本發(fā)明涉及農(nóng)用灌溉施肥領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種水肥一體化滴灌裝置。
背景技術(shù):
1、水肥一體化滴灌是一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù),它通過灌溉系統(tǒng)將水和肥料按需輸送至作物根部,實(shí)現(xiàn)水分和養(yǎng)分的同步供應(yīng),提高資源利用效率。
2、目前的水肥一體化滴灌裝置一般是采用泵送的方式將液肥泵入滴灌管中(例如現(xiàn)有技術(shù)中公開的公告號為cn117296542a的中國發(fā)明申請專利,采用增壓泵對滴灌用液體進(jìn)行泵送),雖然液肥從滴灌管中排出能夠?qū)崿F(xiàn)灌溉,但是滴灌管中的肥液在低流速下長時(shí)間滯留,(比如某些成分因沉降或吸附導(dǎo)致不均勻),可能會發(fā)生局部濃度變化,這樣會導(dǎo)致部分滴頭施加高濃度肥液,部分滴頭施加低濃度肥液,高濃度區(qū)域可能灼傷根系,低濃度區(qū)則導(dǎo)致營養(yǎng)不足,影響作物一致性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種水肥一體化滴灌裝置。
2、為解決上述問題,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
3、一種水肥一體化滴灌裝置,包括水肥一體混料單元和與水肥一體混料單元相連的滴灌單元,
4、所述水肥一體混料單元包括箱體、開設(shè)在箱體內(nèi)部的配料腔和回流存料腔、固接在箱體一側(cè)將配料腔中液體泵出的泵體一、固接在箱體一側(cè)將回流存料腔中液體泵出的泵體二、固接在箱體一側(cè)將回流液肥泵入存料腔中的泵體三;
5、所述滴灌單元包括多根滴灌管、固接在滴灌管外部的多個(gè)自補(bǔ)償?shù)晤^、分別連接在多根滴灌管兩端的兩根匯流管、與其中一根滴灌管相連通的管道一、連接在管道一另一端的三通管、與另一根滴灌管相連通的回流管,且回流管的另一端與泵體三的輸入端相連,所述三通管的另外兩端分別與泵體一和泵體二的輸出端相連。
6、進(jìn)一步的,所述箱體一側(cè)開設(shè)有與配料腔相連通的進(jìn)液口,且配料腔內(nèi)部連接有配料攪拌部,所述回流存料腔內(nèi)壁固接有過濾部,且過濾部用于對泵體三泵入回流存料腔中的肥液進(jìn)行過濾。
7、進(jìn)一步的,所述箱體上端固接有兩個(gè)蓋體,所述回流存料腔內(nèi)壁中部固接有隔板,且隔板將回流存料腔內(nèi)部上下分隔成為第一調(diào)節(jié)腔室和第二調(diào)節(jié)腔室,所述泵體三的輸出端與第一調(diào)節(jié)腔室相連通,所述泵體二的輸入端與第二調(diào)節(jié)腔室相連通。
8、進(jìn)一步的,所述隔板上端連接有配液調(diào)控單元,且配液調(diào)控單元包括固接在隔板上端的ph傳感器和ec傳感器、兩端分別與隔板上端和蓋體下端相連的多個(gè)中空柱、一體成形在中空柱外部的多個(gè)延伸部、開設(shè)在延伸部外部的多個(gè)排液口,所述蓋體上端固接有多個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭,且旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)管貫穿蓋體并延伸插入中空柱中,多個(gè)所述旋轉(zhuǎn)接頭的輸入端均連接有文丘里混合部一,且文丘里混合部的輸入端與泵體五的輸出端相連,多個(gè)所述文丘里混合部的喉部輸入端均連接有流量閥,多個(gè)所述泵體五分別固接在蓋體上端和箱體一側(cè),且多個(gè)所述泵體五的輸入端均伸入第一調(diào)節(jié)腔室中,所述箱體一側(cè)固接有泵體四,且泵體四的輸入端和輸出端分別與第一調(diào)節(jié)腔室和第二調(diào)節(jié)腔室相連。
9、進(jìn)一步的,所述第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁固接有多個(gè)離子選擇電極傳感器,所述第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁還固接有兩根中空管,且兩個(gè)中空管的外表面開設(shè)有多個(gè)開口,所述箱體一側(cè)連接有營養(yǎng)素調(diào)配單元,且營養(yǎng)素調(diào)配單元與兩個(gè)中空管相連。
10、進(jìn)一步的,所述營養(yǎng)素調(diào)配單元包括固接在箱體一側(cè)的泵體六、固接在箱體一側(cè)的兩個(gè)文丘里混合部二、與文丘里混合部二輸入端相連的文丘里混合部三、將泵體六輸出端與兩個(gè)文丘里混合部三相連的管道二,且泵體六的輸入端與第二調(diào)節(jié)腔室相連通,兩個(gè)所述文丘里混合部二的擴(kuò)散端分別與兩個(gè)中空管相連,所述第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁還固接有濾網(wǎng),且濾網(wǎng)位于隔板的下方,所述箱體一側(cè)外表面固接有超聲波發(fā)生部,且超聲波發(fā)生部的輸出部與濾網(wǎng)相連。
11、進(jìn)一步的,所述蓋體上端和下端均連接有動態(tài)混配組件,且動態(tài)混配組件包括固接在蓋體上端的電機(jī)、轉(zhuǎn)動連接在蓋體下端并且活動套接在中空柱外部的齒輪二、轉(zhuǎn)動連接在蓋體下端并與齒輪二相嚙合的齒輪一,所述電機(jī)的輸出軸貫穿蓋體并與齒輪一相連。
12、進(jìn)一步的,多個(gè)所述中空柱下端均開設(shè)有導(dǎo)向槽,所述隔板上端固接有分別插入多個(gè)導(dǎo)向槽中的多個(gè)導(dǎo)桿。
13、進(jìn)一步的,所述配料腔內(nèi)壁、第一調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁、第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁均連接有液位傳感器。
14、一種滴灌裝置的滴灌方法,包括以下步驟:
15、s1、泵體一將配料腔中的液肥通過管道一泵入?yún)R流管和滴灌管中,滴灌管中的液肥從自補(bǔ)償?shù)晤^排出進(jìn)行灌溉,同時(shí)泵體三將匯流管和滴灌管中的液肥泵送進(jìn)入回流存料腔中;
16、s2、回流進(jìn)入回流存料腔中的液肥進(jìn)入隔板上方的第一調(diào)節(jié)腔室,通過ph傳感器和ec傳感器對回流的液肥ph值和ec值進(jìn)行檢測,同時(shí)通過泵體五將第一調(diào)節(jié)腔室中的液肥泵入文丘里混合部一內(nèi),文丘里混合部一將液肥與調(diào)節(jié)液混合后從旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入中空柱中,從中空柱排出重新進(jìn)入第一調(diào)節(jié)腔室;
17、s3、泵體四將第一調(diào)節(jié)腔室中的液肥泵入第二調(diào)節(jié)腔室中,通過離子選擇電極傳感器對液肥的營養(yǎng)元素濃度進(jìn)行檢測,通過營養(yǎng)素調(diào)配單元將第二調(diào)節(jié)腔室中的液肥抽出并與調(diào)節(jié)液混合后再排入第二調(diào)節(jié)腔室中;
18、s4、當(dāng)配料腔中液肥排盡后,泵體二將第二調(diào)節(jié)腔室中的液肥泵入管道一中,并從管道一進(jìn)入?yún)R流管和滴灌管中,從滴灌管中排出進(jìn)行灌溉。
19、相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果:
20、(1)本方案采用液肥回流灌溉的設(shè)計(jì),通過泵體一將配料腔中的液肥泵送進(jìn)入滴灌管中,液肥通過自補(bǔ)償?shù)晤^排出實(shí)現(xiàn)灌溉,同時(shí)泵體二能夠工作,將滴灌管中的液肥緩慢地泵送進(jìn)入回流存料腔中,液肥在滴灌管中進(jìn)行流動,提高了混合均勻性,避免部分滴頭施加高濃度肥液,部分滴頭施加低濃度肥液的問題,同時(shí)液肥在滴灌管中流動時(shí)還能夠降低液肥在管道內(nèi)長時(shí)間滯留沉積帶來的堵塞風(fēng)險(xiǎn),延長滴灌系統(tǒng)壽命。
21、(2)本方案在回流存料腔中設(shè)置第一調(diào)節(jié)腔室和第二調(diào)節(jié)腔室,通過ph傳感器和ec傳感器對第一調(diào)節(jié)腔室中的液肥的ph值和ec值進(jìn)行檢測,通過文丘里混合部一將第一調(diào)節(jié)腔室中的液肥與調(diào)節(jié)液混合后實(shí)現(xiàn)對液肥ph值和ec值的調(diào)節(jié),通過離子選擇電極傳感器對從第一調(diào)節(jié)腔室進(jìn)入第二調(diào)節(jié)腔室的液肥的營養(yǎng)元素進(jìn)行檢測,并通過營養(yǎng)素調(diào)配單元將液肥與調(diào)節(jié)液混合,實(shí)現(xiàn)對液肥營養(yǎng)元素的調(diào)節(jié),即使液肥在回流過程中可能發(fā)生降解或化學(xué)變化導(dǎo)致回流液肥與原液肥濃度和成分上存在差異,通過對回流液肥的多重調(diào)節(jié)能夠使回流液肥的濃度和成分接近原液肥,保證回流液肥的均勻穩(wěn)定。
22、(3)本方案通過動態(tài)混配組件能夠?qū)Φ谝徽{(diào)節(jié)腔室中的液肥進(jìn)行動態(tài)攪拌,當(dāng)液肥與調(diào)節(jié)液混合后并從中空柱排出重新進(jìn)入第一調(diào)節(jié)腔室時(shí),動態(tài)混配組件帶動中空柱和延伸部轉(zhuǎn)動,對第一調(diào)節(jié)腔室內(nèi)部的液肥進(jìn)行動態(tài)攪拌,確保液肥與調(diào)節(jié)液的充分混合,防止局部濃度不均導(dǎo)致ph梯度和ec梯度的形成,同時(shí)還能夠縮短對液肥的調(diào)配時(shí)間。
1.一種水肥一體化滴灌裝置,包括水肥一體混料單元(1)和與水肥一體混料單元(1)相連的滴灌單元(2),其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述箱體(11)一側(cè)開設(shè)有與配料腔(12)相連通的進(jìn)液口(17),且配料腔(12)內(nèi)部連接有配料攪拌部(5),所述回流存料腔(13)內(nèi)壁固接有過濾部(6),且過濾部(6)用于對泵體三(16)泵入回流存料腔(13)中的肥液進(jìn)行過濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述箱體(11)上端固接有兩個(gè)蓋體(3),所述回流存料腔(13)內(nèi)壁中部固接有隔板(7),且隔板(7)將回流存料腔(13)內(nèi)部上下分隔成為第一調(diào)節(jié)腔室和第二調(diào)節(jié)腔室,所述泵體三(16)的輸出端與第一調(diào)節(jié)腔室相連通,所述泵體二(15)的輸入端與第二調(diào)節(jié)腔室相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述隔板(7)上端連接有配液調(diào)控單元(4),且配液調(diào)控單元(4)包括固接在隔板(7)上端的ph傳感器(71)和ec傳感器(72)、兩端分別與隔板(7)上端和蓋體(3)下端相連的多個(gè)中空柱(45)、一體成形在中空柱(45)外部的多個(gè)延伸部(46)、開設(shè)在延伸部(46)外部的多個(gè)排液口(47),所述蓋體(3)上端固接有多個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭(44),且旋轉(zhuǎn)接頭(44)的內(nèi)管貫穿蓋體(3)并延伸插入中空柱(45)中,多個(gè)所述旋轉(zhuǎn)接頭(44)的輸入端均連接有文丘里混合部一(42),且文丘里混合部一(42)的輸入端與泵體五(41)的輸出端相連,多個(gè)所述文丘里混合部一(42)的喉部輸入端均連接有流量閥(43),多個(gè)所述泵體五(41)分別固接在蓋體(3)上端和箱體(11)一側(cè),且多個(gè)所述泵體五(41)的輸入端均伸入第一調(diào)節(jié)腔室中,所述箱體(11)一側(cè)固接有泵體四(18),且泵體四(18)的輸入端和輸出端分別與第一調(diào)節(jié)腔室和第二調(diào)節(jié)腔室相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁固接有多個(gè)離子選擇電極傳感器(131),所述第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁還固接有兩根中空管(133),且兩個(gè)中空管(133)的外表面開設(shè)有多個(gè)開口(134),所述箱體(11)一側(cè)連接有營養(yǎng)素調(diào)配單元(10),且營養(yǎng)素調(diào)配單元(10)與兩個(gè)中空管(133)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述營養(yǎng)素調(diào)配單元(10)包括固接在箱體(11)一側(cè)的泵體六(104)、固接在箱體(11)一側(cè)的兩個(gè)文丘里混合部二(101)、與文丘里混合部二(101)輸入端相連的文丘里混合部三(102)、將泵體六(104)輸出端與兩個(gè)文丘里混合部三(102)相連的管道二(103),且泵體六(104)的輸入端與第二調(diào)節(jié)腔室相連通,兩個(gè)所述文丘里混合部二(101)的擴(kuò)散端分別與兩個(gè)中空管(133)相連,所述第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁還固接有濾網(wǎng)(132),且濾網(wǎng)(132)位于隔板(7)的下方,所述箱體(11)一側(cè)外表面固接有超聲波發(fā)生部(19),且超聲波發(fā)生部(19)的輸出部與濾網(wǎng)(132)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述蓋體(3)上端和下端均連接有動態(tài)混配組件(9),且動態(tài)混配組件(9)包括固接在蓋體(3)上端的電機(jī)(91)、轉(zhuǎn)動連接在蓋體(3)下端并且活動套接在中空柱(45)外部的齒輪二(93)、轉(zhuǎn)動連接在蓋體(3)下端并與齒輪二(93)相嚙合的齒輪一(92),所述電機(jī)(91)的輸出軸貫穿蓋體(3)并與齒輪一(92)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:多個(gè)所述中空柱(45)下端均開設(shè)有導(dǎo)向槽(451),所述隔板(7)上端固接有分別插入多個(gè)導(dǎo)向槽(451)中的多個(gè)導(dǎo)桿(73)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水肥一體化滴灌裝置,其特征在于:所述配料腔(12)內(nèi)壁、第一調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁、第二調(diào)節(jié)腔室內(nèi)壁均連接有液位傳感器(8)。
10.一種滴灌裝置的滴灌方法,該使用方法適用于上述權(quán)利要求9所述的水肥一體化滴灌裝置,其特征在于,包括以下步驟: