本發(fā)明屬于沙漠作物滴灌，具體是指一種用于沙漠作物的滴灌裝置。

背景技術(shù)：

1、沙漠環(huán)境由于水資源緊缺，以及地表蒸發(fā)量大，因此沙漠作物常采用滴灌的方式進行供水，滴灌與傳統(tǒng)的大水漫灌相比具有顯著的節(jié)水優(yōu)勢，但是本質(zhì)上，絕大多數(shù)的滴灌仍然是采用地表供水的方式；

2、地表供水無一例外都會很大程度地受到地表水分蒸發(fā)的影響，若供水速度維持不變，當(dāng)?shù)乇硭终舭l(fā)速度變快時，作物吸收的水分就會減少、不利于作物生長；當(dāng)?shù)乇硭终舭l(fā)速度變慢時，過多的水分作物無法吸收，就會被蒸發(fā)浪費掉。

3、而地表蒸發(fā)量不僅與環(huán)境溫度有關(guān)，受近地面風(fēng)速的影響也比較大，因此單一環(huán)境參數(shù)的測量都無法準確反饋水分蒸發(fā)速度，而多個參數(shù)又很難分配其對實際蒸發(fā)速度的影響比重；因此如何通過簡單的測量和控制方式，反饋實際水分蒸發(fā)速度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種用于沙漠作物的滴灌裝置，本發(fā)明不考慮單一環(huán)境因素對水分蒸發(fā)速度的影響以及各個因素的影響權(quán)重，而是另辟蹊徑地通過實際蒸發(fā)量對液面高度的影響對其進行反饋，在原本恒定滴灌的基礎(chǔ)上，通過負反饋調(diào)節(jié)的方式，對實際供水量進行一定程度的補償和調(diào)節(jié)，既能夠保證作物穩(wěn)定地吸收水分，還能最大程度地避免水資源的浪費。

2、測量實際蒸發(fā)量時，由于水分會被蒸發(fā)，因此難以避免地會產(chǎn)生因測試產(chǎn)生的水資源浪費，而且這個浪費的過程是持續(xù)的；為了減少這一浪費，本發(fā)明通過穹頂式的通風(fēng)收集頂蓋對蒸發(fā)后的水進行收集，并通過內(nèi)集水槽和外集水槽將其導(dǎo)流到容器中，既能極大程度地減少水資源的浪費，又能避免冷凝水回流對測量結(jié)果造成的影響。

3、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提出了一種用于沙漠作物的滴灌裝置，包括外殼組件、負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)和壓力供水機構(gòu)，所述負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)于外殼組件上，所述壓力供水機構(gòu)設(shè)于外殼組件上，所述負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)位于壓力供水機構(gòu)的中間部位；所述外殼組件包括固定桿、儲水箱和通風(fēng)收集頂蓋，所述儲水箱設(shè)于固定桿上，所述通風(fēng)收集頂蓋設(shè)于儲水箱上。

4、外殼組件以半封閉式的結(jié)構(gòu)，既能在綜合反饋溫度、氣流等因素的情況下，模擬外界環(huán)境中的水分蒸發(fā)，以作為對滴灌開度控制的依據(jù)；又能夠通過凝水收集的方式，極大地減少了用于測量的水分被浪費的情況。

5、進一步地，所述儲水箱的中間位置設(shè)有空心部，所述固定桿固接于空心部中，所述通風(fēng)收集頂蓋上分別設(shè)有環(huán)形的內(nèi)集水槽和外集水槽，所述內(nèi)集水槽和外集水槽均通過軟管與外部容器貫通，所述通風(fēng)收集頂蓋上還環(huán)形均布設(shè)有貫通的通風(fēng)窗，外界的氣流能夠穿過通風(fēng)窗，從而使得儲水箱中的水分蒸發(fā)量與外界水分蒸發(fā)量相對應(yīng)。

6、通過將固定桿插入土壤的方式能夠完成對本裝置的位置固定，通過在固定桿上設(shè)置刻度的方式，根據(jù)刻度讀數(shù)能夠反饋固定桿插入土中的深度，從而控制通風(fēng)收集頂蓋的高度；通過內(nèi)集水槽和外集水槽能夠?qū)φ舭l(fā)凝水進行收集，極大程度地減少了水分的浪費。

7、進一步地，所述負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)包括支撐組件、調(diào)節(jié)閥組件和浮球，所述支撐組件設(shè)于儲水箱上，所述調(diào)節(jié)閥組件轉(zhuǎn)動設(shè)于支撐組件上，所述浮球設(shè)于調(diào)節(jié)閥組件上。

8、負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)通過液面高度的變化來反饋自然蒸發(fā)量的變化，從而通過改變閥門開度調(diào)整滴灌的速度，進而使得目標作物能夠吸收相對穩(wěn)定量的水分。

9、作為優(yōu)選地，所述支撐組件包括閥體支架和套筒接頭，所述閥體支架設(shè)于儲水箱上，所述套筒接頭設(shè)于閥體支架上。

10、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述調(diào)節(jié)閥組件包括固定閥瓣、旋轉(zhuǎn)閥瓣和轉(zhuǎn)動閥體，所述固定閥瓣設(shè)于滴灌供水組件中，所述固定閥瓣上設(shè)有第一通槽，所述旋轉(zhuǎn)閥瓣可調(diào)節(jié)設(shè)于轉(zhuǎn)動閥體中，所述旋轉(zhuǎn)閥瓣上設(shè)有與第一通槽相應(yīng)的第二通槽，所述固定閥瓣和旋轉(zhuǎn)閥瓣通過端面接觸且呈同軸設(shè)置。

11、通過旋轉(zhuǎn)閥瓣的旋轉(zhuǎn)，能夠改變第一通槽和第二通槽的重合區(qū)域大小，從而實現(xiàn)對滴灌速度的自動調(diào)節(jié)。

12、作為優(yōu)選地，所述浮球固接于轉(zhuǎn)動閥體上，通過浮球能夠感應(yīng)儲水箱中的液面高度并帶動轉(zhuǎn)動閥體旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)對閥門開度的調(diào)節(jié)。

13、閥門開度與供水量有關(guān)，每個外界蒸發(fā)量的數(shù)值都對應(yīng)著一個與之相平衡的閥門開度，當(dāng)液面高度變化至該閥門開度后，整個系統(tǒng)就會進入平衡狀態(tài)。

14、整個系統(tǒng)通過浮球重力和浮力的平衡來保持閥門開度，并且通過液位高度的變化的方向來反饋蒸發(fā)量的變化趨勢。

15、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述閥體支架上設(shè)有叉臂，所述叉臂的末端設(shè)有套筒支架，所述套筒接頭固接于套筒支架中，所述閥體支架上還設(shè)有安裝套筒，所述閥體支架通過安裝套筒套設(shè)于空心部上。

16、進一步地，所述壓力供水機構(gòu)包括滴灌供水組件和補水調(diào)節(jié)組件，所述滴灌供水組件的中間接頭位于儲水箱中且與負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，所述補水調(diào)節(jié)組件設(shè)于滴灌供水組件上。

17、作為優(yōu)選地，所述滴灌供水組件包括進水管和滴灌管，所述進水管和滴灌管均穿過儲水箱的外殼，所述進水管的一端固接于套筒支架中，所述轉(zhuǎn)動閥體轉(zhuǎn)動設(shè)于進水管上，所述固定閥瓣固接于進水管中。

18、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述滴灌管上設(shè)有第一接頭，所述補水調(diào)節(jié)組件包括錐形閥座和內(nèi)置滴頭，所述錐形閥座固接于第一接頭中，所述錐形閥座上環(huán)形均布設(shè)有貫通的過水孔，所述內(nèi)置滴頭和第一接頭螺紋連接，所述內(nèi)置滴頭上設(shè)有手柄部，所述內(nèi)置滴頭的中心位置設(shè)有與錐形閥座配合的錐形中空部。

19、作為優(yōu)選地，所述滴灌管上還陣列設(shè)有第二接頭，所述滴灌供水組件還包括外置滴頭，所述外置滴頭固接于第二接頭中。

20、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下：

21、（1）外殼組件以半封閉式的結(jié)構(gòu)，既能在綜合反饋溫度、氣流等因素的情況下，模擬外界環(huán)境中的水分蒸發(fā)，以作為對滴灌開度控制的依據(jù)；又能夠通過凝水收集的方式，極大地減少了用于測量的水分被浪費的情況。

22、（2）通過將固定桿插入土壤的方式能夠完成對本裝置的位置固定，通過在固定桿上設(shè)置刻度的方式，根據(jù)刻度讀數(shù)能夠反饋固定桿插入土中的深度，從而控制通風(fēng)收集頂蓋的高度；通過內(nèi)集水槽和外集水槽能夠?qū)φ舭l(fā)凝水進行收集，極大程度地減少了水分的浪費。

23、（3）負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)通過液面高度的變化來反饋自然蒸發(fā)量的變化，從而通過改變閥門開度調(diào)整滴灌的速度，進而使得目標作物能夠吸收相對穩(wěn)定量的水分。

24、（4）通過旋轉(zhuǎn)閥瓣的旋轉(zhuǎn)，能夠改變第一通槽和第二通槽的重合區(qū)域大小，從而實現(xiàn)對滴灌速度的自動調(diào)節(jié)。

25、（5）閥門開度與供水量有關(guān)，每個外界蒸發(fā)量的數(shù)值都對應(yīng)著一個與之相平衡的閥門開度，當(dāng)液面高度變化至該閥門開度后，整個系統(tǒng)就會進入平衡狀態(tài)。

26、（6）整個系統(tǒng)通過浮球重力和浮力的平衡來保持閥門開度，并且通過液位高度的變化的方向來反饋蒸發(fā)量的變化趨勢。

技術(shù)特征：

1.一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：包括外殼組件（1）、負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)（2）和壓力供水機構(gòu)（3），所述負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)（2）設(shè)于外殼組件（1）上，所述壓力供水機構(gòu)（3）設(shè)于外殼組件（1）上，所述負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)（2）位于壓力供水機構(gòu)（3）的中間部位；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述儲水箱（5）的中間位置設(shè)有空心部（7），所述固定桿（4）固接于空心部（7）中，所述通風(fēng)收集頂蓋（6）上分別設(shè)有環(huán)形的內(nèi)集水槽（8）和外集水槽（9），所述內(nèi)集水槽（8）和外集水槽（9）均通過軟管與外部容器貫通，所述通風(fēng)收集頂蓋（6）上還環(huán)形均布設(shè)有貫通的通風(fēng)窗（10），外界的氣流能夠穿過通風(fēng)窗（10），從而使得儲水箱（5）中的水分蒸發(fā)量與外界水分蒸發(fā)量相對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述壓力供水機構(gòu)（3）包括滴灌供水組件（24）和補水調(diào)節(jié)組件（25），所述滴灌供水組件（24）的中間接頭位于儲水箱（5）中且與負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)（2）連接，所述補水調(diào)節(jié)組件（25）設(shè)于滴灌供水組件（24）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述支撐組件（11）包括閥體支架（14）和套筒接頭（15），所述閥體支架（14）設(shè)于儲水箱（5）上，所述套筒接頭（15）設(shè)于閥體支架（14）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述浮球（13）固接于轉(zhuǎn)動閥體（18）上，通過浮球（13）能夠感應(yīng)儲水箱（5）中的液面高度并帶動轉(zhuǎn)動閥體（18）旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)對閥門開度的調(diào)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述閥體支架（14）上設(shè)有叉臂（19），所述叉臂（19）的末端設(shè)有套筒支架（20），所述套筒接頭（15）固接于套筒支架（20）中，所述閥體支架（14）上還設(shè)有安裝套筒（21），所述閥體支架（14）通過安裝套筒（21）套設(shè)于空心部（7）上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述滴灌供水組件（24）包括進水管（26）和滴灌管（27），所述進水管（26）和滴灌管（27）均穿過儲水箱（5）的外殼，所述進水管（26）的一端固接于套筒支架（20）中，所述轉(zhuǎn)動閥體（18）轉(zhuǎn)動設(shè)于進水管（26）上，所述固定閥瓣（16）固接于進水管（26）中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述滴灌管（27）上設(shè)有第一接頭（31），所述補水調(diào)節(jié)組件（25）包括錐形閥座（29）和內(nèi)置滴頭（30），所述錐形閥座（29）固接于第一接頭（31）中，所述錐形閥座（29）上環(huán)形均布設(shè)有貫通的過水孔（33），所述內(nèi)置滴頭（30）和第一接頭（31）螺紋連接，所述內(nèi)置滴頭（30）上設(shè)有手柄部（34），所述內(nèi)置滴頭（30）的中心位置設(shè)有與錐形閥座（29）配合的錐形中空部（35）。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于沙漠作物的滴灌裝置，其特征在于：所述滴灌管（27）上還陣列設(shè)有第二接頭（32），所述滴灌供水組件（24）還包括外置滴頭（28），所述外置滴頭（28）固接于第二接頭（32）中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于沙漠作物滴灌技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種用于沙漠作物的滴灌裝置，包括外殼組件、負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)和壓力供水機構(gòu)，所述負反饋調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)于外殼組件上，所述壓力供水機構(gòu)設(shè)于外殼組件上，所述位于壓力供水機構(gòu)的中間部位。本發(fā)明在原本恒定滴灌的基礎(chǔ)上，通過負反饋調(diào)節(jié)的方式，對實際供水量進行一定程度的補償和調(diào)節(jié)，既能夠保證作物穩(wěn)定地吸收水分，還能最大程度地避免水資源的浪費。為了減少蒸發(fā)測試過程中的浪費，本發(fā)明通過穹頂式的通風(fēng)收集頂蓋對蒸發(fā)后的水進行收集，并通過內(nèi)集水槽和外集水槽將其導(dǎo)流到容器中，既能極大程度地減少水資源的浪費，又能避免冷凝水回流對測量結(jié)果造成的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：張靜,楊潔,張文柳
受保護的技術(shù)使用者：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22