CN214015360U - 一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统，包括高位水箱、进水管、电磁阀、布水管、布水孔、湿度传感器、电线、控制器、地面、植物,所述进水管为UPVC管，所述布水管为PVC软管。该滴灌系统设计科学、节能、高效。该自动滴灌系统能实现对土壤湿度的精准检测，且能根据不同土壤湿度情况及时调节电磁阀的开关。该系统中湿度传感器采用五点布设原则，高位水箱中滴灌水源依靠水位差来提供压力，自动控制系统通过控制电磁阀的开关实现对土壤湿度的及时调节。解决了当今滴灌技术缺乏精准性、及时性的难题，具有一定的生态、节能、高效效益，适用于苗床育苗农业领域中土壤湿度的恒定调节。

Description

一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统

技术领域

本实用新型涉及灌溉技术领域，具体为一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统。

背景技术

随着农业生产技术的快速发展，滴灌技术为广泛应用于农业生产领域。现有的滴灌技术是将水源先引到主管再分出若干支路，然后通过约0.1~0.5mm孔口送到农作物根部进行局部灌溉。相对于漫灌和喷灌，滴灌技术水的利用率高达95%，是干旱缺水地区应用的最有效的一种节水灌溉方式。同时，滴灌结合施肥可使肥效增加一倍以上，达到很好的增产效果。故滴灌技术在节水和增产方面都有巨大的应用前景。

现有的滴灌技术主要包括膜下滴灌技术、首部固定式增压滴灌节水技术和首部移动式增压滴灌节水技术。膜下滴灌技术是在膜下应用滴灌技术的一种新型灌溉技术，使水、肥、农药等通过滴灌直接作用于作物根系。该技术由于有地膜覆盖，蒸发甚微，故有节水功效。此外，该技术还具有省肥、增产、抗盐碱等优点。首部固定式增压滴灌节水技术和首部移动式增压滴灌节水技术均是采用水源经过首部过滤、增压后输送到支管、辅管、毛管，由毛孔上部的出水孔流出的方式灌溉作物根部土壤。首部固定式增压滴灌节水技术具有灌溉均匀、节水增产等特点。首部移动式增压滴灌节水技术具有成本相对低廉的优势。

虽然各种滴灌技术被广泛应用于农业生产，但也存在不足之处。膜下滴灌技术随着覆膜后边界条件发生改变，作物需水量的计算与需水规律等方面的研究仍不成熟。首部固定式增压滴灌节水技术、首部移动式增压滴灌节水技术也同样存在不能预估具体灌溉量的问题。由此可见，现有的滴灌技术缺乏精准检测、及时调节土壤湿度的功能。随着日照、温度等环境因素的影响，土壤湿度会发生不同程度的变化。而现有的滴灌技术不能精准检测出具体的土壤湿度，导致不能根据不同的湿度情况及时调整滴灌时间。滴灌时间过长使得土壤水分过多，植物因根系缺氧而死亡；滴灌时间过短则会严重影响植物的新陈代谢。因此存在一定的适用局限性。采用一种生态、经济、高效的滴灌系统改进方法是当今的研究热点。

因此如何设计出一种生态、经济、高效的滴灌系统来解决当今滴灌技术缺乏精准性、及时性的现状是本实用新型的研究目的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统，以解决上述背景技术中提到的现有的滴灌技术缺乏精准性、及时性的现象，而且其处理方式缺乏生态、经济、高效的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统，包括高位水箱1、进水管2、电磁阀3、布水管4、布水孔5、湿度传感器6、电线7、控制器8、地面9、植物10，其特征在于：所述进水管2将滴灌水源送入布水管4内，所述电磁阀3控制滴灌水源进水流量，所述布水管4开有均匀分布且孔径相同的布水孔5，所述湿度传感器6能够检测土壤湿度，所述电线7传递来自湿度传感器6的信号，所述控制器8接受来自湿度传感器6的信号并控制电磁阀3的开关。当土壤湿度达到设定的最低湿度时，所述湿度传感器6产生信号并通过电线7将信号传递给控制器8，控制器8接收信号并控制电磁阀3打开，进水管2中滴灌水源经过布水管4均匀布水后进入土壤。当土壤湿度达到设定的最高湿度时，控制器8控制电磁阀3关闭，整个滴灌过程结束。

优选的，所述进水管为UPVC管，其具有重量轻、抗腐蚀能力强、柔软性好、流体阻力小、综合造价低等优点。

优选的，所述布水管为PVC软管，其柔性好易打孔、不易堵塞、管道安全性能优越。

优选的，所述水箱为玻璃钢材料，其质轻而硬、抗压能力强、耐化学腐蚀、电腐蚀、不生锈等性能好。

优选的，所述湿度传感器为市售湿度变送器，其灵敏度较高，可迅速将信号传达给控制器，从一定程度上提高土壤湿度调节效率。

优选的，所述控制器为PLC控制器，其功能完善、可靠性高、结构紧凑。

优选的，所述电磁阀为黄铜电磁阀，具有启闭迅速，可靠性高等特点。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统设计科学，结构合理，施工方便，所需材料易得。该系统在现有的滴灌技术上进行改进，很好的将自动控制系统与滴灌技术进行了有机结合。通过自动控制系统对土壤湿度的精准检测与及时调节，解决了现有滴灌技术缺乏精准性、及时性的难题，节约了大量的滴灌水源。此外，水流依靠水位差来提供压力，这与使用水泵相比，运行成本低，减少后期的运维费用。该自动滴灌系统适用于苗床育苗农业领域中土壤湿度的恒定调节，其具有高效、经济及良好的生态性，使得土壤环境对滴灌水源的利用率达到最大。

附图说明

图1是本实用新型结构平面图。

图2是本实用新型湿度传感器埋深图。

图3是本实用新型布水管系统图。

图中：1、高位水箱，2、进水管，3、电磁阀，4、布水管，5、布水孔，6、湿度传感器，7、电线，8、控制器，9、地面，10、植物。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统，包括高位水箱1、进水管2、电磁阀3、布水管4、布水孔5、湿度传感器6、电线7、控制器8、地面9、植物10，其特征在于：所述进水管2将滴灌水源送入布水管4内，所述电磁阀3控制滴灌水源进水流量，所述布水管4开有均匀分布且孔径相同的布水孔5，所述湿度传感器6能够检测土壤湿度，所述电线7传递来自湿度传感器6的信号，所述控制器8接受来自湿度传感器6的信号并控制电磁阀3的开关。当土壤湿度达到设定的最低湿度时，所述湿度传感器6产生信号并通过电线7将信号传递给控制器8，控制器8接收信号并控制电磁阀3打开，进水管2中滴灌水源经过布水管4均匀布水后进入土壤。当土壤湿度达到设定的最高湿度时，控制器8控制电磁阀3关闭，整个滴灌过程结束。

上述施实例中，具体的，外电路电线7将电磁阀3、湿度传感器6、控制器8连接在一起。水路进水管2和布水管4相连。

上述施实例中，具体的，布水管4开有均匀分布且孔径约为0.1~0.5mm的布水孔5。

上述施实例中，具体的，进水管2中水的流速应适当控制，使布水管实现均匀布水，且使水的利用率达到最大。

上述施实例中，具体的，在该自动滴灌系统工作前，需要在土壤适宜深度处插入湿度传感器6并用电线7将外电路连接好，设置好控制器8的最高湿度和最低湿度，将布水管4摆放好。

工作原理：当土壤湿度达到设定的最低湿度时，所述湿度传感器6产生信号并通过电线7将信号传递给控制器8，控制器8接收信号并控制电磁阀3打开，进水管2中滴灌水源经过布水管4均匀布水后进入土壤。当土壤湿度达到设定的最高湿度时，控制器8控制电磁阀3关闭，整个滴灌过程结束。

综上所述，以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (2)

1.一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统，包括高位水箱（1）、进水管（2）、电磁阀（3）、布水管（4）、布水孔（5）、湿度传感器（6）、电线（7）、控制器（8）、地面（9）、植物（10），其特征在于：所述进水管（2）一端与高位水箱（1）连接，进水管（2）通过电磁阀（3）与所述布水管（4）的一端连接，所述布水管（4）上设置有若干个均匀分布且孔径相同的布水孔（5），设置在土壤中的湿度传感器（6）通过电线（7）连接到控制器（8），所述控制器（8）与设置在布水管（4）上的电磁阀（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于恒定土壤湿度的自动滴灌系统，其特征在于：所述布水孔（5）的孔径为0.1~0.5mm。

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