技术领域
[0001] 本
发明涉及农业
灌溉设备技术领域，尤其涉及一种检测复合式吸肥器吸肥性能的装置。
背景技术
[0002] 目前随着农业现代化的发展，灌溉
施肥系统在发展设施农业、节
水农业和生态农业等方面的重要性日益突出。
灌溉施肥系统是一种将灌溉、吸肥和施肥融为一体的新技术，通过将
肥料原液与清水混合后供应给
农作物，减少吸肥、施肥时间，节省施肥劳动
力，提高肥料的利用率。在农业节水灌溉领域，
现有技术中的吸肥装置通常为文丘里吸肥装置，文丘里吸肥装置是一种利用文丘里管混合原理开发的一种吸肥装置，用以达到节水灌溉、提高水肥利用效率和节省劳动力的目的。在实际应用中，用简单的单文丘里吸肥器就可以实现
复合肥的随水灌溉，但当农户对施肥实施精细管理，作物所需肥料是由多种单元素纯肥自主按不同比例混合而成的复合肥时，则需要多个文丘里管同时工作，整个吸肥装置的系统集成度低，所占空间大，喉道易堵塞，吸肥性能和可靠性低，而且水肥的混合效率低。而复合式吸肥装置，可以实现将多种肥料液与水同时混合，该装置系统集成度高，占用空间小，并能够有效提高水肥的混合效率，而且要精确计算出不同用户对肥水的需求、吸肥量和混肥时间，需要根据复合式文丘里吸肥器的结构参数计算，因此需要一种吸肥性能检测装置，对复合式吸肥装置进行吸肥性能检测，利用该检测装置，可使复合式吸肥装置与传统式单文丘里管进行比较，验证其可行性。同时也可检测复合式吸肥装置的最优控制方案，以此来达到对多输入对象精确施肥、合理控制的目的。
发明内容
[0003] (一)要解决的技术问题
[0004] 本发明要解决的技术问题是解决现有的农业灌溉设备缺少对复合式吸肥器进行吸肥性能检测的装置，无法有效验证复合式吸肥器的可行性及最优控制方案，难以达到对多输入对象精确施肥、合理控制的目的的问题。
[0005] (二)技术方案
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种检测复合式吸肥器吸肥性能的装置，供水组件、吸肥管路和多条检测管路，每条所述检测管路一端通过进水管道与所述供水组件连接，每条所述检测管路上均设有控制
阀、第一压力
传感器、第一流量传感器和被测元件，所述第一
压力传感器和所述第一流量传感器设置于所述
控制阀与所述被测元件之间，所述被测元件包括复合式吸肥器和单文丘里管，多条所述检测管路为若干条设有所述单文丘里管的参照支路和若干条设有所述复合式吸肥器的检测支路，所述吸肥管路一端与肥料筒连接，另一端与所述被测元件连接，所述吸肥管路上设有第二流量传感器，所述复合式吸肥器的检测吸肥孔上设有第二压力传感器。
[0007] 其中，所述检测管路包括分别与所述被测元件的进水口与出水口连接的进水管段与出水管段，所述进水管段与所述出水管段上均设有所述控制阀、所述第一压力传感器和所述第一流量传感器；所述进水管段一端与通过所述进水管道与所述供水组件连接。
[0008] 其中，所述吸肥管路的数量与所述复合式吸肥器的应用吸肥孔数量相同。
[0009] 其中，所述吸肥管路在连接所述肥料筒的一端还设有
电磁阀。
[0010] 其中，所述供水组件包括水箱和水
泵，所述水泵的进水口与所述水箱的出水口连接，所述水泵的出水口通过所述进水管道与所述检测管路一端连接，所述检测管路另一端通过出水管道与所述水箱的进水口连接。
[0011] 其中，所述水箱的底部设有排水口。
[0013] 其中，还包括控制箱，所述控制箱分别与所述控制阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第一流量传感器、所述第二流量传感器、所述电磁阀和所述水泵连接。
[0014] 其中，还包括底座
支架，所述底座支架包括水平部与两个竖直部，所述水平部上表面与所述竖直部下端连接，所述检测管路与所述吸肥管路分别设置与两个所述竖直部上，并通过管卡与所述竖直部连接，所述供水组件设置于所述水平部上，所述控制箱设置于所述竖直部上端。
[0015] 其中，所述水平部的下表面设有可刹式行走轮。
[0016] (三)有益效果
[0017] 本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明检测复合式吸肥器吸肥性能的装置通过供水组件与吸肥管路向检测管路上的被测元件提供混合成
复合肥料所需的水分与纯肥，检测支路可设置多条为检测不同结构参数复合式吸肥器的管路，当水流由供水组件进入检测管路时，开启所需检测的被测元件所在的管路上的控制阀，同时开通所需的吸肥管路使被测元件吸取肥料筒中的纯肥料，在复合式吸肥器或单文丘里管中进行水肥混合，检测管路上的第一流量传感器与第一压力传感器分别测量检测管路上水的流量及压力，吸肥管路上的第二流量传感器测得吸肥流量，复合式吸肥器下方的检测吸肥孔处的第二压力传感器可测得实时
真空负压值，以此根据以上各项传感器的所测数据，可检测当前状态下吸肥浓度、肥液体积分数等。通过在检测支路与参照支路上获得的性能数据，有效的实现将传统的单文丘立管与复合式吸肥器进行对比，实时监测复合式吸肥器在同等控制参数下的吸肥性能。本发明集成
数据采集、水源提供、不同规格复合式吸肥器于一体，操作简单，系统集成度高，能够准确检测各复合式吸肥器的吸肥性能，并与单文丘立管作出比较分析，以此可知复合式吸肥器的吸肥性能，再根据不同情况选择复合式吸肥器的最优选择方案，达到对多输入对象精确施肥、合理控制的目的。
[0018] 除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合
附图作出进一步说明。
附图说明
[0019] 图1是本发明
实施例检测复合式吸肥器吸肥性能的装置的结构示意图；
[0020] 图2是本发明实施例检测复合式吸肥器吸肥性能的装置的结构示意图。
[0021] 图中：1：供水组件；2：吸肥管路；3：检测管路；4：控制箱；5：进水管道；6：出水管道；7：底座支架；8：管卡；11：水箱；12：水泵；21：第二流量传感器；22：电磁阀；31：第一压力传感器；32：控制阀；33：被测元件；71：水平部；72：竖直部；73：可刹式行走轮；111：排水口；331：
复合式吸肥器；332：单文丘里管。
具体实施方式
[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0024] 此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
[0025] 如图1和图2所示，本发明实施例提供的检测复合式吸肥器吸肥性能的装置，供水组件1、吸肥管路2和多条检测管路3，每条检测管路3一端通过进水管道5与供水组件1连接，每条检测管路3上均设有控制阀32、第一压力传感器31、第一流量传感器和被测元件33，第一压力传感器31和第一流量传感器设置于控制阀32与被测元件33之间，被测元件33包括复合式吸肥器331和单文丘里管332，多条检测管路3为若干条设有单文丘里管332的参照支路和若干条设有复合式吸肥器331的检测支路，吸肥管路2一端与肥料筒连接，吸肥管路2另一端与被测元件33连接，吸肥管路2上设有第二流量传感器21，复合式吸肥器331的检测吸肥孔上设有第二压力传感器。
[0026] 本发明检测复合式吸肥器吸肥性能的装置通过供水组件与吸肥管路向检测管路上的被测元件提供混合成复合肥料所需的水分与纯肥，检测支路可设置多条为检测不同结构参数复合式吸肥器的管路，当水流由供水组件进入检测管路时，开启所需检测的被测元件所在的管路上的控制阀，同时开通所需的吸肥管路使被测元件吸取肥料筒中的纯肥料，在复合式吸肥器或单文丘里管中进行水肥混合，检测管路上的第一流量传感器与第一压力传感器分别测量检测管路上水的流量及压力，吸肥管路上的第二流量传感器测得吸肥流量，复合式吸肥器下方的检测吸肥孔处的第二压力传感器可测得实时真空负压值，以此根据以上各项传感器的所测数据，可检测当前状态下吸肥浓度、肥液体积分数等。通过在检测支路与参照支路上获得的性能数据，有效的实现将传统的单文丘立管与复合式吸肥器进行对比，实时监测复合式吸肥器在同等控制参数下的吸肥性能。本发明集成数据采集、水源提供、不同规格复合式吸肥器于一体，操作简单，系统集成度高，能够准确检测各复合式吸肥器的吸肥性能，并与单文丘立管作出比较分析，以此可知复合式吸肥器的吸肥性能，再根据不同情况选择复合式吸肥器的最优选择方案，达到对多输入对象精确施肥、合理控制的目的。
[0027] 其中，检测管路3包括分别与被测元件33的进水口与出水口连接的进水管段与出水管段，进水管段与出水管段上均设有控制阀32、第一压力传感器31和第一流量传感器；进水管段一端与通过进水管道5与供水组件1连接。与被测元件连接的进水管段和出水管段上均设有控制阀、第一压力传感器和所述第一流量传感器，当装置运行时，同时开启进水管段和出水管段上的控制阀，水由进水管道流入被测元件，再经出水管段流出被测元件，位于进水管段和出水管段上的两对第一压力传感器和第一流量传感器可分别测得进水口与出水口的压力与流量值，是测验更加科学，确保检测结果的准确性。
[0028] 进一步的，吸肥管路2的数量与复合式吸肥器331的应用吸肥孔数量相同。其中，吸肥管路2在连接肥料筒的一端还设有电磁阀22。吸肥管路的数量与复合式吸肥器下方的应用吸肥孔数量相同，吸肥管路一端通过胶管与复合式吸肥器的吸肥腔下部的应用吸肥孔相连，或与单文丘里管相连，电磁阀连接吸肥管，进行检测时，开启电磁阀，从肥料桶中吸取肥料或模拟肥液介质通过吸肥管路输入复合式吸肥器或单文丘里管中。
[0029] 其中，供水组1件包括水箱11和水泵12，水泵12的进水口与水箱11的出水口连接，水泵12的出水口通过进水管道5与检测管路3一端连接，检测管路3另一端通过出水管道6与水箱11的进水口连接。水泵的进水口与水箱侧面下部的出水口相连，水泵的出水口与检测管道相连，形成进水管道，以此为检测管路提供稳定恒压水源。同时检测管路的出水管段与谁想的进水口连接，形成出水管道，使整个系统最终回归水箱中，构成循环，以此可以达到节水试验的目的，其中，水箱的出水口与水箱的进水口存在高度差，装置运行时，液面不得高于水箱的进水口，防止水回流入检测管路，影响试验结果。
[0030] 其中，水箱11的底部设有排水口111。水箱的底部含有连接有手动控制的活接球阀的排水口，以便在检修或停机不用时将水箱和整个装置中的水排空。
[0031] 具体的，控制阀31为活接球阀。本发明的控制阀选用活接球阀，流量传感器选用
涡轮流量计，电磁阀采用两通电磁阀各管路均选用PVC材质管路，耐压防
腐蚀。
[0032] 其中，本发明检测复合式吸肥器吸肥性能的装置还包括控制箱4，控制箱4分别与控制阀32、第一压力传感器31、第二压力传感器、第一流量传感器、第二流量传感器21、电磁阀22和水泵12连接。控制箱集成了数据采集与控制的功能，分别与流量传感器、压力传感器、水泵、两通电磁阀相连，用于接收检测管道采集的进出水管道流量、各吸肥器和单文丘里管的进出口压力、吸肥管路的肥料流量及真空负压值与控制水泵启停、电磁阀开断。
[0033] 其中，控制箱主要包括整流
滤波器，用于对压力传感器采集的
信号进行整流滤波，得到相应
模拟信号；与整流滤波器连接的A/D转换器，用于将采集到的模拟信号转换为
数字信号，并发送到控制单元；控制单元，与A/D转换器连接，用于将所述数字信号存储在数据
存储器，与上位机连接，向上位机发送数字信号，在上位机显示实时流量及压力值；与水泵和电磁阀相连，根据上位机指令控制水泵启停及电磁阀开断；同时接收流量传感器反馈的脉冲信号，由控制单元判断水流量的大小；数据存储器，用于存储向上位机发送的数字信号。
[0034] 另外，本发明检测复合式吸肥器吸肥性能的装置还包括底座支架，所述底座支架包括水平部与两个竖直部，所述水平部上表面与所述竖直部下端连接，所述检测管路与所述吸肥管路分别设置与两个所述竖直部上，并通过管卡与所述竖直部连接，所述供水组件设置于所述水平部上，所述控制箱设置于所述竖直部上端。其中，水平部的下表面设有可刹式行走轮。各供水组件、吸肥管路及检测管路均设置在底座支架上，本发明的底座支架的两个竖直部高度不同，水泵连接的出水管道竖直向上设置与固定在较高的竖直部上的检测管路连接，吸肥管路固定于较低的竖直部上，其中，各管路中悬空管路均通过管卡固定于临近支架。可刹式行走轮的设置方便随
时移动整个装置，且在使用时便于固定。
[0035] 使用时，安装不同结构参数的复合式吸肥装置，以及与其中一个相同进出口口径、喉部直径的单文丘立管，本实施例选择的四种复合式吸肥装置管径分别为25mm、32mm、40mm和50mm，单文丘里管可根据不同需要选择不同管径大小。实验过程中，通过控制活接球阀，开启所需要检测的管路，控制箱控制水泵开启，同时控制电磁阀吸肥，水流通过被测元件各传感器实时将各处压力值、流量值传输至控制部分，在上位机进行显示，上位机生成各项参数性能指标之间存在的关系。
[0036] 综上所述，本发明检测复合式吸肥器吸肥性能的装置通过供水组件与吸肥管路向检测管路上的被测元件提供混合成复合肥料所需的水分与纯肥，检测支路可设置多条为检测不同结构参数复合式吸肥器的管路，当水流由供水组件进入检测管路时，开启所需检测的被测元件所在的管路上的控制阀，同时开通所需的吸肥管路使被测元件吸取肥料筒中的纯肥料，在复合式吸肥器或单文丘里管中进行水肥混合，检测管路上的第一流量传感器与第一压力传感器分别测量检测管路上水的流量及压力，吸肥管路上的第二流量传感器测得吸肥流量，复合式吸肥器下方的检测吸肥孔处的第二压力传感器可测得实时真空负压值，以此根据以上各项传感器的所测数据，可检测当前状态下吸肥浓度、肥液体积分数等。通过在检测支路与参照支路上获得的性能数据，有效的实现将传统的单文丘立管与复合式吸肥器进行对比，实时监测复合式吸肥器在同等控制参数下的吸肥性能。本发明集成数据采集、水源提供、不同规格复合式吸肥器于一体，操作简单，系统集成度高，能够准确检测各复合式吸肥器的吸肥性能，并与单文丘立管作出比较分析，以此可知复合式吸肥器的吸肥性能，再根据不同情况选择复合式吸肥器的最优选择方案，达到对多输入对象精确施肥、合理控制的目的。
[0037] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
