流池（4）内设置有用于对汇流池（4）内储存的水肥液位进行检测的液位检测器（8）。

9.根据权利要求8所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：光谱分析仪（5）与汇流池（4）之间设置有多组连通管道，多组连通管道的两端分别与光谱分析仪（5）和汇流池（4）连通，连通管道用于将汇流池（4）内的水肥输送至光谱分析仪（5）内。

10.根据权利要求9所述的一种沙培农作物栽培中水肥液体原位采集器具，其特征在于：连通管道包括输送管（9），输送管（9）的两端分别与光谱分析仪（5）和汇流池（4）连通，输送管（9）上串联设置有蠕动泵（10）。

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