专利汇可以提供一种农业节水灌溉自动控制系统及其控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种农业节 水 灌溉 自动控制系统及其控制方法,包括进水管、进气管、 肥料 管、水流控制组件、曝气组件、震荡混合组件和 滴灌 渗水管,所述进水管的一端连接水源,且另一端依次连接设置有曝气组件、震荡混合组件和滴灌渗水管,所述滴灌渗水管的圆周壁上沿径向开设有若干渗水口,且所述滴灌渗水管对应于植株根系区域埋设在地面以下,所述水流控制组件自控制进水管内的水流速度,所述进气管的一端连通于曝气组件,所述肥料管的一端连通于震荡混合组件,且所述肥料管的另一端连接肥料仓;所述进水管中的水流依次经曝气和增肥后通过滴灌渗水管渗入 植物 根系区域,能够节水灌溉,且有效的减少地表 蒸发 ,提高水的利用率,增加 土壤 中含 氧 量。,下面是一种农业节水灌溉自动控制系统及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种农业节水灌溉自动控制系统,其特征在于:包括进水管(1)、进气管(4)、肥料管(5)、水流控制组件(8)、曝气组件(6)、震荡混合组件(7)和滴灌渗水管(2),所述进水管(1)的一端连接水源,且另一端依次连接设置有曝气组件(6)、震荡混合组件(7)和滴灌渗水管(2),所述滴灌渗水管(2)的圆周壁上沿径向开设有若干渗水口(3),且所述滴灌渗水管(2)对应于植株根系区域埋设在地面以下,所述水流控制组件(8)设置在进水管(1)的内腔中,所述水流控制组件(8)自控制进水管内的水流速度,所述进气管(4)的一端连通于曝气组件(6),且另一端向上延伸伸出至地面以上并连接气源,所述肥料管(5)的一端连通于震荡混合组件(7),且所述肥料管(5)的另一端向上延伸伸出至地面以上并连接肥料仓;所述进水管(1)中的水流依次经曝气和增肥后通过滴灌渗水管(2)渗入植物根系区域。
2.根据权利要求1所述的一种农业节水灌溉自动控制系统,其特征在于:所述水流控制组件(8)包括沿水流流动方向依次间距设置的前置控流组件(9)和后置控流组件(10),所述前置控流组件(9)、后置控流组件(10)通过水流速度变化分别增大或减小所述进水管(1)内腔的水流通道截面大小。
3.根据权利要求2所述的一种农业节水灌溉自动控制系统,其特征在于:所述前置控流组件(9)和后置控流组件(10)的结构相同,且所述前置/后置控流组件包括两组摆动调节件,两组所述摆动调节件沿进水管(1)的轴线对称设置在进水管(1)的内侧壁上,且所述摆动调节件沿进水管(1)的轴向方向摆动;
所述摆动调节件包括隔板(13)和复位弹簧(12),所述隔板(13)为半圆形板体结构,两个相对应的所述摆动调节件中的两个隔板(13)的直径棱边相对设置,且所述隔板(13)的圆弧侧壁上远离直径棱边的一处与进水管(1)的内壁铰接设置,所述隔板(13)的铰接轴垂直于进水水流方向,所述隔板(13)远离铰接处的直径棱边通过复位弹簧(12)连接于进水管(1)的内壁上,且所述复位弹簧(13)的轴线倾斜朝向进水管的进水端设置;
在所述进水管(1)内无水流或慢水流状态下,所述前置控流组件(9)中的两个隔板(13)朝向进水管(1)的进水端倾斜设置,且两隔板(13)之间形成低速水流通道(14),所述后置控流组件(10)中的两个隔板(13)紧邻设置并拦截进水管内的水流通道;在所述进水管(1)内高速水流状态下,所述前置控流组件(9)中的两个隔板(13)紧邻设置并拦截进水管内的水流通道,且所述后置控流组件(10)中的两个隔板(13)朝向进水管(1)的出水端倾斜设置。
4.根据权利要求3所述的一种农业节水灌溉自动控制系统,其特征在于:所述前置控流组件(9)还包括第一限位挡板(16),所述第一限位挡板(16)沿进水管的径向设置在进水管的内壁上,且所述第一限位挡板(16)相邻隔板(13)设置在远离进水管进水口的一侧,所述前置控流组件(9)的隔板(13)抵接在第一限位挡板(16)的状态下,两隔板(13)拦截进水管道水流;
所述后置控流组件(10)还包括第二限位挡板(17),所述第二限位挡板(17)沿进水管的径向设置在进水管的内壁上,且所述第二限位挡板(16)相邻隔板(13)设置在远离进水管出水口的一侧,所述后置控流组件(10)的隔板(13)抵接在第一限位挡板(16)的状态下,两隔板(13)拦截进水管道水流。
5.根据权利要求1所述的一种农业节水灌溉自动控制系统,其特征在于:所述曝气组件(6)包括曝气壳体(18)、曝气管(20)和桨叶转子驱动件(22),所述曝气壳体(18)为内空腔的壳体结构,且所述曝气壳体(18)间距套设在进水管(1)的出水端上,所述曝气壳体(18)与进水管(1)之间形成曝气腔(19),所述进气管(4)连通于曝气腔(19),所述曝气腔(19)上开设有连通于震荡混合组件的曝气溶液出口(25),所述曝气溶液出口(25)内设置有缓流阀(26);所述进水管(1)的出水端成缩口状设置,且形成射流出口(23),所述桨叶转子驱动件(22)通过支架(24)设置在所述射流出口(23)上,所述桨叶转子驱动件(22)通过射流出口(23)的流动水流驱动并以进水管(1)的轴线为中心圆周转动;
所述桨叶转子驱动件(22)上以转动轴线为中心圆周阵列设置有若干曝气管(20),所述曝气管(20)为空心杆体结构,所述曝气管(20)的一端连接于桨叶转子驱动件(22)上,且另一端为开口端,并朝向进气管(4)设置,所述曝气管(20)的管体上开设有若干曝气微孔(21),所述曝气管(20)沿水流方向设置在曝气腔(19)内;所述桨叶转子驱动件(22)转动以驱动若干曝气管(20)扰动曝气腔(19)内的水溶液和气体混合,并通过若干曝气微孔(21)切割细分曝气气泡。
6.根据权利要求1所述的一种农业节水灌溉自动控制系统,其特征在于:所述震荡混合组件(7)包括混合壳体(35)、偏心转子(30)和扰动翅片(28),所述混合壳体(35)分别连通于曝气组件(6)、肥料管(5)和滴灌渗水管(2),所述偏心转子(30)通过转轴(29)偏心转动设置在混合壳体(35)的内腔中,且所述偏心转子(30)与曝气组件(6)的曝气溶液出口(25)偏距设置,所述偏心转子(30)的转动轴线垂直于滴灌渗水管的水流方向,所述偏心转子(30)的外周壁上设置有若干扰动翅片(28),所述曝气溶液出口(25)流出的水溶液冲击在扰动翅片(28)上并驱动偏心转子凸轮式偏心转动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种农业节水灌溉自动控制系统的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将滴灌渗水管(2)埋设在对应于植株根系区域的土壤层以下,对应植株生长状态添加对应的肥料溶液,水溶液从进水管(1)依次通过水流控制组件(8)、曝气组件(6)和震荡混合组件(7)后进入到滴灌渗水管(2)中,水流控制组件(8)控制水流流动速度,曝气组件(6)增加灌溉水溶液中的含氧量,震荡混合组件(7)混合肥料溶液与水溶液,且滴灌渗水管(2)中的水溶液通过渗水口(3)流向各植株根系区域;
S2:在水溶液通过水流控制组件(8)时,所述前置控流组件(9)、后置控流组件(10)通过水流速度变化分别增大或减小所述进水管(1)内腔的水流通道截面大小,保证通过进水管(1)后的水流在一定的速度区间范围内,且通过水流通道截面大小的改变适应性的改变水流的速度;
S3:在所述进水管(1)内无水流或慢水流状态下,水流对前置控流组件(9)的隔板的冲击力小于复位弹簧(12)对隔板的拉伸力,所述前置控流组件(9)中的两个隔板(13)通过复位弹簧朝向进水管(1)的进水端倾斜,且两隔板(13)之间的低速水流通道(14)被打开,水流流通至前置控流组件和后置控流组件之间的区域,所述后置控流组件(10)中的两个隔板(13)被复位弹簧拉拽且被第二限位挡板(17)阻挡,两隔板紧邻设置并拦截进水管内的水流通道;
在所述进水管(1)内水流增加的状态下,水流对前置控流组件(9)的隔板的冲击力大于复位弹簧(12)对隔板的初始拉伸力,前置控流组件中的隔板向出水口一侧偏转,低速水流通道(14)的开口减小,且同时,水流对所述后置控流组件(10)中的两个隔板(13)的冲击力大于复位弹簧(12)的初始拉伸力,同样使得后置控流组件中的两隔板(13)向出水口一侧摆动,两隔板之间的高速水流通道(15)被打开,进水管(1)内的水路导通;
在所述进水管(1)内高速水流状态下,水流对前置控流组件(9)的隔板的冲击力远大于复位弹簧(12)对隔板的拉伸力,所述前置控流组件(9)中的两个隔板(13)偏转至抵接于第一限位挡板(16),并拦截和阻断进水管内的水流通道;
S4:水流从射流出口(23)流出后冲击在桨叶转子驱动件(22)上,并使得桨叶转子驱动件(22)轴向转动,随之若干曝气管(20)在曝气腔(19)中转动,并且同时扰动曝气腔(19)内的水溶液,使得曝气腔(19)内溶液处于动态状态,在进气管(4)向曝气腔(19)内通入气体时,部分气体融入水溶液中,并产生气泡,产生的气泡通过转动的曝气管(20)破碎后再次曝气,同时,另一部分气体通过曝气管(20)内,并经由各曝气微孔(21)向外溢出进行曝气,增加水溶液中溶氧量;
S5:从曝气溶液出口(25)流出的水溶液冲击作用在扰动翅片(28)上,然后驱动偏心转子(30)绕转轴(29)偏心转动,混合壳体(35)内水溶液震荡且与肥料管(5)流出的肥料溶液混合,最后流入滴灌渗水管(2)中。
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