CN218789083U - 一种新型水肥一体化灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及农业灌溉技术领域的一种新型水肥一体化灌溉装置，其包括供水单元、注肥单元、混肥单元、清洗单元、废水收集单元以及控制器；注肥单元包括肥液输送管道和液肥池，肥液输送管道一端与液肥池连通，另一端与混肥单元连通，肥液输送管道上沿着肥液流动方向依次设置有第一控制阀、注肥泵、管道堵塞检测仪以及第二控制阀；清洗单元包括清洗水管道和位于清洗水管道上的第三控制阀，废水收集单元包括废水管道和位于废水管道上的第四控制阀，控制器分别与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀电连接。本申请具有解决现有肥液输送管道堵塞后，需要将灌溉装置停机，再利用人工对系统进行拆解、清洗的方式的效果。

Description

一种新型水肥一体化灌溉装置

技术领域

本申请涉及装饰照明技术的领域，尤其是涉及一种新型水肥一体化灌溉装置。

背景技术

水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点而配兑成的肥液，与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

在大田种植和大棚种植中，注肥单元都是采用肥液输送管道将液肥池中的肥液进行输送。而在使用过程中发现：肥液输送过程中可能会发生堵塞管道的现象，经分析，堵塞现象的产生原因是：肥液在肥液输送管道中长时间输送时，由于肥液在管道内产生结晶继而堵塞了管道。

现有解决肥液输送管道堵塞的方式是：当发现堵塞后，首先需要停机，然后工作人员需要将肥液输送管道进行拆解，接着采用人工的方式对输送管道以及输送管道上设置的泵等元件进行清洗，最后再将拆解的肥液输送管道重新安装，以重新投入使用。

针对上述中的相关技术，发明人认为采用停机后人工对系统进行拆解、清洗以解决堵塞问题的方式，存在费时费力、生产效率低的问题。

实用新型内容

为了解决现有肥液输送管道堵塞后，需要将灌溉装置停机，再利用人工对系统进行拆解、清洗的方式，本申请提供一种新型水肥一体化灌溉装置。

本申请提供的一种新型水肥一体化灌溉装置采用如下的技术方案：

一种新型水肥一体化灌溉装置，包括供水单元、注肥单元、混肥单元、清洗单元、废水收集单元以及控制器；所述注肥单元包括肥液输送管道和液肥池，所述肥液输送管道一端与所述液肥池连通，另一端与所述混肥单元连通，所述肥液输送管道上沿着肥液流动方向依次设置有第一控制阀、注肥泵、管道堵塞检测仪以及第二控制阀；所述清洗单元包括清洗水管道和位于所述清洗水管道上的第三控制阀，所述清洗水管道进水口设置于所述供水单元上，所述清洗水管道的出水口与所述肥液输送管道连通，且位于所述第一控制阀和所述注肥泵之间；所述废水收集单元包括废水管道和位于所述废水管道上的第四控制阀，所述废水管道进水口设置于所述管道堵塞检测仪和所述第二控制阀之间，且所述废水管道进水口与所述肥液输送管道连通，所述废水管道出水口与外部连接；所述控制器分别与所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀电连接。

通过采用上述技术方案，灌溉装置发生堵塞时，此时管道堵塞检测仪的数值低于预设数值，管道堵塞检测仪将肥液输送管道上的肥液流量或者肥液压转化成相应的脉冲信号反馈给控制器，由控制器判断肥液流量的大小或者肥液压的大小，接着控制器控制第一控制阀、第二控制阀关闭，第三控制阀、第四控制阀开启，此时清洗水管道和肥液输送管道连通，通过清洗水对肥液输送管道以及肥液输送管道上设置的注肥泵清洗，清洗的废水通过废水管道流出，继续冲洗，直至管道堵塞仪不小于预设值时，表明清洗完毕，接着控制器控制第三控制阀、第四控制阀关闭，第一控制阀、第二控制阀开启，接着控制器控制注肥泵开启，肥液输送管道开始向混肥单元供料；

本实用新型采用的水肥一体化灌溉装置，通过控制器控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀开闭的时机，不仅实现了肥液供应管道对肥液的输送，并且可以在肥液供应管道发生堵塞时，对肥液输送管道及肥液输送管道上设置的元件进行清洗，解决了现有水肥一体化灌溉装置发生堵塞后，需要将灌溉装置停机，再利用人工对灌溉装置进行拆解、清洗的方式，从而降低生产效率的问题；设计的管道堵塞检测仪，同时还可在线获悉堵塞问题是否解决，避免了人工拆解、清洗方式在未清洗彻底的情况下，可能需要返工而进一步降低生产效率的问题。

可选的，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀为电动阀或气动阀。

通过采用上述技术方案，设计的气动阀，灵敏度高；设计的电动阀，精确度高。

可选的，所述肥液输送管道上设置有用于调节肥液流量的电磁阀，所述电磁阀设置于所述注肥泵和所述清洗水管道出水口之间；所述电磁阀与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，设计的电磁阀，可以根据预设值，精确调节控制肥液的量。

可选的，所述混肥单元包括混合所述供水单元提供的灌溉水和所述注肥单元提供的肥液的混肥桶、用于将所述混肥桶中的溶液搅拌均匀的搅拌器以及灌溉管道；所述灌溉管道一端与所述混肥桶连通，另一端与灌区连通；所述搅拌器设置于所述混肥桶里。

通过采用上述技术方案，设计的混肥桶以及搅拌器，用于将灌溉水和肥液混合均匀。

可选的，所述混肥单元还包括灌溉管道和和EC传感器，所述灌溉管道一端与所述混肥桶连通，另一端与灌区连通；所述EC传感器设置于所述灌溉管道上，所述EC传感器用于检测所述混肥桶中混合液的EC值，所述EC传感器与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，当混合液的EC值高于预设值，则表明肥液量过高，需要再加入灌溉水，稀释混合液；当混合液的EC值低于预设值时，则表明肥液量过低，需要载加入肥液，增加混合液中肥液的浓度；设计的EC传感器，用于检测混合液中的EC值，保证作物生长在最适宜环境。

可选的，所述供水单元包括蓄水池和供水管道，所述供水管道一端与所述蓄水池连通，另一端与所述混肥桶连通；所述供水管道上设置有单向阀。

通过采用上述技术方案，设计的供水单元，用于向混肥单元提供灌溉水。

可选的，所述供水管道上还设置有压力计和离心泵，所述离心泵与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，单向阀开启，压力计将供水管道上的灌溉水压转化成相应的脉冲信号分馈给控制器，由控制器判断灌溉水的水压的大小，当灌溉水水压值小于预设值时，控制器调节离心泵的转速，增大灌溉水的流量，直至压力表的数值不小于预设数值，供水管道将定量的灌溉水输入至混肥单元中；设计的压力表和离心泵，可以控制灌溉水的流量。

可选的，所述废水收集单元还包括废料池，所述废料池设置于所述废水管道出口处。

通过采用上述技术方案，设计的废料池，用于收集废水管道流出的废水。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本实用新型采用的水肥一体化灌溉装置，通过控制器控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀开闭的时机，不仅实现了肥液供应管道对肥液的输送，并且可以在肥液供应管道发生堵塞时，对肥液输送管道及肥液输送管道上设置的元件进行清洗，解决了现有水肥一体化灌溉装置发生堵塞后，需要将灌溉装置停机，再利用人工对灌溉装置进行拆解、清洗的方式，从而降低生产效率的问题；设计的管道堵塞检测仪，同时还可在线获悉堵塞问题是否解决，避免了人工拆解、清洗方式在未清洗彻底的情况下，可能需要返工而进一步降低生产效率的问题；

2.设计的电磁阀，可以根据预设值，精确调节控制肥液的量；设计的压力表和离心泵，可以控制灌溉水的流量；

3.设计的EC传感器，用于检测混合液中的EC值，保证作物生长在最适宜环境。

附图说明

图1是本申请实施例一种新型水肥一体化灌溉装置的整体结构示意图。

附图标记说明：1、供水单元；11、蓄水池；12、供水管道；13、单向阀；14、离心泵；15、压力计；2、注肥单元；21、肥液输送管道；22、液肥池；23、第一控制阀；24、注肥泵；25、电磁阀；26、管道堵塞检测仪；27、第二控制阀；3、混肥单元；31、混肥桶；32、搅拌器；33、灌溉管道；34、EC传感器；4、清洗单元；41、清洗水管道；42、第三控制阀；5、废水收集单元；51、第四控制阀；52、废料池；53、废水管道；6、控制器。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种新型水肥一体化灌溉装置。参照图1，一种新型水肥一体化灌溉装置包括注肥单元2、供水单元1、混肥单元3、清洗单元4、废水收集单元5以及控制器6；

参考图1，注肥单元2包括肥液输送管道21和液肥池22，肥液输送管道21一端与液肥池22连通，另一端与混肥单元3连通，肥液输送管道21上沿着肥液流动方向依次法兰连接有第一控制阀23、用于调节肥液流量的电磁阀25、注肥泵24、管道堵塞检测仪26以及第二控制阀27；

参考图1，供水单元1包括蓄水池11和供水管道12，供水管道12一端与蓄水池11连通，另一端与混肥单元3连通；供水管道12上沿着灌溉水流动方向依次法兰连接有单向阀13、离心泵14以及压力计15；混肥单元3包括混肥桶31、搅拌器32、EC传感器34以及灌溉管道33，灌溉管道33一端与混肥桶31连通，另一端与灌区连通；EC传感器34法兰连接于灌溉管道33上，混肥桶31顶部固定连接有转动电机，转动电机的输出轴同轴连接有搅拌器32，搅拌器32延伸至混肥桶31的内部，混肥桶31用于混合供水单元1提供的灌溉水和注肥单元2提供的肥液，搅拌器32用于将混肥桶31中的溶液搅拌均匀，EC传感器34用于检测混肥桶31中混合液的EC值。

参考图1，清洗单元4包括清洗水管道41和法兰连接在,清洗水管道41上的第三控制阀42，清洗水管道41进水口与蓄水池11连接，清洗水管道41的出水口与肥液输送管道21连通，且位于第一控制阀23和电磁阀25之间。

参考图1，废水收集单元5包括废水管道53、法兰连接在废水管道53上的第四控制阀51以及废料池52，废水管道53进水口设置于管道堵塞检测仪26和第二控制阀27之间，且废水管道53进水口与肥液输送管道21连通，废水管道53出水口与外部连接，废料池52设置于废水管道52出口处。

参考图1，本申请的管道堵塞检测仪26可以设置为肥液压力计或者流量计，但凡可以实现对肥液的肥液压或者流量检测即可，本实施例中的管道堵塞检测仪26设置为流量计，流量计与控制器6电连接，流量计将肥液输送管道21上的肥液流量或者肥液压转化成相应的脉冲信号反馈给控制器6，由控制器6判断肥液流量的大小或者肥液压的大小，判断是否需要开启第三控制阀42和第四控制阀51、关闭第一控制阀23和第二控制阀27，对肥液输送管道21及其上法兰连接的电磁阀25和注肥泵24进行清洗。

参考图1，控制器6分别与第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42、第四控制阀51、电磁阀25、离心泵14、注肥泵24、EC传感器34以及管道堵塞检测仪26电连接；控制器6为水肥一体化灌溉装置的控制调节部分，核心部件为控制芯片，用于对内进行逻辑运算以及向外输出运算结果和控制指令，第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42、第四控制阀51、电磁阀25、离心泵14、注肥泵24、EC传感器34以及管道堵塞检测仪26均接受控制器6的控制；控制器6上还可以加入存储器、输入输出模块、报警模块、无线通信模块等器件，存储器用于存储各类数据；输入模块用于接受各类数据输入，输入模块可以是语音识别设备、触摸屏、数据传输接口、按键或者现有技术中的其它输入设备；输出模块用于接受各类数据输出，其用于向用户显示第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42以及第四控制阀51的开闭信息，电磁阀25、离心泵14、注肥泵24、EC传感器34的数据信息等；报警器用于当肥液输送管道21发生堵塞时向用户发出报警信号，其可以是声音报警装置、灯具或者其它的报警装置，根据原始设定(例如管道堵塞检测仪26的肥液流量值等)小于设定数值时用报警提示；无线通信模块用于将水肥一体化灌溉装置与其它的智能设备进行无线通信，如电脑、服务器或者手机，使得相应的智能设备一方面能够获取水肥一体化灌溉装置的相关信息，另一方面也可以远程控制水肥一体化灌溉装置。上述控制器6可以记录并且处理第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42、第四控制阀51的开闭信息、电磁阀25、离心泵14、注肥泵24、EC传感器34的数据信息，控制器6通过管道堵塞检测仪26的数据信息控制第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42、第四控制阀51的开闭，通过压力计15的数值控制离心泵14的，并向输出设备输出处理结果。本申请的第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42以及第四控制阀51可设置为电动阀或者气动阀，本实施例中的第一控制阀23、第二控制阀27、第三控制阀42以及第四控制阀51设置为电动阀。

本申请实施例一种新型水肥一体化灌溉装置的实施原理为：当灌溉装置发生堵塞时，此时管道堵塞检测仪26的数值低于预设数值，管道堵塞检测仪26将肥液输送管道21上的肥液流量或者肥液压转化成相应的脉冲信号反馈给控制器6，由控制器6判断肥液流量的大小或者肥液压的大小，接着控制器6控制第一控制阀23、第二控制阀27关闭，第三控制阀42、第四控制阀51开启，此时清洗水管道41和肥液输送管道21连通，通过清洗水对肥液输送管道21以及肥液输送管道21上设置的注肥泵24和电磁阀25清洗，清洗的废水通过废水管道53流出，继续冲洗，直至管道堵塞仪不小于预设值时，表明清洗完毕，接着控制器6控制第三控制阀42、第四控制阀51关闭，第一控制阀23、第二控制阀27开启，控制器6控制注肥泵24开启，肥液输送管道21开始向混肥单元3供料；接着开启单向阀13，压力计15将供水管道12上的灌溉水压转化成相应的脉冲信号分馈给控制器6，由控制器6判断灌溉水的水压的大小，当灌溉水压值小于预设值时，控制器6调节离心泵14的转速，增大灌溉水的流量，直至压力表的数值不小于预设数值，供水管道12将定量的灌溉水输入至混肥单元3中；然后启动混肥桶31顶部连接的转动电机，使得与转动电机输出轴同轴连接的搅拌器32将混肥桶31中的混合液搅拌均匀；最后检测EC值，当混合液的EC值高于预设值，则表明肥液量过高，需要再加入灌溉水，稀释混合液；当混合液的EC值低于预设值时，则表明肥液量过低，需要加入肥液，增加混合液中肥液的浓度。

当灌溉装置未发生堵塞时，此时管道堵塞检测仪26的数值不低于预设数值，控制器6控制第一控制阀23、第二控制阀27关闭，第三控制阀42、第四控制阀51开启，此时清洗水管道41和肥液输送管道21连通，通过清洗水对肥液输送管道21以及肥液输送管道21上设置的注肥泵24和电磁阀25清洗，清洗的废水通过废水管道53流出，继续冲洗，直至管道堵塞仪不小于预设值时，表明清洗完毕，接着控制器6控制第三控制阀42、第四控制阀51关闭，第一控制阀23、第二控制阀27开启，接着控制器6控制注肥泵24开启，肥液输送管道21开始向混肥单元3供料；接着开启单向阀13，压力计15将供水管道12上的灌溉水压转化成相应的脉冲信号分馈给控制器6，由控制器6判断灌溉水的水压的大小，当灌溉水压值小于预设值时，控制器6调节离心泵14的转速，增大灌溉水的流量，直至压力计15的数值不小于预设数值，供水管道12将定量的灌溉水输入至混肥单元3中；然后启动混肥桶31顶部连接的转动电机，使得与转动电机输出轴同轴连接的搅拌器32将混肥桶31中的混合液搅拌均匀；最后检测EC值，当混合液的EC值高于预设值，则表明肥液量过高，需要再加入灌溉水，稀释混合液；当混合液的EC值低于预设值时，则表明肥液量过低，需要加入肥液，增加混合液中肥液的浓度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：包括供水单元(1)、注肥单元(2)、混肥单元(3)、清洗单元(4)、废水收集单元(5)以及控制器(6)；

所述注肥单元(2)包括肥液输送管道(21)和液肥池(22)，所述肥液输送管道(21)一端与所述液肥池(22)连通，另一端与所述混肥单元(3)连通，所述肥液输送管道(21)上沿着肥液流动方向依次设置有第一控制阀(23)、注肥泵(24)、管道堵塞检测仪(26)以及第二控制阀(27)；

所述清洗单元(4)包括清洗水管道(41)和位于所述清洗水管道(41)上的第三控制阀(42)，所述清洗水管道(41)进水口设置于所述供水单元(1)上，所述清洗水管道(41)的出水口与所述肥液输送管道(21)连通，且位于所述第一控制阀(23)和所述注肥泵(24)之间；

所述废水收集单元(5)包括废水管道(53)和位于所述废水管道(53)上的第四控制阀(51)，所述废水管道(53)进水口设置于所述管道堵塞检测仪(26)和所述第二控制阀(27)之间，且所述废水管道(53)进水口与所述肥液输送管道(21)连通，所述废水管道(53)出水口与外部连接；

所述控制器(6)分别与所述第一控制阀(23)、第二控制阀(27)、第三控制阀(42)以及第四控制阀(51)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述第一控制阀(23)、第二控制阀(27)、第三控制阀(42)、第四控制阀(51)为电动阀或气动阀。

3.根据权利要求1所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述肥液输送管道(21)上设置有用于调节肥液流量的电磁阀(25)，所述电磁阀(25)设置于所述注肥泵(24)和所述清洗水管道(41)出水口之间；所述电磁阀(25)与所述控制器(6)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述混肥单元(3)包括混合所述供水单元(1)提供的灌溉水和所述注肥单元(2)提供的肥液的混肥桶(31)、用于将所述混肥桶(31)中的溶液搅拌均匀的搅拌器(32)以及灌溉管道(33)；所述灌溉管道(33)一端与所述混肥桶(31)连通，另一端与灌区连通；所述搅拌器(32)设置于所述混肥桶(31)里。

5.根据权利要求4所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述混肥单元(3)还包括EC传感器(34)，所述EC传感器(34)设置于所述灌溉管道(33)上，所述EC传感器(34)用于检测所述混肥桶(31)中混合液的EC值，所述EC传感器(34)与所述控制器(6)电连接。

6.根据权利要求4所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述供水单元(1)包括蓄水池(11)和供水管道(12)，所述供水管道(12)一端与所述蓄水池(11)连通，另一端与所述混肥桶(31)连通；所述供水管道(12)上设置有单向阀(13)。

7.根据权利要求6所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述供水管道(12)上还设置有压力计(15)和离心泵(14)，所述离心泵(14)与所述控制器(6)电连接。

8.根据权利要求1所述的一种新型水肥一体化灌溉装置，其特征在于：所述废水收集单元(5)还包括废料池(52)，所述废料池(52)设置于所述废水管道(53)出口处。

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