專利名稱：一種作物灌溉自動控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉的自動監(jiān)控裝置領(lǐng)域，尤其屬于農(nóng)業(yè)自動化灌溉的進(jìn)出水自動控制裝置。
背景技術(shù)：
目前我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，但水資源緊張仍是影響農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要阻礙之一，因此節(jié)水灌溉是目前大棚等設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迫切需要推廣的實用技術(shù)。但在目前節(jié)水灌溉控制技術(shù)中，應(yīng)用電源控制、計算機(jī)控制較為常見，而這往往受到農(nóng)村供電設(shè)施不全、電力供應(yīng)緊張，設(shè)備價格昂貴等條件限制而難以推廣應(yīng)用。因此，研究開發(fā)一種能適應(yīng)我國目前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生產(chǎn)條件現(xiàn)狀的經(jīng)濟(jì)型節(jié)水設(shè)施，尤其是不需要電源及電器設(shè)備的灌溉控制技術(shù)裝置，這對于供電困難，水源緊張地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。本發(fā)明人曾申請了專利號ZL93212717.7的實用新型專利“一種盆缽自動灌水器”，但該專利主要存在一套設(shè)備僅能用于單只盆缽，同時缺少實施定量化灌溉的自動控制部件等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的主要是針對上述存在的不足，提出一種不用電源的，能自動按設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)控制進(jìn)水和停水，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，成本低廉的作物灌溉自動控制器。
本發(fā)明的原理是根據(jù)土壤在不同的含水量下有不同的吸力，通過感應(yīng)設(shè)備——陶土管來傳導(dǎo)，設(shè)計成利用該吸力與預(yù)置應(yīng)力相互制約達(dá)到灌水或停水目的的自動控制器。當(dāng)土壤含水量下降，土壤吸力提高，陶土管內(nèi)負(fù)壓大于設(shè)定的彈簧張力時，控制器即打開；當(dāng)土壤灌水后含水量提高，吸力下降，陶土管內(nèi)負(fù)壓小于設(shè)定的彈簧張力時，控制器即自行關(guān)閉灌溉停止，形成一種由作物耗水、自然蒸發(fā)等因素導(dǎo)致土壤水勢變化決定的自主灌溉裝置。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種作物灌溉自動控制器，包括筒體、筒蓋、進(jìn)水管、進(jìn)水閥、進(jìn)水閥塞、拉桿、浮球、出水管、出水閥、出水閥瓣、導(dǎo)壓管、陶土管，其中進(jìn)水管與出水管由筒體的下部通入，并使出水管口低于筒體內(nèi)水位線高度；進(jìn)水閥固定在進(jìn)水管口上端，進(jìn)水閥塞與拉桿及浮球相連接；在出水管口上端固定一出水閥，內(nèi)設(shè)出水閥瓣與其相鉸接；本裝置在出水閥瓣上方設(shè)一與筒體內(nèi)壁相固定的壓控器，壓控器的頂部設(shè)有向外突出的空心接口，壓控器的底部為膜片，在膜片與接口之間固定一縱向并具特定張力的彈簧； 壓控器接口與導(dǎo)壓管一端連接，導(dǎo)壓管的另一端從筒蓋所設(shè)洞孔穿出并與陶土管相連接；出水閥瓣通過拉索與膜片連接。
所述具特定張力的彈簧，依據(jù)作物對灌水量的不同需求而調(diào)換。
所述出水閥瓣其中間為向下鼓起內(nèi)含空氣的氣囊。
所述壓控器底部的膜片為四周薄，中間厚并向下突出成中間帶有小孔的耳狀突起。
本發(fā)明的有益效果一是本自動控制器以土壤吸力為動力達(dá)到自動控制灌溉的目的，宜在廣大農(nóng)村特別是無電或缺電及缺水地區(qū)應(yīng)用；二是本控制器系根據(jù)作物需要的含水量范圍與土壤水勢的對應(yīng)關(guān)系，確定內(nèi)設(shè)彈簧的預(yù)置張力，達(dá)到由土壤和作物對水分的需求來自行決定灌溉的時間與灌水量的大小，由以往人為決定灌溉時間與灌溉量的被動灌溉轉(zhuǎn)化成自主灌溉，達(dá)到省力、節(jié)水、增產(chǎn)、高效之目的；三是本控制器根據(jù)不同類作物對含水量范圍的不同需求，在壓控器內(nèi)安裝不同預(yù)置張力的彈簧，即可滿足不同類作物的需求；四是該自動控制器設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，計量正確，成本低廉，按裝使用方便，在農(nóng)村設(shè)施或大田農(nóng)業(yè)上具有較好的推廣應(yīng)用前景。


圖1本發(fā)明一種作物灌溉自動控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實施例1參見圖1所示，在一8米寬，50米長，栽種黃瓜的塑料大棚內(nèi)，置一容量為0.5立方米的塑料簡體1，上面套有筒蓋2，進(jìn)水管3與出水管8由簡體1的下部通入，并使出水管口高度低于筒體內(nèi)水位線18，在進(jìn)水管3口上端固定一進(jìn)水閥4，通過進(jìn)水閥塞5與其上方的拉桿6及浮球7相連接，組成自動控制器的進(jìn)水控制系統(tǒng)；在出水管8口上端固定出水閥9，其一側(cè)與出水閥瓣10相鉸接，該出水閥瓣10的中間向下鼓起成內(nèi)含空氣的氣囊；在出水閥9的上方設(shè)支架固定一塑膠制成的密閉容器狀壓控器12，該支架與筒體內(nèi)壁相固定，在壓控器12頂部設(shè)有向外突出的空心接口14，其底部為富有彈性的膜片13，該膜片四周薄而有彈性，中間增厚變硬并向下突出成中間帶有小孔的耳狀突起(該小孔便于與拉索11相連接)，在該壓控器12內(nèi)膜片13與接口14之間固定一根張力強(qiáng)度為20Kpa(適用一般蔬菜)的縱向彈簧15；出水閥瓣10通過拉索11與膜片13底面外突的小孔相連接；壓控器12頂部的接口14與膠質(zhì)導(dǎo)壓管16一端連接，導(dǎo)壓管16的另一端從筒蓋2所設(shè)洞孔穿出并與埋在土壤中外徑為20毫米的陶土管17相連接，組成了自動控制器的出水控制系統(tǒng)。
上述灌溉自動控制器在大棚內(nèi)按裝使用時，先將控制器與水源、輸水管道及灌水管道配套組裝成灌溉系統(tǒng)，水源可以是水池蓄水、自來水、機(jī)械提水，或有高差的渠道水均可；在開通使用前，必需在壓控器12和導(dǎo)壓管16及陶土管17內(nèi)排氣并灌滿水；當(dāng)控制器的進(jìn)水管3與水源接通后開始進(jìn)水，浮球7隋著筒內(nèi)水位上升通過拉桿6拉動進(jìn)水閥塞5，直至浮球7達(dá)最高水位線進(jìn)水閥4關(guān)閉暫停進(jìn)水；出水管8的末端口連接輸水管道，輸水管道通過多頭連接管與若干條每間隔100厘米設(shè)一給水栓的灌水管道相連接，灌水管道鋪設(shè)于黃瓜行間；為確保灌水均勻，陶土管17可埋于兩條灌水管的兩個給水栓中間或一條灌水管的兩個給水栓的中間；當(dāng)隨著棚內(nèi)黃瓜植株吸水蒸發(fā)，土壤變干時，陶土管17和導(dǎo)壓管16及壓控器12中存有的水被土壤逐漸吸走，產(chǎn)生負(fù)壓通過導(dǎo)壓管16將吸力傳遞至壓控器12內(nèi)，當(dāng)負(fù)壓大于彈簧15所設(shè)20KPa張力時，膜片13被吸內(nèi)收，進(jìn)而牽動拉索11將出水閥瓣10拉開，水流通過出水管8流經(jīng)輸水管和灌水管從給水栓灌或滴入作物根部，隨著簡體1內(nèi)貯存水的流出，浮球7下沉進(jìn)水閥塞5被打開恢復(fù)進(jìn)水；當(dāng)作物根部土壤吸水濕潤以后，形成洋蔥頭狀濕潤體，濕潤體最外一層即為濕潤峰，當(dāng)濕潤峰推進(jìn)并到達(dá)陶土管17時，水就被吸收，陶土管17管內(nèi)負(fù)壓開始下降，直至小于彈簧15張力時，膜片13被回彈，出水閥瓣10被關(guān)閉，完成一次灌溉過程，當(dāng)土壤再次變干時，進(jìn)行下一次的灌溉過程。
實施例2本例在大棚內(nèi)所種作物為甜瓜，在壓控器12內(nèi)固定的縱向彈簧15的張力強(qiáng)度為30Kpa，其余設(shè)施，條件均同于實施例1。
實施例3本例在大棚內(nèi)所種作物為葡萄，在壓控器12內(nèi)固定的縱向彈簧15的張力強(qiáng)度，前期生長期為45Kpa，后期果實成熟期調(diào)換為100Kpa，其余設(shè)施，條件均同于實施例1。
實施例4本例在大田種植作物甜玉米，在壓控器12內(nèi)固定的縱向彈簧15的張力強(qiáng)度為80Kpa，其余設(shè)施，條件均同于實施例1。
權(quán)利要求
1.一種作物灌溉自動控制器，包括筒體(1)、筒蓋(2)、進(jìn)水管(3)、進(jìn)水閥(4)、進(jìn)水閥塞(5)、拉桿(6)、浮球(7)、出水管(8)、出水閥(9)、出水閥瓣(10)、導(dǎo)壓管(16)、陶土管(17)；其中進(jìn)水管(3)與出水管(8)由筒體(1)的下部通入，并使出水管(8)口低于筒體內(nèi)水位線(18)高度；進(jìn)水閥(4)固定在進(jìn)水管(3)口上端，進(jìn)水閥塞(5)與拉桿(6)及浮球(7)相連接；在出水管(8)口上端固定一出水閥(9)，內(nèi)設(shè)出水閥瓣(10)與其相鉸接，其特征是在出水閥瓣(10)上方設(shè)一與筒體(1)內(nèi)壁相固定的壓控器(12)，其頂部設(shè)有向外突出的空心接口(14)，底部為膜片(13)，在膜片(13)與接口(14)之間固定一縱向并具特定張力的彈簧(15)；壓控器接口(14)與導(dǎo)壓管(16)一端連接，導(dǎo)壓管(16)的另一端從筒蓋(2)所設(shè)洞孔穿出并與陶土管(17)相連接；出水閥瓣(10)通過拉索(11)與膜片(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動控制器，其特征是所述具特定張力的彈簧(15)，依據(jù)作物對灌水量的不同需求而調(diào)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動控制器，其特征是所述出水閥瓣(10)其中間為向下鼓起內(nèi)含空氣的氣囊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動控制器，其特征是所述壓控器(12)底部的膜片(13)為四周薄，中間厚并向下突出成中間帶有小孔的耳狀突起。
全文摘要
本發(fā)明一種作物灌溉自動控制器，屬于農(nóng)業(yè)自動化灌溉的進(jìn)、出水自動控制裝置。包括筒體、筒蓋、進(jìn)水管、進(jìn)水閥、出水管、出水閥、壓控器、彈簧、導(dǎo)壓管、陶土管等組成；本發(fā)明以土壤吸力為動力達(dá)到自動控制灌溉的目的，由以往人為決定灌溉時間與灌溉量的被動灌溉轉(zhuǎn)化成自主灌溉，達(dá)到省力、節(jié)水、增產(chǎn)、高效之目的，本控制器設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，計量正確，成本低廉，安裝使用方便，宜在廣大農(nóng)村特別是無電或缺電及缺水地區(qū)推廣應(yīng)用。
文檔編號A01G27/00GK1695436SQ200510050189
公開日2005年11月16日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者陳喜靖, 奚輝 申請人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院