專利名稱：配方施肥肥料選擇器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配方施肥技術(shù)，特別是涉及一種配方施肥肥料選擇器。
背景技術(shù)：
我國設(shè)施栽培取得了巨大發(fā)展，目前在規(guī)模上已成為世界設(shè)施園藝大國，但在整體水平上與世界設(shè)施園藝強(qiáng)國還有很大差距，在設(shè)施栽培方面的基礎(chǔ)研究和科技支撐還有待提高，主要表現(xiàn)在栽培設(shè)施和配套設(shè)備方面研究基礎(chǔ)薄弱，以引進(jìn)、模仿國外先進(jìn)技術(shù)為主，自主研發(fā)的日光溫室等設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單、性能不佳，導(dǎo)致環(huán)境調(diào)控能力差，制約了設(shè)施栽培高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢的發(fā)揮。特別是灌溉施肥配套技術(shù)落后、過量施用化肥及不合理的灌溉管理措施造成土壤酸化、次生鹽潰化、硝態(tài)氮淋失、養(yǎng)分比例失調(diào)以及有害菌類的大量繁殖，從而導(dǎo)致蔬菜等作物產(chǎn)量、品質(zhì)降低，不僅造成了水分和肥料的大量浪費，同時也產(chǎn)生了突出的土壤退化及農(nóng)業(yè)面源污染等生態(tài)與環(huán)境問題，已成為限制我國設(shè)施栽培可持續(xù)發(fā)展的主要因素。因此，研究開發(fā)設(shè)施栽培條件下先進(jìn)水肥管理技術(shù)，重點突破水分和養(yǎng)分高效利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建立以生物性節(jié)水和水肥耦合為重點的水、肥資源高效利用技術(shù)體系，已成為當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)研究的重要任務(wù)，對于保障設(shè)施農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展起著重要的科技支撐作用。
水和肥是影響作物生長的兩個重要因子，研究探索通過施肥和灌水來提高植物生產(chǎn)力的技術(shù)和方法一直是農(nóng)業(yè)研究的熱點。灌溉施肥一體化(Fertigation)是20世紀(jì)70年代以來發(fā)展起來的一項先進(jìn)的灌溉施肥技術(shù)，該技術(shù)創(chuàng)新性地將作物生產(chǎn)中的灌溉與施肥這兩個重要技術(shù)有機(jī)融為一體，將肥料溶解在水中通過灌溉系統(tǒng)隨水一起施用，實現(xiàn)水肥同步供應(yīng)作物的一體化。灌溉施肥技術(shù)充分發(fā)揮了水肥的耦合作用，能夠按照不同作物的需求，合理配置養(yǎng)分比 例，適時適量供給，充分滿足作物的水分與營養(yǎng)需求。同時灌溉施肥一體化能夠使灌溉與施肥操作過程一次性完成，可以充分利用灌溉特別是先進(jìn)的微灌技術(shù)的可控性，實現(xiàn)灌溉施肥量和灌溉施肥時間的精確控制，通過微灌方式將水肥均勻地施入作物根區(qū)，為作物生長提供最佳的水、肥、氣、熱生長環(huán)境，有效地降低根層土壤鹽分殘留量和養(yǎng)分的深層淋溶損失，顯著提高水肥利用效率，減輕土壤和地下水硝酸鹽污染。由于灌溉施肥一體化技術(shù)獨特的技術(shù)優(yōu)勢的先進(jìn)性，灌溉施肥一體化技術(shù)自問世以來一直是國際上的研究熱點，特別是近十年來，隨著滴灌技術(shù)的普及，美國、以色列、澳大利亞等農(nóng)業(yè)先進(jìn)國家對于灌溉施肥技術(shù)研究與應(yīng)用取得很大的進(jìn)展。我國在引進(jìn)吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上也開展了灌溉施肥技術(shù)的研究與應(yīng)用，主要集中在設(shè)施園藝和經(jīng)濟(jì)作物的應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用效果方面。但由于基礎(chǔ)薄弱目前研究還處于初始階段，在灌溉施肥技術(shù)與配套設(shè)備、技術(shù)效應(yīng)的機(jī)理等方面還缺乏全面深入的研究。因此，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)灌溉施肥技術(shù)的研究，圍繞設(shè)施栽培水肥精準(zhǔn)管理的核心問題，研究灌溉施肥對設(shè)施栽培作物生長的影響機(jī)理、對水分和養(yǎng)分高效利用的生理機(jī)制以及對土壤質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)的作用機(jī)制，對于促進(jìn)灌溉施肥技術(shù)的應(yīng)用，根本解決制約設(shè)施栽培持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的技術(shù)瓶頸具有十分重要的意義。發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供一種配方施肥肥料選擇器，用來選擇不同的肥料種類的組合施用，不增加注肥器的情況下實現(xiàn)多種肥料配方組合方式，并可作為組件加載在任意施肥機(jī)上，充分提高施肥機(jī)的施肥配方組合能力和功能，節(jié)約成本。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種配方施肥肥料選擇器，其包括:控制命令導(dǎo)管、控制閥、常閉三通液壓閥和肥料罐；所述控制閥連接供水管道，并通過控制命令導(dǎo)管與常閉三通液壓閥控制端口連通，組成肥料選擇器的控制部分；常閉三通液壓閥進(jìn)肥口與肥料罐連通，常閉三通液壓閥出口與注肥器連通，構(gòu)成肥料選擇器的執(zhí)行部分；所述常閉三通液壓閥的數(shù)量與肥料罐內(nèi)儲存的肥料組份數(shù)量相同。
其中，所述控制閥為三通閥，所述控制閥的進(jìn)水口與供水管道相連通，所述控制閥的出水口通過控制命令導(dǎo)管與所述常閉三通液壓閥控制端口相連通，所述控制閥的第三個通口與外界空氣連通，每一個控制閥通過控制命令導(dǎo)管與一個對應(yīng)的常閉三通液壓閥相連接。
其中，所述常閉三通液壓閥的個數(shù)與控制閥的數(shù)量相同；當(dāng)所述常閉三通液壓閥具有一個時，常閉三通液壓閥相連通的兩個出口中，第一個出口封閉，第二個出口連接注肥器。
其中，所述常閉三通液壓閥為多個時，每個常閉三通液壓閥的控制端口均通過控制命令導(dǎo)管與其對應(yīng)的控制閥的出水口相連通。
其中，當(dāng)常閉三通液壓閥具有多個時，相鄰的兩個常閉三通液壓閥的出口串聯(lián)形成供肥管道，第一個常閉三通液壓閥的第一個出口封閉，最后一個常閉三通液壓閥的第二個出口與注肥器連通。
其中，所述肥料罐的個數(shù)與常閉三通液壓閥的個數(shù)相同，每個常閉三通液壓閥對應(yīng)一個肥料罐。
其中，當(dāng)常閉三通液壓閥具有多個時，多個常閉三通液壓閥控制端口與控制閥的出水口之間的控制命令導(dǎo)管設(shè)置為多條，每個常閉三通液壓閥控制端口均與對應(yīng)控制命令導(dǎo)管連通，控制對應(yīng)常閉三通液壓閥。
其中，所述常閉三通液壓閥連接口與注肥器之間的連通管路上設(shè)置有電磁閥。
其中，所述常閉三通液壓閥的閥芯包括彈簧和位于彈簧兩端的密封塞，所述閥芯用于打開所述常閉三通液壓閥進(jìn)肥口，將常閉三通液壓閥進(jìn)肥口與常閉三通液壓閥出口相連通。
(三)有益效果
上述技術(shù)方案所提供的配方施肥肥料選擇器，利用常閉三通液壓閥原理，將液壓閥與肥料罐及供水管道連接，組成施肥器，液壓閥同時作為控制開關(guān)，控制肥料組分的種類和量的選擇，用來進(jìn)行準(zhǔn)確的配方施肥，實現(xiàn)多種肥料組合方式；可取代傳統(tǒng)價格較高的注肥器，擴(kuò)大了水肥機(jī)在實際應(yīng)用的范圍， 降低了使用成本，并可作為組件加載在任意水肥機(jī)上，充分高效利用水肥機(jī)。


圖1是本發(fā)明實施例配方施肥肥料選擇器的結(jié)構(gòu)示意圖2和圖3分別是圖1中常閉三通液壓閥處于關(guān)閉和打開狀態(tài)的示意圖。
其中，1:控制閥；2:供水管道；3:常閉三通液壓閥；4:控制命令導(dǎo)管；6:液壓閥控制端口 ；7-1:第一個出口 '7-2:第二個出口 ；8:液壓閥進(jìn)肥口 ；9:閥芯。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明基于液壓閥原理，提供了一種配方施肥肥料選擇器，其包括:控制命令導(dǎo)管、控制閥、常閉三通液壓閥和肥料罐；所述控制閥連接供水管道，并通過控制命令導(dǎo)管與常閉三通液壓閥控制端口連通，組成肥料選擇器的控制部分；常閉三通液壓閥進(jìn)肥口與肥料罐連通，液壓閥出口與注肥器連通，構(gòu)成肥料選擇器的執(zhí)行部分；所述常閉三通液壓閥的數(shù)量與肥料罐內(nèi)儲存的肥料組份數(shù)量相同。該結(jié)構(gòu)的配方施肥肥料選擇器，由控制閥控制供水管道是否向常閉三通液壓閥供水，常閉三通液壓閥根據(jù)供水壓力的大小打開或者關(guān)閉，并且，常閉三通液壓閥打開的大小程度也由供水壓力的大小決定，在常閉三通液壓閥打開的狀態(tài)下，肥料罐內(nèi)存儲的肥料會自動進(jìn)入肥料通道，通向注肥器進(jìn)行施肥；通過設(shè)置不同數(shù)量的常閉三通液壓閥，并連通存儲不同肥料組份的肥料罐，能夠?qū)⒍喾N肥料組合，進(jìn)行準(zhǔn)確的配方施肥。
其中，所述控制閥為三通閥，所述控制閥的進(jìn)水口與供水管道相連通，所述控制閥的出水口通過控制命令導(dǎo)管與所述常閉三通液壓閥控制端口相連通，所述控制閥的第三個通口與外界空氣連通，每一個控制閥通過控制命令導(dǎo)管與一個對應(yīng)的常閉三通液壓閥相連接。當(dāng)控制閥的進(jìn)水口與出水口連通，其第三個通口關(guān)閉時，供水通道內(nèi)的水與常閉三通液壓閥控制端口連通，水的壓力對常閉三通液壓閥產(chǎn)生作用；當(dāng)控制閥的進(jìn)水口關(guān)閉，其出水口與其第三個通口連通時，供水通道內(nèi)的水對常閉三通液壓閥不起作用。
具體地，所述常閉三通液壓閥的個數(shù)與控制閥的數(shù)量相同；當(dāng)所述常閉三通液壓閥具有一個時，每個常閉三通液壓閥相連通的兩個出口中，第一個出口封閉，第二個出口連接注肥器；所述常閉三通液壓閥為多個時，每個常閉三通液壓閥的液壓閥控制端口均通過控制命令導(dǎo)管與其對應(yīng)的控制閥的出水口相連通；相鄰的兩個常閉三通液壓閥的出口串聯(lián)形成供肥管道，第一個常閉三通液壓閥的第一個出口封閉，最后一個常閉三通液壓閥的第二個出口與注肥器連通。所述肥料罐的個數(shù)與常閉三通液壓閥的個數(shù)相同，每個常閉三通液壓閥對應(yīng)一個肥料罐。當(dāng)常閉三通液壓閥具有多個時，多個常閉三通液壓閥控制端口與控制閥的出水口之間的控制命令導(dǎo)管設(shè)置為多條，每個液壓閥控制端口通過一根控制命令導(dǎo)管分別與控制閥的出水口相連通。
所述常閉三通液壓閥連接口與注肥器之間的連通管路上設(shè)置有電磁閥，通過控制電磁閥的開關(guān)，可以控制每條連通管路上的肥料是否通向注肥器來用于施肥。
圖1示出了具有四個常閉三通液壓閥的配方施肥肥料選擇器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2和圖3是圖1中所采用的常閉三通液壓閥的關(guān)閉和打開狀態(tài)示意圖，參照圖示，四個常閉三通液壓閥3分別為圖示中的四列并列結(jié)構(gòu)，四個常閉三通液壓閥3對應(yīng)四個控制閥1，同時對應(yīng)四個肥料罐和四根控制命令導(dǎo)管4，形成控制閥1、控制命令導(dǎo)管4、常閉三通液壓閥3和肥料罐的一一對應(yīng)關(guān)系。其中，如圖1中標(biāo)示的四個常閉三通液壓閥3中，靠左邊的第一個常閉三通液壓閥3，其第一個出口 7-1封閉，其第二個出口 7-2與第二個常閉三通液壓閥3的第一個出口 7-1連通，以此類推，后續(xù)相連的兩個常閉三通液壓閥3中，前一個常閉三通液壓閥的第二個出口 7-2與后一個常閉三通液壓閥的第一個出口 7-1相連通，形成供肥管道，并與注肥器連通。
四個肥料罐1、I1、II1、IV中分別存儲了四種肥料，根據(jù)所需要的肥料組分，可以控制相對應(yīng)的常閉三通液壓閥3打開，以將對應(yīng)的肥料吸入供肥管道。
本實施例中所選用的液壓閥I的主要部件為閥芯9，該閥芯包括彈簧和位于彈簧兩端的密封塞，所述閥芯用于打開、關(guān)閉所述常閉三通液壓閥進(jìn)肥口 8，將常閉三通液壓閥進(jìn)肥口 8與常閉三通液壓閥出口相連通，并能控制所述常閉三通液壓閥出口打開的大小。如圖2所示，當(dāng)沒有外界水壓作用時，閥芯9將常閉三通液壓閥進(jìn)肥口 8關(guān)閉，此時，肥料罐內(nèi)的肥料不會進(jìn)入供肥管道。當(dāng)常閉三通液壓閥控制端口 6處具有的水壓達(dá)到一定程度、能夠克服彈簧的彈力以及密封塞與常閉三通液壓閥管壁的摩擦力時，閥芯9受壓向下移動，彈簧下端的“工”字形密封塞向下移動，將液壓閥進(jìn)肥口 8打開，此時，常閉三通液壓閥出口也與液壓閥進(jìn)肥口 8連通，進(jìn)行肥料的流通；當(dāng)液壓閥控制端口 6處具有的水壓改變時，閥芯9會在彈簧彈力以及肥液罐4中肥料壓力的作用下向上或向下移動，彈簧下端的“工”字形密封塞向上或向下移動，控制常閉三通液壓閥出口打開的大小，從而能夠控制肥料的流通量。
控制閥、常閉三通液壓閥3與電磁閥共同作用，能夠使肥料按照需要的組份進(jìn)行混合，最終通入注肥器進(jìn)行施肥。例如，需要施加包含1、II兩種組份的肥料時，則控制與1、II對應(yīng)的控制閥1，使控制閥的進(jìn)水口與供水管道相連通，控制閥的出水口連接常閉三通液壓閥控制端口，使水壓作用于常閉三通液壓閥，控制常閉三通液壓閥的出口打開并與常閉三通液壓閥進(jìn)肥口連通·，將肥料吸入供肥管道，通向注肥器進(jìn)行施肥。
由以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例利用液壓閥原理，將液壓閥與肥料罐及供水管道連接，組成施肥器，液壓閥同時作為控制開關(guān)，控制肥料組分的種類和量的選擇，用來進(jìn)行準(zhǔn)確的配方施肥，實現(xiàn)多種肥料組合方式；可取代傳統(tǒng)價格較高的注肥器，擴(kuò)大了水肥機(jī)在實際應(yīng)用的范圍，降低了使用成本，并可作為組件加載在任意水肥機(jī)上，充分高效利用水肥機(jī)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種配方施肥肥料選擇器，其特征在于，包括:控制命令導(dǎo)管、控制閥、常閉三通液壓閥和肥料罐；所述控制閥連接供水管道，并通過控制命令導(dǎo)管與常閉三通液壓閥控制端口連通，組成肥料選擇器的控制部分；常閉三通液壓閥進(jìn)肥口與肥料罐連通，常閉三通液壓閥出口與注肥器連通，構(gòu)成肥料選擇器的執(zhí)行部分；所述常閉三通液壓閥的數(shù)量與肥料罐內(nèi)儲存的肥料組份數(shù)量相同。
2.如權(quán)利要求1所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，所述控制閥為三通閥，所述控制閥的進(jìn)水口與供水管道相連通，所述控制閥的出水口通過控制命令導(dǎo)管與所述常閉三通液壓閥控制端口相連通，所述控制閥的第三個通口與外界空氣連通，每一個控制閥通過控制命令導(dǎo)管與一個對應(yīng)的常閉三通液壓閥相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，所述常閉三通液壓閥的個數(shù)與控制閥的數(shù)量相同；當(dāng)所述常閉三通液壓閥具有一個時，常閉三通液壓閥相連通的兩個出口中，第一個出口封閉，第二個出口連接注肥器。
4.如權(quán)利要求3所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，所述常閉三通液壓閥為多個時，每個常閉三通液壓閥的控制端口均通過控制命令導(dǎo)管與其對應(yīng)的控制閥的出水口相連通。
5.如權(quán)利要求4所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，當(dāng)常閉三通液壓閥具有多個時，相鄰的兩個常閉三通液壓閥的出口串聯(lián)形成供肥管道，第一個常閉三通液壓閥的第一個出口封閉，最后一個常閉三通液壓閥的第二個出口與注肥器連通。
6.如權(quán)利要求5所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，所述肥料罐的個數(shù)與常閉三通液壓閥的個 數(shù)相同，每個常閉三通液壓閥對應(yīng)一個肥料罐。
7.如權(quán)利要求4所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，當(dāng)常閉三通液壓閥具有多個時，多個常閉三通液壓閥控制端口與控制閥的出水口之間的控制命令導(dǎo)管設(shè)置為多條，每個常閉三通液壓閥控制端口均與對應(yīng)控制命令導(dǎo)管連通，控制對應(yīng)常閉三通液壓閥。
8.如權(quán)利要求1所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，所述常閉三通液壓閥連接口與注肥器之間的連通管路上設(shè)置有電磁閥。
9.如權(quán)利要求8所述的配方施肥肥料選擇器，其特征在于，所述常閉三通液壓閥的閥芯包括彈簧和位于彈簧兩端的密封塞，所述閥芯用于打開所述常閉三通液壓閥進(jìn)肥口，將常閉三通液壓閥進(jìn)肥口與常閉三通液壓閥出口相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配方施肥肥料選擇器，其包括控制命令導(dǎo)管、控制閥、常閉三通液壓閥和肥料罐；控制閥連接供水管道，并通過控制命令導(dǎo)管與常閉三通液壓閥控制端口連通，組成肥料選擇器的控制部分；常閉三通液壓閥進(jìn)肥口與肥料罐連通，液壓閥出口與注肥器連通，構(gòu)成肥料選擇器的執(zhí)行部分；液壓閥的數(shù)量與肥料罐內(nèi)儲存的肥料組份數(shù)量相同。本發(fā)明利用常閉三通液壓閥原理，將液壓閥與肥料罐及供水管道連接，組成施肥器，液壓閥同時作為控制開關(guān)，控制肥料組分的種類和量的選擇，用來進(jìn)行準(zhǔn)確的配方施肥，實現(xiàn)多種肥料組合方式；可取代傳統(tǒng)價格較高的注肥器，擴(kuò)大了水肥機(jī)在實際應(yīng)用的范圍，并可作為組件加載在任意水肥機(jī)上，充分高效利用水肥機(jī)。
文檔編號A01C23/00GK103210729SQ20131015734
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者郝衛(wèi)平, 毛麗麗, 梅旭榮, 龔道枝, 李昊儒, 劉琪, 顧峰雪, 郭瑞 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所