一種灌溉自動控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種灌溉自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，現(xiàn)有的灌溉大部分都是由人工來完成的，種植者根據(jù) 經(jīng)驗判斷土壤的含水狀態(tài)，含水量低時開啟閥門進行灌溉，灌溉完成后關(guān)閉閥門，這種灌溉 方式存在很大的誤差，種植者無法精確地知道土壤的含水量，不能精確控制給水量，影響植 物的生長。隨著科技的發(fā)展和社會的進步，越來越多的自動灌溉裝置應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，公 知的自動灌溉裝置通常由傳感裝置實時監(jiān)測田間土壤墑情信息，并將土壤墑情信息傳輸至 控制器，由控制器進行灌溉決策。公知的自動灌溉方法一般包括兩種控制方式：一種是通過 預(yù)先設(shè)定的時間進行灌溉控制，當(dāng)灌水時間達到預(yù)先設(shè)定的時間時，灌溉結(jié)束，這種控制方 式，可以保證每次灌溉的灌水量一致，但作物在生育期內(nèi)各個階段的耗水量不同，再加上天 氣等因素的影響，若前期土壤中消耗的水量比較多時，由于土壤含水量低，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的 時間進行灌溉，往往出現(xiàn)土壤的濕潤深度和范圍不夠，灌水量不能滿足作物生長的需要。另 一種是通過埋設(shè)兩個傳感器，分別監(jiān)測作物根系的上層和根系下層的土壤墑情，無論哪一 個傳感器低于預(yù)先設(shè)定的參數(shù)時，都開始灌溉，當(dāng)深淺兩支傳感器范圍內(nèi)的土壤墑情均達 到設(shè)定參數(shù)時，灌溉停止，該方法一定程度上保證了土壤的濕潤深度，但灌溉水在土壤中的 運移需要一定的時間，并且由于不同類型土壤導(dǎo)水率和入滲系數(shù)不一樣，灌溉水在不同土 壤中的運移時間也不同，所以利用這種方法進行灌溉控制，一定程度上影響了灌溉水量的 精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計了一種灌溉自動控制裝置，結(jié)構(gòu)簡單， 使用方便，能夠精確控制灌溉水量，更好地滿足作物的生長需求。
[0004] 本實用新型所采用的具體技術(shù)方案是：一種灌溉自動控制裝置，包括水管，水管上 設(shè)置有閥門，關(guān)鍵是：所述的閥門為電磁閥，增設(shè)土壤墑情監(jiān)測裝置、傳感裝置、控制器，土 壤墑情監(jiān)測裝置下部的測量端埋設(shè)在土壤內(nèi)，土壤墑情監(jiān)測裝置的上端通過壓力傳輸管與 傳感裝置連接，傳感裝置和電磁閥都與控制器電連接。
[0005] 所述的土壤墑情監(jiān)測裝置下部的測量端與地面之間的距離為10?30cm。
[0006] 所述的土壤墑情監(jiān)測裝置下部的測量端與地面之間的距離為20cm。
[0007] 所述的土壤墑情監(jiān)測裝置為負壓計，土壤墑情監(jiān)測裝置的數(shù)量為一個或多個。
[0008] 所述的傳感裝置為濕度傳感器。
[0009] 本實用新型的有益效果是：利用土壤墑情監(jiān)測裝置實時監(jiān)測地面深處的土壤基質(zhì) 勢，控制器將監(jiān)測到的土壤基質(zhì)勢與設(shè)定好的上限值和下限值進行比較，低于下限值時打 開電磁閥進行灌溉，等于上限值時關(guān)閉電磁閥停止灌溉，可以根據(jù)作物在生育期內(nèi)各個階 段的耗水量不同，及時補充所需的水分，避免出現(xiàn)土壤的濕潤深度和范圍不夠、灌水量不能 滿足作物生長需要的現(xiàn)象，可以精確控制灌溉水量。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型中控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 附圖中，1代表電磁閥，2代表土壤墑情監(jiān)測裝置，3代表傳感裝置，4代表控制器，5 代表壓力傳輸管。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明：
[0013] 實施例1、如圖1所示，一種灌溉自動控制裝置，適用于一年生作物小麥的農(nóng)田中， 包括水管，水管上設(shè)置有閥門，關(guān)鍵是：所述的閥門為電磁閥1，增設(shè)土壤墑情監(jiān)測裝置2、 傳感裝置3、控制器4, 土壤墑情監(jiān)測裝置2的數(shù)量為一個，土壤墑情監(jiān)測裝置2下部的測量 端與地面之間的距離為10?30cm，優(yōu)選為20cm，因為土壤20cm深處的水分狀況可以反應(yīng) 小麥的需水狀況，土壤墑情監(jiān)測裝置2的上端通過壓力傳輸管5與傳感裝置3連接，傳感裝 置3和電磁閥1都與控制器4電連接。
[0014] 這種控制裝置的控制方法包括以下步驟：
[0015] a、利用土壤墑情監(jiān)測裝置2下部的測量端測量地面以下20cm處的土壤基質(zhì)勢；
[0016] b、土壤墑情監(jiān)測裝置2通過壓力傳輸管5將步驟a中測量到的土壤基質(zhì)勢傳輸給 傳感裝置3,傳感裝置3再將土壤基質(zhì)勢傳輸給控制器4 ;
[0017] c、控制器4將收到的土壤基質(zhì)勢與設(shè)定好的上限值-IOkPa和下限值_35kPa進行 比較，當(dāng)土壤基質(zhì)勢低于下限值時，控制器4輸出信號將電磁閥1打開，水管內(nèi)的水流出，開 始灌溉，當(dāng)土壤基質(zhì)勢等于上限值時，控制器4輸出信號將電磁閥1關(guān)閉，停止灌溉。
[0018] 實施例2、如圖1所示，一種灌溉自動控制裝置，適用于一年生作物玉米的農(nóng)田中， 包括水管，水管上設(shè)置有閥門，關(guān)鍵是：所述的閥門為電磁閥1，增設(shè)土壤墑情監(jiān)測裝置2、 傳感裝置3、控制器4, 土壤墑情監(jiān)測裝置2的數(shù)量為一個，土壤墑情監(jiān)測裝置2下部的測量 端與地面之間的距離為10?30cm，優(yōu)選為20cm，因為土壤20cm深處的水分狀況可以反應(yīng) 玉米的需水狀況，土壤墑情監(jiān)測裝置2的上端通過壓力傳輸管5與傳感裝置3連接，傳感裝 置3和電磁閥1都與控制器4電連接。
[0019] 這種控制裝置的控制方法包括以下步驟：
[0020] a、利用土壤墑情監(jiān)測裝置2下部的測量端測量地面以下20cm處的土壤基質(zhì)勢；
[0021] b、土壤墑情監(jiān)測裝置2通過壓力傳輸管5將步驟a中測量到的土壤基質(zhì)勢傳輸給 傳感裝置3,傳感裝置3再將土壤基質(zhì)勢傳輸給控制器4 ;
[0022] c、控制器4將收到的土壤基質(zhì)勢與設(shè)定好的上限值-IOkPa和下限值_35kPa進行 比較，當(dāng)土壤基質(zhì)勢低于下限值時，控制器4輸出信號將電磁閥1打開，水管內(nèi)的水流出，開 始灌溉，當(dāng)土壤基質(zhì)勢等于上限值時，控制器4輸出信號將電磁閥1關(guān)閉，停止灌溉。
[0023] 實施例3、一種灌溉自動控制裝置，適用于多年生作物枸杞的農(nóng)田中，包括水管，水 管上設(shè)置有閥門，關(guān)鍵是：所述的閥門為電磁閥1，增設(shè)土壤墑情監(jiān)測裝置2、傳感裝置3、控 制器4,土壤墑情監(jiān)測裝置2的數(shù)量為多個，優(yōu)選為兩個，在滿足使用需求的前提下，可以節(jié) 約成本。土壤墑情監(jiān)測裝置2下部的測量端與地面之間的距離為10?30cm，優(yōu)選為20cm， 因為土壤20cm深處的水分狀況可以反應(yīng)作物的需水狀況，土壤墑情監(jiān)測裝置2的上端通過 壓力傳輸管5與傳感裝置3連接，傳感裝置3和電磁閥1都與控制器4電連接。
[0024] 這種控制裝置的控制方法包括以下步驟：
[0025] a、利用兩個土壤墑情監(jiān)測裝置2下部的測量端測量地面以下20cm處的土壤基質(zhì) 勢；
[0026] b、兩個土壤墑情監(jiān)測裝置2都通過壓力傳輸管5將步驟a中測量到的土壤基質(zhì)勢 傳輸給傳感裝置3,傳感裝置3再將土壤基質(zhì)勢傳輸給控制器4 ;
[0027] c、控制器4將收到的兩個土壤基質(zhì)勢與設(shè)定好的上限值-IOkPa和下限值_35kPa 進行比較，只要有一個土壤基質(zhì)勢低于下限值，控制器4就會輸出信號將電磁閥1打開，水 管內(nèi)的水流出，開始灌溉，當(dāng)兩個土壤基質(zhì)勢都等于上限值時，控制器4輸出信號將電磁閥 1關(guān)閉，停止灌溉。
[0028] 綜上所述：本實用新型利用土壤墑情監(jiān)測裝置2可以實時監(jiān)測地面以下20cm處 的土壤基質(zhì)勢，并通過壓力傳輸管5將測量到的土壤基質(zhì)勢傳輸給傳感裝置3,傳感裝置3 再將土壤基質(zhì)勢傳輸給控制器4,控制器4將監(jiān)測到的土壤基質(zhì)勢與設(shè)定好的上限值和下 限值進行比較，低于下限值時打開電磁閥1進行灌溉，等于上限值時關(guān)閉電磁閥1停止灌 溉，可以根據(jù)作物在生育期內(nèi)各個階段的耗水量不同，及時補充所需的水分，避免出現(xiàn)土壤 的濕潤深度和范圍不夠、灌水量不能滿足作物生長需要的現(xiàn)象，可以精確控制灌溉水量。另 夕卜，不同作物的需水量不同，通過調(diào)節(jié)上限值和下限值，可以滿足不同作物的使用需求。
[0029] 作物在一個生長期內(nèi)關(guān)于灌溉的一些數(shù)據(jù)，如表1所示：
[0030] 表 1
[0031]
【主權(quán)項】
1. 一種灌溉自動控制裝置，包括水管，水管上設(shè)置有閥門，其特征在于：所述的閥門為 電磁閥（1)，增設(shè)土壤墑情監(jiān)測裝置（2)、傳感裝置（3)、控制器（4)，土壤墑情監(jiān)測裝置（2) 下部的測量端埋設(shè)在土壤內(nèi)，土壤墑情監(jiān)測裝置（2)的上端通過壓力傳輸管（5)與傳感裝 置⑶連接，傳感裝置⑶和電磁閥⑴都與控制器⑷電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灌溉自動控制裝置，其特征在于：所述的土壤墑情監(jiān)測 裝置（2)下部的測量端與地面之間的距離為10?30cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種灌溉自動控制裝置，其特征在于：所述的土壤墑情監(jiān)測 裝置（2)下部的測量端與地面之間的距離為20cm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灌溉自動控制裝置，其特征在于：所述的土壤墑情監(jiān)測 裝置（2)為負壓計，土壤墑情監(jiān)測裝置（2)的數(shù)量為一個或多個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灌溉自動控制裝置，其特征在于：所述的傳感裝置（3) 為濕度傳感器。
【專利摘要】一種灌溉自動控制裝置，包括水管，水管上設(shè)置有閥門，閥門為電磁閥，增設(shè)土壤墑情監(jiān)測裝置、傳感裝置、控制器，土壤墑情監(jiān)測裝置的下端埋設(shè)在土壤內(nèi)，土壤墑情監(jiān)測裝置的上端通過壓力傳輸管與傳感裝置連接，傳感裝置和電磁閥都與控制器電連接。利用土壤墑情監(jiān)測裝置實時監(jiān)測地面深處的土壤基質(zhì)勢，控制器將監(jiān)測到的土壤基質(zhì)勢與設(shè)定好的上限值和下限值進行比較，低于下限值時打開電磁閥進行灌溉，等于上限值時關(guān)閉電磁閥停止灌溉，可以根據(jù)作物在生育期內(nèi)各個階段的耗水量不同，及時補充所需的水分，避免出現(xiàn)土壤的濕潤深度和范圍不夠、灌水量不能滿足作物生長需要的現(xiàn)象，可以精確控制灌溉水量。
【IPC分類】A01G25-16
【公開號】CN204305750
【申請?zhí)枴緾N201420680180
【發(fā)明人】康躍虎, 郭少磊, 蔣樹芳, 尹鳳琴, 李曉彬, 萬書勤
【申請人】中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月10日