CN216313971U - 一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，包括：供肥装置，供肥装置包括加料斗、出料机构、称重机构和肥料池，且肥料池中设有搅拌组件，搅拌组件包括搅拌电机和搅拌叶片；配肥装置，配肥装置包括母液罐、混液罐和蓄水罐，母液罐与肥料池通过管路连接，混液罐的进液口通过进液管与母液罐连接，进液管上设有第一调节阀，混液罐的进水口通过供水管与蓄水罐连接，且供水管路上设有第二调节阀；灌溉装置，控制器，控制器与出料机构、称重机构、第一调节阀、第二调节阀灌溉泵电连接。本系统实现配肥精度达到所需要求，可适用于大面积种植，不需要人工加肥，显著提高作业效率，降低劳动力投入量，进而减少支出成本。

Description

一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置

技术领域

本实用新型涉及灌溉施肥技术领域，更具体的说是涉及一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置。

背景技术

我国是化肥生产和使用大国，也是水资源高度紧缺的国家。以蔬菜等附加值较高的园艺作物水肥利用率较低，过量施肥、过量灌溉更是比较普遍，导致农业生产成本逐步增加，农业生态环境不断恶化，蔬菜产品安全受到威胁。

能否准确提供植物所需浓度肥料液，是水肥一体化装置的关键，现有的做法，往往需要一个专人在水肥间进行专门操作，劳动强度大，投入较高。本实用新型装置主要适应在大面积种植领域中，通过设计一种自动配肥装置，既可以实现自动配肥，又可以实现自动灌溉，降低了设备投资。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，包括：

供肥装置，所述供肥装置包括加料斗、出料机构、称重机构和肥料池，多个所述加料斗均匀设置在所述出料机构上，所述出料机构的出料口下方设置有所述称重机构，所述称重机构的卸料口与所述肥料池对应，且所述肥料池中设有搅拌组件，搅拌组件包括搅拌电机和搅拌叶片；

配肥装置，所述配肥装置包括母液罐、混液罐和蓄水罐，所述母液罐与所述肥料池通过管路连接，所述混液罐的进液口通过进液管与所述母液罐连接，所述进液管上设有第一调节阀，所述混液罐的进水口通过供水管与所述蓄水罐连接，且所述供水管路上设有第二调节阀；

灌溉装置，所述灌溉装置由灌溉泵和灌溉管路组成，所述灌溉泵的进液口通过供肥管与所述混液罐的出液口连接，所述灌溉泵的出液口与所述灌溉管路连接；

控制器，所述控制器与所述出料机构、称重机构、第一调节阀、第二调节阀灌溉泵电连接。

通过上述方案，本系统实现一次加肥，多次自动配肥，并且保证配置精度达到所需要求；可适用于大面积种植，不需要人工加肥，显著提高作业效率，降低劳动力投入量，进而减少支出成本；本系统混液罐进水口通过蓄水罐与水源连接，避免了波动水源向混液罐直接供水，保证供水量的稳定，从而避免因供水量不稳定导致肥料液浓度不符合种植作物要求，提高了肥料利用率；控制器通过控制第一调节阀和/或第二调节阀的开闭，向混液罐提供适量的水和浓缩肥料液，在混液罐调配肥料液的浓度，保证肥料液浓度的精准。

进一步的，所述出料机构包括肥料输出管道、螺旋叶片和电机，所述肥料输出管道水平布置且其上侧壁设置有三个与其连通的加料斗，每个所述加料斗与所述肥料输出管道的连通处设有气缸闸门，所述肥料输出管道中转动连接有转轴，所述转轴一端贯穿所述肥料输出管道的一端与所述电机的输出轴固定连接，所述螺旋叶片固定在所述转轴的外侧。

进一步的，所述称重机构包括称重开关、称重筒和挡板，所述称重开关设置在所述称重筒的外侧，与所述控制器电连接，所述称重筒顶部通过进料管与所述肥料输出管道远离电机的一端连通，所述称重筒的底端开口，所述挡板铰接在所述称重筒的底端开口处，所述挡板与所述称重筒之间连接有气缸，通过气缸控制所述挡板的开闭。

进一步的，还包括检测管路，所述检测管路的一端与所述灌溉泵的输出端连接，另一端与所述混液罐的进液口连接，所述检测管路上设有EC计和PH 计，所述EC计和PH计均与所述控制器电连接。

进一步的，还包括文丘里管，所述文丘里管的出液端与所述混液罐的进液口连接，所述文丘里管的进液端与所述输出泵的输出端通过管路连接，所述文丘里管的进料端与所述进液管远离所述母液罐的一端连接。

进一步的，所述进液管上设有过滤装置和浮子流量计。

进一步的，所述混液罐上设置有混液罐上液位计和混液罐下液位计，所述混液罐上液位计和混液罐下液位计分别与控制器连接。

进一步的，所述蓄水罐与所述第二调节阀之间的供水管上设有动力泵，所述动力泵与所述控制器电连接。

进一步的，所述蓄水罐上设置有蓄水罐上液位计和蓄水罐下液位计，所述蓄水罐上液位计和蓄水罐下液位计分别与控制器连接。

进一步的，还包括土壤水分传感器，所述土壤水分传感器与所述控制器连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型实现一次加肥，多次自动配肥，并且保证配置精度达到所需要求。当种植面积较大时，可以不需要人工加肥，可显著提高作业效率，降低劳动力投入量，进而减少支出成本，提高种植收益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型可自动配肥和施肥的水肥一体化装置中供肥装置的结构示意图。

图2为本实用新型可自动配肥和施肥的水肥一体化装置中配肥装置与灌溉装置的结构示意图。

图3为本实用新型的主视图。

图4为本实用新型另一实施例中设置检测管路的结构示意图。

其中：

1-供肥装置；11-加料斗；12-肥料池；13-搅拌组件；14-气缸闸门；15-螺旋叶片；16-电机；17-称重开关；18-称重筒；19-挡板；100-检测管路；101- 进料管；

2-母液罐；21-进液管；201-第一调节阀；202-过滤装置；203-浮子流量计；

3-混液罐；31-供水管；301-第二调节阀；302-动力泵；

4-蓄水罐；5-灌溉泵；6-EC计；7-PH计；8-文丘里管；9-压力表；51-混液罐输出阀。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型实施例公开了一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，包括：供肥装置1，供肥装置1包括加料斗11、出料机构、称重机构和肥料池 12，多个加料斗11均匀设置在出料机构上，出料机构的出料口下方设置有称重机构，称重机构的卸料口与肥料池12对应，且肥料池12中设有搅拌组件 13；

配肥装置，配肥装置包括母液罐2、混液罐3和蓄水罐4，母液罐2与肥料池12通过设有抽吸泵的管路连接，混液罐3的进液口通过进液管21与母液罐2 连接，进液管21上设有第一调节阀201、过滤装置202和浮子流量计203，过滤装置采用Y型过滤器，混液罐3的进水口通过供水管31与蓄水罐4连接，且供水管31路上设有第二调节阀301和动力泵302，动力泵302与控制器电连接；

灌溉装置，灌溉装置由灌溉泵5和灌溉管路组成，灌溉泵5的进液口通过供肥管与混液罐3的出液口连接，供肥管上设置有混液罐输出阀51，灌溉泵5 的出液口与灌溉管路连接；

控制器，控制器与出料机构、称重机构、第一调节阀201、第二调节阀301、混液罐输出阀51及灌溉泵5电连接，控制器控制第一调节阀和第二调节阀的开闭，实现在混液罐中调配肥料液浓度。

有利的，母液罐2可设置有多个，用于盛装不同种类的肥料，对应的多个母液罐2与混液罐3之间均通过进液管21连接。

具体的，出料机构包括肥料输出管道、螺旋叶片15和电机16，肥料输出管道上设置有三个加料斗11，加料斗11与肥料输出管道水平布置且其上侧壁设置有三个与其连通处设有气缸闸门14，可添加不同类的肥料，肥料输出管道中可转动的转轴，转轴贯穿肥料输出管道的一端与电机16的主轴固定连接，螺旋叶片15固定在转轴的外侧；加料斗11与肥料输出管道连通处设置有气缸闸门，当需要某种肥料时，控制器控制该加料斗的气缸闸门打开，肥料就可以进入到肥料输出管道中；

称重机构包括称重开关17、称重筒18和挡板19，称重开关17设置在称重筒18的外侧，与控制器电连接，称重筒18顶部通过进料管101与肥料输出管道远离电机16的一端连通，称重筒18的底端开口，挡板19铰接在称重筒18的底端开口处，挡板19与称重筒18之间还连接有气缸，通过气缸控制挡板19的开闭；当肥料重量达到设定值时，气缸运动带动挡板自动打开，把肥料卸载到肥料池内，同时控制系统控制螺旋叶片停止转动。

有利的，混液罐3上设置有混液罐上液位计和混液罐下液位计，混液罐上液位计和混液罐下液位计分别与控制器连接；蓄水罐4上设置有蓄水罐上液位计和蓄水罐下液位计，蓄水罐上液位计和蓄水罐下液位计分别与控制器连接。当蓄水罐中的液位达到上液位计时，停止向蓄水罐中注水，防止水溢出，当蓄水罐中液位降到蓄水罐下液位计时，第二调节阀关闭，动力泵停止工作；当混液罐中的液位达到混液罐上液位计时，第一调节阀关闭，蓄水罐停止向混液罐供水，第二调节阀关闭，母液罐停止向混液罐中提供肥料液；当混液罐中的液位降到混液罐下液位计时，混液罐输出阀关闭，灌溉泵停止工作。

工作过程为：当需要加肥料时，气缸闸门打开，肥料落到肥料输出管道内，电机启动带动螺旋叶片旋转，带动肥料从肥料输出管道内落入挡板上，当称重开关检测到肥料达到设定要求时，气缸带动挡板打开，肥料落入肥料池内，当所需的肥料都加入完毕后，搅拌电机开始运行一段时间后，自动加水配置肥料溶液；把水存储到蓄水罐中，控制器控制第一调节阀的开闭，动力泵抽取蓄水罐中适量的水输入到混液罐中；控制器控制第二调节阀的开闭，将适量的浓缩肥料液输入到混液罐中；浓缩肥料液在混液罐中调配成浓度合适的肥料液；控制器根据预设的灌溉时间，打开混液罐输出阀，灌溉泵抽取混液罐中调配后的肥料液输送到灌溉管路中，对种植作物进行灌溉。

进一步的，本实施例还包括支撑机构，支撑机构由铝型材、角铝和管道夹构成，其主要作用是安装母液罐、蓄水罐、混液罐和动力泵，保证系统运转平稳可靠。

在另一个实施例中，除上述结构外还包括检测管路100，检测管路100的一端与灌溉泵5的输出端连接，另一端与混液罐3的进液口连接，检测管路100 上设有EC计6和PH计7，EC计6和PH计7均与控制器电连接，EC计用于检测肥料液的EC值(可溶性盐的浓度)，PH计用于检测肥料液的PH值(酸碱度)。

进一步的，还包括文丘里管8，文丘里管8的出液端与混液罐3的进液口连接，文丘里管8的进液端与灌溉泵5的输出端连接，文丘里管8的进料端与进液管21远离母液罐2的一端连接。

有利的，还包括文丘里管8，文丘里管8的出液端与混液罐3的进液口连接，文丘里管8的进液端与灌溉泵5的输出端连接，文丘里管8的进料端通过第一调节阀201与母液罐2连接，文丘里管8与灌溉泵5的输出端之间的连接管路上设有压力表9。

在灌溉过程中，一部分调配后的肥料液进入检测管路。通过EC计检测肥料液的EC值，通过PH计检测肥料液的PH值，并将信息反馈给控制器，控制器将EC计的反馈信息与预设的EC值进行对比，将PH计的反馈信息与预设的PH值进行对比，根据对比结果，控制第一调节阀的开闭，进而调整供水量；控制第二调节阀的开闭，进而调整文丘里管从母液罐中吸入的肥料液量，使混液罐中的肥料液的EC值和pH值趋近设定值。

在一个实施例中，还包括土壤水分传感器，土壤水分传感器与控制器连接，用于向控制器反馈土壤中的水分信息。控制器接受土壤水分传感器的反馈信息，并根据预设的土壤水分灌溉的上下限，打开混液罐输出阀，灌溉泵抽取混液罐中调配后的肥料液输送到灌溉管路中，向种植作物输送肥料液。

本实施例提供一种水肥一体机，通过设置检测管路，对混液罐中肥料液的EC值和PH值进行检测，并与设定值进行对比；根据对比结果，控制第一调节阀与第二调节阀的开闭，调节供水量和文丘里管吸入的肥料液量，使混液罐中的肥料液的EC值和pH值趋近设定值，保证肥料液浓度的精准。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，包括：

供肥装置(1)，所述供肥装置(1)包括加料斗(11)、出料机构、称重机构和肥料池(12)，多个所述加料斗(11)均匀设置在所述出料机构上，所述出料机构的出料口下方设置有所述称重机构，所述称重机构的卸料口与所述肥料池(12)对应，且所述肥料池(12)中设有搅拌组件(13)；

配肥装置，所述配肥装置包括母液罐(2)、混液罐(3)和蓄水罐(4)，所述母液罐(2)与所述肥料池(12)通过管路连接，所述混液罐(3)的进液口通过进液管(21)与所述母液罐(2)连接，所述进液管(21)上设有第一调节阀(201)，所述混液罐(3)的进水口通过供水管(31)与所述蓄水罐(4)连接，且所述供水管(31)路上设有第二调节阀(301)；

灌溉装置，所述灌溉装置由灌溉泵(5)和灌溉管路组成，所述灌溉泵(5)的进液口通过供肥管与所述混液罐(3)的出液口连接，所述供肥管上设置有混液罐输出阀(51)，所述灌溉泵(5)的出液口与所述灌溉管路连接；

控制器，所述控制器与所述出料机构、称重机构、第一调节阀(201)、第二调节阀(301)、所述混液罐输出阀(51)及灌溉泵(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，所述出料机构包括肥料输出管道、螺旋叶片(15)和电机(16)，所述肥料输出管道水平布置且其上侧壁设置有三个与其连通的加料斗(11)，每个所述加料斗(11)与所述肥料输出管道的连通处设有气缸闸门(14)，所述肥料输出管道中转动连接有转轴，所述转轴一端贯穿所述肥料输出管道的一端与所述电机(16)的输出轴固定连接，所述螺旋叶片(15)固定在所述转轴的外侧。

3.根据权利要求2所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，所述称重机构包括称重开关(17)、称重筒(18)和挡板(19)，所述称重开关(17)设置在所述称重筒(18)的外侧，与所述控制器电连接，所述称重筒(18)顶部通过进料管(101)与所述肥料输出管道远离电机(16)的一端连通，所述称重筒(18)的底端开口，所述挡板(19)铰接在所述称重筒(18)的底端开口处，所述挡板(19)与所述称重筒(18)之间连接有气缸，通过气缸控制所述挡板(19)的开闭。

4.根据权利要求1所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，还包括检测管路(100)，所述检测管路(100)的一端与所述灌溉泵(5)的输出端连接，另一端与所述混液罐(3)的进液口连接，所述检测管路上设有EC计(6)和PH计(7)，所述EC计(6)和PH计(7)均与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，还包括文丘里管(8)，所述文丘里管(8)的出液端与所述混液罐(3)的进液口连接，所述文丘里管(8)的进液端与灌溉泵(5)的输出端通过管路连接，所述文丘里管(8)的进料端与所述进液管(21)远离所述母液罐(2)的一端连接。

6.根据权利要求3所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，所述进液管(21)上设有过滤装置(202)和浮子流量计(203)。

7.根据权利要求1所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，所述混液罐(3)上设置有混液罐上液位计和混液罐下液位计，所述混液罐上液位计和混液罐下液位计分别与控制器连接。

8.根据权利要求1所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，所述蓄水罐(4)与所述第二调节阀(301)之间的供水管(31)上设有动力泵(302)，所述动力泵(302)与所述控制器电连接。

9.根据权利要求6所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，所述蓄水罐(4)上设置有蓄水罐上液位计和蓄水罐下液位计，所述蓄水罐上液位计和蓄水罐下液位计分别与控制器连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的可自动配肥和施肥的水肥一体化装置，其特征在于，还包括土壤水分传感器，所述土壤水分传感器与所述控制器连接。

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