專利名稱：一種大劑量水肥一體化灌溉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及灌溉裝置，具體是涉及一種大劑量水肥一體化灌溉裝置。
背景技術(shù)：
我國農(nóng)村傳統(tǒng)的灌溉為大水漫灌，施肥方法主要是經(jīng)驗施肥，沒有充分考慮到土壤本身養(yǎng)分養(yǎng)況和農(nóng)作物生長所需養(yǎng)分，往往大部分肥料隨著大水而流失，造成了投入高，產(chǎn)量低，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，效益下降。更為嚴重的是，長期的大水漫灌及施肥造成了土壤結(jié)構(gòu)被破壞，土地板結(jié)，環(huán)境污染，嚴重阻礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，科學有效地開發(fā)、保護、利用農(nóng)業(yè)資源是21世紀農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)技術(shù)。水肥一體化是借助壓力灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點，配兌而成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌，均勻、定時、定量、準確地輸送到作物根部土壤，以使蒸發(fā)和滲漏水量減到最小，且肥料得到了最大的利用，并且減少了環(huán)境污染。采用灌溉施肥技術(shù)，可按照作物生長需求，進行全生育期需求設(shè)計，把水分和養(yǎng)分定量、定時，按比例直接提供給作物。目前水肥一體化灌溉裝置中大都采用比例注肥泵或者文丘里來控制藥劑肥料與水混合的比例，現(xiàn)有比例注肥器的比例都控制在4%以內(nèi)，流量約10升/小時 2.5立方米/小時。當大面積的種植區(qū)需采用水肥一體化技術(shù)進行灌溉，流量需求在10立方米/小時或者以上的時候，采用現(xiàn)有的灌溉裝置，需要幾十甚至上百路的支管以及相應(yīng)數(shù)量的丘里或者比例注肥泵，龐大數(shù)量的比例注肥器或文丘里使得整個灌溉施肥裝置變成相當?shù)姆爆崱?fù)雜，流量、藥劑肥料與水混合的比例調(diào)節(jié)困難，并且配套的相關(guān)設(shè)施、設(shè)備投入也大大增加。因此，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，并且可以滿足作物大面積種植區(qū)的大劑量、定比例灌溉和自動化控制要求的水肥一體化灌溉裝置具有極大是現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠大幅減少設(shè)備裝置數(shù)量、資金投入，降低施工難度，并且可以滿足大劑量、定比例灌溉和自動化控制要求的大劑量水肥一體化灌溉裝置。本實用新型的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，包括:一主管道，前端經(jīng)水泵連接水源，后端連接支管道，所述支管道的末端為灌溉區(qū)域；一肥藥支管道，連通肥藥箱和所述主管道，接入所述主管道的位置位于所述水泵后；所述的主管道在肥藥支管道接入點后設(shè)置一傳感器；所述肥藥支管道中設(shè)置一計量泵；一控制系統(tǒng)，PLC控制模塊通過控制線路連接所述計量泵和所述傳感器。作為優(yōu)選的技術(shù)方案:如上所述的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，所述的主管道上在水泵前設(shè)有過濾器，在水泵后依次設(shè)有主管道閥門和壓力表。[0009]如上所述的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，所述的計量泵的流量由控制系統(tǒng)控制并實現(xiàn)無極調(diào)整，流量比例為0 100%，計量精度在±1%以內(nèi)，最高排出壓力為64MPa，流量范圍在0.0001 20立方米/小時?？刂葡到y(tǒng)中的PLC控制模塊接收來自傳感器的數(shù)據(jù)并與標準數(shù)據(jù)進行實時比對，通過對計量泵的變頻控制實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。目前常用的計量泵流量調(diào)節(jié)是靠旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，改變柱塞(活塞)在泵腔內(nèi)移動行程來決定流量的大小，這個方法當管道壓力改變時無法自動控制調(diào)節(jié)比例。本專利中，為了實現(xiàn)對流量的實時、精確控制，將傳感器放置在主管道中，傳感器實時對主管道內(nèi)的水流量、流速進行測試，并反饋到PLC模塊；PLC模塊通過程序的設(shè)置，將流量與標準數(shù)據(jù)進行實時比對，當管道內(nèi)的流量流速發(fā)生改變時，PLC立即改變計量泵工作頻率使其與管道內(nèi)水流量相匹配，通過PLC對計量泵的變頻控制達到自動調(diào)節(jié)流量的功能，從而達到精確控制藥劑肥料與水混合比例的目的。如上所述的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，所述的支管道上設(shè)有支管道閥門。有益效果本實用新型的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，采用傳感器、計量泵和控制系統(tǒng)的組合實現(xiàn)了大劑量下對流量、藥劑肥料與水混合比例的實時、精確控制。灌溉裝置結(jié)構(gòu)簡單，能夠大幅減少設(shè)備裝置數(shù)量、資金投入，降低施工難度，并且可以滿足大劑量、定比例灌溉和自動化控制要求。

附圖1是本實用新型一種大劑量水肥一體化灌溉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1是水源；2是主管道；3是水泵；4是主管道閥門；5是肥/藥箱；6是計量泵；7是肥藥支管道；8是PLC控制模塊；9是傳感器；10是支管道；11是支管道閥門；12是灌溉區(qū)域；13是過濾器；14是壓力表。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。如附圖所示，是本實用新型的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，包括一主管道
(2)，前端經(jīng)水泵(3)連接水源(1)，后端連接支管道(10)，所述支管道(10)的末端為灌溉區(qū)域(12);—肥藥支管道(7)，連通肥藥箱(5)和所述主管道(2)，接入所述主管道(2)的位置位于所述水泵(3)后；所述的主管道(2)在肥藥支管道(7)接入點后設(shè)置一傳感器(9);所述肥藥支管道中設(shè)置一計量泵(6);—控制系統(tǒng)，PLC控制模塊(8)通過控制線路連接所述計量泵(6)和所述傳感器(9)。其中所述的主管道(2)上在水泵(3)前設(shè)有過濾器(13)，在水泵(3)后依次設(shè)有主管道閥門(4)和壓力表(14)。所述的計量泵(6)的流量由控制系統(tǒng)控制并實現(xiàn)無極調(diào)整，流量比例為0 100%，計量精度在±1%以內(nèi)，最高排出壓力為64MPa，流量范圍在0.0001 20立方米/小時。所述的支管道(10 )上設(shè)有支管道閥門(11)。圖中箭頭方向為水流方向。使用時，計量泵對主管道內(nèi)的流量、流速進行實時測試，并反饋到控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)中的PLC模塊通過程序的設(shè)置，將流量與標準數(shù)據(jù)進行實時比對，當管道內(nèi)的流量流速發(fā)生改變時，PLC立即改變計量泵工作頻率使其與管道內(nèi)水流量相匹配，通過PLC對計量泵的變頻控制達到自動調(diào)節(jié)流量的功能。經(jīng)試驗證明，本實用新型的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置確實解決了目前大面積種植區(qū)水肥一體化的灌溉裝置使用繁瑣、復(fù)雜；藥劑肥料與水混合的比例調(diào)節(jié)困難，并且配套設(shè)施、設(shè)備投入大的缺點。彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
權(quán)利要求1.一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，其特征是:包括一主管道(2)，前端經(jīng)水泵(3)連接水源(1)，后端連接支管道(10)，所述支管道(10)的末端為灌溉區(qū)域(12);—肥藥支管道(7)，連通肥藥箱(5)和所述主管道(2)，接入所述主管道(2)的位置位于所述水泵(3)后；所述的主管道(2)在肥藥支管道(7)接入點后設(shè)置一傳感器(9);所述肥藥支管道中設(shè)置一計量泵(6);—控制系統(tǒng)，PLC控制模塊(8)通過控制線路連接所述計量泵(6)和所述傳感器(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，其特征在于，所述的主管道(2)上在水泵(3)前設(shè)有過濾器(13)，在水泵(3)后依次設(shè)有主管道閥門(4)和壓力表(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，其特征在于，所述的計量泵(6)的流量由控制系統(tǒng)控制并實現(xiàn)無極調(diào)整，流量比例為0 100%，計量精度在±1%以內(nèi)，最高排出壓力為64MPa，流量范圍在0.0001 20立方米/小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，其特征在于，所述的支管道(10)上設(shè)有支管道閥門(11)。
專利摘要本實用新型涉及一種大劑量水肥一體化灌溉裝置，包括一主管道(2)，前端經(jīng)水泵(3)連接水源(1)，后端連接支管道(10)，所述支管道(10)的末端為灌溉區(qū)域(12)；一肥藥支管道(7)，連通肥藥箱(5)和所述主管道(2)，接入所述主管道(2)的位置位于所述水泵(3)后；所述的主管道(2)在肥藥支管道(7)接入點后設(shè)置一傳感器(9)；所述肥藥支管道中設(shè)置一計量泵(6)；一控制系統(tǒng)，PLC控制模塊(8)連接計量泵(6)和傳感器(9)。本實用新型的大劑量水肥一體化灌溉裝置能簡化工程設(shè)計方案、降低施工難度、減少資金的投入，適用于大面積種植區(qū)水肥一體化的灌溉可滿足大流量、定比例以及自動控制的要求。
文檔編號A01C23/04GK202941140SQ2012206691
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者呂名禮, 張中華, 吳竹, 呂明華, 吳小李 申請人:上海華維節(jié)水灌溉有限公司