CN214206411U - 一种水肥一体智能灌溉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水肥一体智能灌溉装置，属于灌溉设备技术领域。它包括混液罐和设置在混液罐上的原液进液管，所述原液进液管伸入混液罐的一端固定连接有渐缩管，所述渐缩管内部为锥形管道，所述渐缩管的尾端内径小于进液处内径，所述渐缩管上开设有均匀分布的多个出液嘴，多个所述出液嘴的内径相同。本实用新型通过渐缩管的设置，可以通过多个喷嘴将肥料原液均匀地喷到混液罐中，并在肥液的冲击下进行液体的混合，达到混合均匀的效果，经过比例泵抽取与水混合喷出后进一步提高混合的均匀程度。
Description
技术领域
本实用新型属于灌溉设备技术领域，更具体地说，涉及一种水肥一体智能灌溉装置。
背景技术
随着农业节水灌溉理念的推广，市场上出现一大批水肥一体化灌溉设备，即通过把肥液和清水进行一定比例混合后再灌溉到农田中，以达到节约用水和肥料原液利用最大化的目的。有些灌溉设备还具有定时预约的功能。
申请号为：201320704504.2的中国实用新型专利中，公开了一种精量灌溉施肥系统，包括若干个比例施肥泵、若干个原液罐、pH计、EC计和混合罐；若干个比例施肥泵依次连通，且每个比例施肥泵分别与原液罐相连通；位于末端的比例施肥泵的出口与混合罐相连通，在该连通的管路上设置pH计和EC计；混合罐的底部设有液体出口，液体出口与水泵相连通。通过以上设备可以根据需要灵活增加或减少原液罐的数量，只需要添加相应数量的比例施肥泵即可，进而可以根据需要将肥料原料分别放在不同的原液罐中，从而实现对各种营养元素分别进行精量控制。但是该设备中，混合罐中并未对营养液进行充分混合，只是将不同的营养液加入混合罐中而已，这在施肥时会导致肥液分布不均匀。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术中混液罐中并未对营养液进行充分混合，施肥时会导致肥液分布不均匀的问题，本实用新型提供一种水肥一体智能灌溉装置。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种水肥一体智能灌溉装置，包括混液罐和设置在混液罐上的原液进液管，所述原液进液管伸入混液罐的一端固定连接有渐缩管，所述渐缩管内部为锥形管道，所述渐缩管的尾端内径小于进液处内径，所述渐缩管上开设有均匀分布的多个出液嘴，多个所述出液嘴的内径相同。
进一步的，所述渐缩管设有若干根，均匀连接于原液进液管端部。
进一步的，所述渐缩管的尾端向下倾斜，其中一个所述出液嘴位于渐缩管的尾端。
进一步的，所述混液罐上还设置有比例泵抽液管和清洗管，所述混液罐的内底部为边缘高中间低的凹状底，且最低处设置有尾液槽，所述比例泵抽液管伸入混液罐内部的一端延伸至尾液槽内，所述比例泵抽液管的另一端连通有比例泵；
所述清洗管伸入混液罐内部的一端连通有喷头，另一端连通有抽水泵，所述抽水泵的出水端与清洗管相连通。
进一步的，所述抽水泵的进水端连通有进水管，所述抽水泵的出水端通过第一连通管与比例泵相连通，所述比例泵的出液端连通有出液管；
所述原液进液管远离混液罐的一端连通有抽肥泵，所述抽肥泵的进液端连通有多个抽肥管，每个所述抽肥管均连通一个原液罐。
进一步的，所述抽水泵的出液端还连通有出水管。
进一步的，所述进水管、清洗管、第一连通管和抽肥管上均安装有流量计，所述清洗管、出水管、第一连通管和抽肥管上均安装有电磁阀；
所述流量计、电磁阀、抽水泵和抽肥泵均通过有线或无线的方式连接有控制器，所述控制器包括执行模块、业务逻辑模块和终端表示模块，所述流量计、电磁阀、抽水泵和抽肥泵与执行模块相连接，所述执行模块、业务逻辑模块和终端表示模块相互电连接。
进一步的，所述执行模块包括STM32F103C8T6控制器，所述业务逻辑模块包括STM32F103RCT6控制器，所述终端表示模块包括Raspberry Pi控制器。
进一步的，所述执行模块还通过有线或无线的方式连接有湿度传感器和pH传感器。
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型通过渐缩管的设置，可以通过多个内径相同的喷嘴将肥料原液按照相同的流速和流量均匀地喷到混液罐中，并在肥液的冲击下进行液体的混合，达到初步混合均匀的效果，经过比例泵抽取与水混合喷出后进一步提高混合的均匀程度；
(2)本实用新型通过设置内底部为边缘高中间低呈凹状底的带有尾液槽的混液罐，可以将剩余的残留肥液集中至尾液槽中，利用比例泵抽液管将残留肥液抽出，减少残留在混液罐中的肥液，然后通过清洗管向混液罐中喷洒清水进行冲洗，再利用比例泵抽液管将清洗后的液体抽出，达到清洗混液罐的目的；
(3)本实用新型通过在抽水泵的出液端设置出水管，并在清洗管、第一连通管和出水管上都设置电磁阀，可以通过控制器控制仅从出水管排出清水，实现在不需要施肥仅需要灌溉的情况下，对作物进行灌溉作业。
附图说明
图1为一种水肥一体智能灌溉装置的结构示意图；
图2为一种水肥一体智能灌溉装置的部分结构示意图；
图3为混液罐的内部结构示意图；
图4为执行模块、业务逻辑模块和终端表示模块的连接示意图。
图中：1、混液罐；2、原液进液管；3、渐缩管；4、出液嘴；5、比例泵抽液管；6、清洗管；7、尾液槽；8、比例泵；9、喷头；10、抽水泵；11、进水管；12、第一连通管；13、出液管；14、抽肥泵；15、抽肥管；16、原液罐；17、出水管；18、流量计；19、电磁阀； 20、控制器；21、执行模块；22、业务逻辑模块；23、终端表示模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述。
实施例1
参照图1-图3，一种水肥一体智能灌溉装置，包括混液罐1和设置在混液罐1上的原液进液管2，原液进液管2伸入混液罐1的一端固定连接有渐缩管3，渐缩管3内部为锥形管道，渐缩管3的尾端内径小于进液处内径，渐缩管3的内部锥度为1:8～1:10，渐缩管3上开设有均匀分布的多个出液嘴4，且多个出液嘴4的内径相同，可以保证每个出液嘴4喷出肥料原液的流速相同，进而实现在相同时间内每个出液嘴4可均匀喷出等量的肥料原液，达到初步混合均匀的效果，混液罐1中的肥液经过比例泵的抽吸及与清水的混合后，经出液管13喷出，在流向作物的过程中进一步被混合均匀。
渐缩管3设有若干根，均匀连接于原液进液管2端部，多根渐缩管3的设置可以提高出液效率，且喷洒在混液罐1不同位置的肥料原液可以进一步提高混合均匀的效果。
渐缩管3的尾端向下倾斜，便于渐缩管3中的残留肥液在重力作用下，通过渐缩管3尾端的出液嘴4流出，由于在作物生长周期内会施加不同作用的肥料，为了防止渐缩管3中残留的肥液对下次施肥产生不良影响，应当尽量保证渐缩管3中的肥液充分流出，因此在渐缩管3的尾部设置一个出液嘴4。
混液罐1上还设置有比例泵抽液管5和清洗管6，混液罐1的内底部为边缘高中间低的凹状底，且最低处设置有尾液槽7，在混液罐1中的肥料抽取的末期，这种四周高中间低的结构有利于剩余肥液集中到尾液槽7中，再通过伸入尾液槽7中的比例泵抽液管5将残留肥液抽出，比例泵抽液管5的另一端连通有比例泵8，抽水泵10的进水端连通有进水管11，抽水泵10的出水端通过第一连通管12与比例泵8相连通，比例泵8的出液端连通有出液管13，比例泵8用于将混液罐1中的肥液抽出并与待混合的其他液体按比例进行混合，并通过出液管13喷出，本实施例中是通过进水管11、抽水泵10和第一连通管12将清水与混合肥液按比例进行配合并进行灌溉施肥。
清洗管6伸入混液罐1内部的一端连通有喷头9，另一端连通有抽水泵10，抽水泵10的出水端与清洗管6相连通，使用时，抽水泵10抽取清水，通过清洗管6和喷头9对混液罐1的内部进行冲洗，冲洗后的混合液通过比例泵8抽取排出。
原液进液管2远离混液罐1的一端连通有抽肥泵14，抽肥泵14的进液端连通有多个抽肥管15，每个抽肥管15均连通一个原液罐16，本实施例中，抽肥管15和原液罐16均为三个，实际应用中，可根据实际需求设置抽肥管15和原液罐16的数量，且在需要对抽肥泵14和抽肥管15进行冲洗时，可以将原液罐16替换成清水容器，然后抽取其中的清水对抽肥管15、抽肥泵14、原液进液管2和渐缩管3进行冲洗。
参照图2和图4，抽水泵10的出液端还连通有出水管17，进水管11、清洗管6、第一连通管12和抽肥管15上均安装有流量计18，清洗管6、出水管17、第一连通管12和抽肥管 15上均安装有电磁阀19；流量计18、电磁阀19、抽水泵10和抽肥泵14均通过有线或无线的方式连接有控制器20，可以通过控制器20控制仅从出水管17排出清水，实现在不需要施肥仅需要灌溉的情况下，对作物进行灌溉作业。控制器20包括执行模块21、业务逻辑模块 22和终端表示模块23，流量计18、电磁阀19、抽水泵10和抽肥泵14与执行模块21相连接，执行模块21、业务逻辑模块22和终端表示模块23相互电连接，终端表示模块23电性连接有键盘和触控屏，可以从外部手动输入控制参数。
执行模块21包括STM32F103C8T6控制器，业务逻辑模块22包括STM32F103RCT6控制器，终端表示模块23包括Raspberry Pi控制器，执行模块21还通过有线或无线的方式连接有湿度传感器和pH传感器，通过将湿度传感器和pH传感器的监测结果经业务逻辑模块 22进行解析并发送至终端表示模块23，与终端表示模块23中已经设置的参数进行比较，然后判断是否要进行灌溉或施肥，其中执行模块和业务逻辑模块之间采用RS485总线通信，业务逻辑模块和终端表示模块之间使用RS232总线进行通信，两种通信方式均采用Modbus协议，以上包括执行模块21、业务逻辑模块22和终端表示模块23的控制器20，其成本比PLC 系统低，可以准确反馈故障，局部故障时其他功能不受影响。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种水肥一体智能灌溉装置，包括混液罐(1)和设置在混液罐(1)上的原液进液管(2)，其特征在于，所述原液进液管(2)伸入混液罐(1)的一端固定连接有渐缩管(3)，所述渐缩管(3)内部为锥形管道，所述渐缩管(3)的尾端内径小于进液处内径，所述渐缩管(3)上开设有均匀分布的多个出液嘴(4)，多个所述出液嘴(4)的内径相同。
2.根据权利要求1所述的一种水肥一体智能灌溉装置，其特征在于：所述渐缩管(3)设有若干根，均匀连接于原液进液管(2)端部。
3.根据权利要求2所述的一种水肥一体智能灌溉装置，其特征在于：所述渐缩管(3)的尾端向下倾斜，其中一个所述出液嘴(4)位于渐缩管(3)的尾端。
4.根据权利要求1-3中任一所述的一种水肥一体智能灌溉装置，其特征在于：所述混液罐(1)上还设置有比例泵抽液管(5)和清洗管(6)，所述混液罐(1)的内底部为边缘高中间低的凹状底，且最低处设置有尾液槽(7)，所述比例泵抽液管(5)伸入混液罐(1)内部的一端延伸至尾液槽(7)内，所述比例泵抽液管(5)的另一端连通有比例泵(8)；
所述清洗管(6)伸入混液罐(1)内部的一端连通有喷头(9)，另一端连通有抽水泵(10)，所述抽水泵(10)的出水端与清洗管(6)相连通。
5.根据权利要求4所述的一种水肥一体智能灌溉装置，其特征在于：所述抽水泵(10)的进水端连通有进水管(11)，所述抽水泵(10)的出水端通过第一连通管(12)与比例泵(8)相连通，所述比例泵(8)的出液端连通有出液管(13)；
所述原液进液管(2)远离混液罐(1)的一端连通有抽肥泵(14)，所述抽肥泵(14)的进液端连通有多个抽肥管(15)，每个所述抽肥管(15)均连通一个原液罐(16)。
6.根据权利要求5所述的一种水肥一体智能灌溉装置，其特征在于：所述抽水泵(10)的出液端还连通有出水管(17)。
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