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一种农业节灌溉自动控制系统及其控制方法

阅读:1041发布:2020-06-20

专利汇可以提供一种农业节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(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。

说明书全文

一种农业节灌溉自动控制系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于农业灌溉领域,特别涉及一种农业节水灌溉自动控制系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 水资源是生物与环境的基本组成要素。随着经济社会的迅猛发展,水资源已成为经济与社会发展的重要制约因素。由此节水灌溉成为了在水资源匮乏的大背景下植被灌溉浇水的主要方式与工程手段。节水灌溉,即采用先进的农业节水技术,提高灌溉水的利用率。但是灌溉后的水溶液在土壤表层,容易蒸发损失,土壤水分吸收量不足,且灌溉后的水溶液覆盖在土壤上层,若水溶液不能被及时吸收,植株根系区域溶液造成缺,影响农产品产量。

发明内容

[0003] 发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种农业节水灌溉自动控制系统及其控制方法,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。
[0004] 技术方案:为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0005] 一种农业节水灌溉自动控制系统,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,所述水流控制组件设置在进水管的内腔中,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,且另一端向上延伸伸出至地面以上并连接气源,所述肥料管的一端连通于震荡混合组件,且所述肥料管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。
[0006] 进一步的,所述水流控制组件包括沿水流流动方向依次间距设置的前置控流组件和后置控流组件,所述前置控流组件、后置控流组件通过水流速度变化分别增大或减小所述进水管内腔的水流通道截面大小。
[0007] 进一步的,所述前置控流组件和后置控流组件的结构相同,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的轴线对称设置在进水管的内侧壁上,且所述摆动调节件沿进水管的轴向方向摆动;
[0008] 所述摆动调节件包括隔板和复位弹簧,所述隔板为半圆形板体结构,两个相对应的所述摆动调节件中的两个隔板的直径棱边相对设置,且所述隔板的圆弧侧壁上远离直径棱边的一处与进水管的内壁铰接设置,所述隔板的铰接轴垂直于进水水流方向,所述隔板远离铰接处的直径棱边通过复位弹簧连接于进水管的内壁上,且所述复位弹簧的轴线倾斜朝向进水管的进水端设置;
[0009] 在所述进水管内无水流或慢水流状态下,所述前置控流组件中的两个隔板朝向进水管的进水端倾斜设置,且两隔板之间形成低速水流通道,所述后置控流组件中的两个隔板紧邻设置并拦截进水管内的水流通道;在所述进水管内高速水流状态下,所述前置控流组件中的两个隔板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中的两个隔板朝向进水管的出水端倾斜设置。
[0010] 进一步的,所述前置控流组件还包括第一限位挡板,所述第一限位挡板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相邻隔板设置在远离进水管进水口的一侧,所述前置控流组件的隔板抵接在第一限位挡板的状态下,两隔板拦截进水管道水流;
[0011] 所述后置控流组件还包括第二限位挡板,所述第二限位挡板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相邻隔板设置在远离进水管出水口的一侧,所述后置控流组件的隔板抵接在第一限位挡板的状态下,两隔板拦截进水管道水流。
[0012] 进一步的,所述曝气组件包括曝气壳体、曝气管和桨叶转子驱动件,所述曝气壳体为内空腔的壳体结构,且所述曝气壳体间距套设在进水管的出水端上,所述曝气壳体与进水管之间形成曝气腔,所述进气管连通于曝气腔,所述曝气腔上开设有连通于震荡混合组件的曝气溶液出口,所述曝气溶液出口内设置有缓流;所述进水管的出水端成缩口状设置,且形成射流出口,所述桨叶转子驱动件通过支架设置在所述射流出口上,所述桨叶转子驱动件通过射流出口的流动水流驱动并以进水管的轴线为中心圆周转动;
[0013] 所述桨叶转子驱动件上以转动轴线为中心圆周阵列设置有若干曝气管,所述曝气管为空心杆体结构,所述曝气管的一端连接于桨叶转子驱动件上,且另一端为开口端,并朝向进气管设置,所述曝气管的管体上开设有若干曝气微孔,所述曝气管沿水流方向设置在曝气腔内;所述桨叶转子驱动件转动以驱动若干曝气管扰动曝气腔内的水溶液和气体混合,并通过若干曝气微孔切割细分曝气气泡。
[0014] 进一步的,所述震荡混合组件包括混合壳体、偏心转子和扰动翅片,所述混合壳体分别连通于曝气组件、肥料管和滴灌渗水管,所述偏心转子通过转轴偏心转动设置在混合壳体的内腔中,且所述偏心转子与曝气组件的曝气溶液出口偏距设置,所述偏心转子的转动轴线垂直于滴灌渗水管的水流方向,所述偏心转子的外周壁上设置有若干扰动翅片,所述曝气溶液出口流出的水溶液冲击在扰动翅片上并驱动偏心转子凸轮式偏心转动。
[0015] 一种农业节水灌溉自动控制系统的控制方法,包括以下步骤:
[0016] S1:将滴灌渗水管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,水溶液从进水管依次通过水流控制组件、曝气组件和震荡混合组件后进入到滴灌渗水管中,水流控制组件控制水流流动速度,曝气组件增加灌溉水溶液中的含氧量,震荡混合组件混合肥料溶液与水溶液,且滴灌渗水管中的水溶液通过渗水口流向各植株根系区域;
[0017] S2:在水溶液通过水流控制组件时,所述前置控流组件、后置控流组件通过水流速度变化分别增大或减小所述进水管内腔的水流通道截面大小,保证通过进水管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;
[0018] S3:在所述进水管内无水流或慢水流状态下,水流对前置控流组件的隔板的冲击小于复位弹簧对隔板的拉伸力,所述前置控流组件中的两个隔板通过复位弹簧朝向进水管的进水端倾斜,且两隔板之间的低速水流通道被打开,水流流通至前置控流组件和后置控流组件之间的区域,所述后置控流组件中的两个隔板被复位弹簧拉拽且被第二限位挡板阻挡,两隔板紧邻设置并拦截进水管内的水流通道;
[0019] 在所述进水管内水流增加的状态下,水流对前置控流组件的隔板的冲击力大于复位弹簧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,低速水流通道的开口减小,且同时,水流对所述后置控流组件中的两个隔板的冲击力大于复位弹簧的初始拉伸力,同样使得后置控流组件中的两隔板向出水口一侧摆动,两隔板之间的高速水流通道被打开,进水管内水路导通;
[0020] 在所述进水管内高速水流状态下,水流对前置控流组件的隔板的冲击力远大于复位弹簧对隔板的拉伸力,所述前置控流组件中的两个隔板偏转至抵接于第一限位挡板,并拦截和阻断进水管内的水流通道;
[0021] S4:水流从射流出口流出后冲击在桨叶转子驱动件上,并使得桨叶转子驱动件轴向转动,随之若干曝气管在曝气腔中转动,并且同时扰动曝气腔内的水溶液,使得曝气腔内溶液处于动态状态,在进气管向曝气腔内通入气体时,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破碎后再次曝气,同时,另一部分气体通过曝气管内,并经由各曝气微孔向外溢出进行曝气,增加水溶液中溶氧量;
[0022] S5:从曝气溶液出口流出的水溶液冲击作用在扰动翅片上,然后驱动偏心转子绕转轴偏心转动,混合壳体内水溶液震荡且与肥料管流出的肥料溶液混合,最后流入滴灌渗水管中。
[0023] 有益效果:本发明通过将滴灌渗水管埋设在土壤表层以下,能够有效的减少地表蒸发,提高水的利用率,且同时通过水流控制组件控制水流速度,并且通过进气管增加土壤中含氧量,通过肥料管增加灌溉水溶液的肥力。附图说明
[0024] 附图1为本发明的整体结构的主视图;
[0025] 附图2为本发明的整体结构的立体示意图;
[0026] 附图3为本发明的整体结构的俯视图;
[0027] 附图4为本发明的整体结构的A-A向半剖示意图;
[0028] 附图5、附图6为本发明的水流控制组件在导通状态下的结构示意图;
[0029] 附图7为本发明的局部D的结构放大示意图;
[0030] 附图8为本发明的整体结构的内部结构立体示意图;
[0031] 附图9为本发明的局部E的结构放大示意图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0033] 如附图1至附图4所示,一种农业节水灌溉自动控制系统,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的一端连接水源中的水,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,所述渗水口3为线性开口或微孔等,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,滴灌渗水管2中的水溶液通过渗水口3向植株根系渗水,以进行滴灌,通过滴灌渗水管2直接将灌溉水输送至作物根区,可以有效减少地表蒸发,提高水的利用率。
[0034] 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自动控制进水管内的水流速度,避免水流过快或者过慢,防止水流过慢时滴灌时间长,滴灌不充分的现象,以及避免水流速度过快对植株根系区域的土壤冲蚀现象。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气泵,进气光将含氧气体送入土壤下方,且与水溶液混合,增加水溶液溶氧量,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,通过肥料管将肥料送入水溶液中以增加水溶液中肥力;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,在灌溉的同时,能够增加土壤中的溶氧量和土壤肥力
[0035] 如附图4至附图6、附图8所示,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,水溶液的流速过大或过小均不能通过进水管1,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。
[0036] 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,通过摆动调节件的摆动用以调节进水管1中水路通道的截面大小。
[0037] 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;
[0038] 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;由于在无水流或慢水流状态下,滴灌渗水管2中的水流较少,水溶液不能通过全部的渗水口3,造成局部过度灌溉而局部未灌溉的不充分现象,而且滴头流量过小,影响滴灌系统的经济性,通过阻隔灌溉水路,能避免灌水时间过长,局部灌溉量不充分和不确定的现象。
[0039] 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。若滴灌渗水管2的流量过大,则渗水口3的流量大于土壤入渗能力,易造成植株根系过饱和,另一方面,此时在滴灌带附近由于土壤含水量非常大,土壤呈现泥浆状,会引起滴灌口的堵塞,而且会造成滴灌带“上浮”现象,致使滴灌带易偏离原来埋设的位置,因此,当水流速度过大时,通过前置控流组件9对水路进行拦截阻隔,保证正常灌溉。
[0040] 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;
[0041] 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。通过第一限位挡板16和第二限位挡板17分别对前置控流组件9、后置控流组件10中的隔板转动幅度进行限位,以使得隔板能产生阻隔和导通的两种状态。
[0042] 如附图4至附图6、附图8所示,所述水流控制组件的原理如下:
[0043] 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;
[0044] 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被打开,进水管内水路导通;
[0045] 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。
[0046] 如附图4、附图7至附图9所示,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,通过缓流阀26以降低流向震荡混合组件的水溶液流速,且增加水溶液在曝气腔19内的留存时间;所述进水管1的出水端成缩口状设置,且形成射流出口23,以增加水流流速和水压,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为扇转动扇状结构,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;
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 如附图3、附图4和附图8所示,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。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。
[0050] 经过曝气以及肥料混合的水溶液进入至滴灌渗水管2中,在滴灌渗水管2的进水端设置有缓流件31,以再次减缓水流速度。
[0051] 一种农业节水灌溉自动控制系统的控制方法,包括以下步骤:
[0052] 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;
[0053] 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;
[0054] 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;
[0055] 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被打开,进水管内水路导通;
[0056] 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;
[0057] 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;
[0058] 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。
[0059] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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