CN211931832U - 一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，属于浇灌技术领域。该装置包括土壤蒸渗仪、单片机、环形轨道、环形集水槽、遥控小车、喷管、微型水泵、风光互补发电装置，土壤蒸渗仪设置在作物种植园区的作物丛中，土壤蒸渗仪通过数据线与单片机连通，以土壤蒸渗仪为中心设置环形轨道，遥控小车设置在环形轨道上，环形轨道的正下方设置有以土壤蒸渗仪为中心的环形集水槽，微型水泵固定在遥控小车上，微型水泵的进水口与吸水管连通且吸水管向下延伸至环形集水槽内，微型水泵的出水口与喷管连通，遥控小车、微型水泵均与单片机无线连接。本作物浇灌装置可实现自动浇灌，减少工人的工作强度、改善作物健康状况，实现科学种植和节约水资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，属于浇灌技术领域。
背景技术
目前水资源十分紧缺，而工农业用水浪费极为严重，特别农业用水占总用水量的70%以上，而水的有效利用率只有30%-40%。另外，在作物缺水时不能准确判断作物对水分的需求量，灌溉还以漫灌、畦灌以及滴灌、喷灌等传统灌溉方式为主，不仅耗费工人们大量的人力物力和大量水力资源，还不能迅速地对其补水。
实用新型内容
为了弥补现有浇灌技术的不足，本实用新型提供一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，本实用新型采用土壤蒸渗仪测量降水入渗量、潜水蒸发量和凝结水量，通过对土壤潜水蒸发量、降水入渗量和凝结水量进行综合分析得出土壤含水量，单片机将土壤含水量与相应作物正常生长时所需土壤含水量进行对比分析以准确地确定作物需水信息，然后通过单片机遥控进行定量灌溉；以减少工人的工作强度、改善作物健康状况，实现科学种植和节约水资源。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，包括土壤蒸渗仪1、单片机2、环形轨道4、环形集水槽5、遥控小车6、喷管7、微型水泵8。
土壤蒸渗仪1设置在作物种植园区的作物丛中，土壤蒸渗仪1通过数据线与单片机2连通，以土壤蒸渗仪1为中心设置环形轨道4，遥控小车6设置在环形轨道4上且能沿环形轨道4滑动，环形轨道4的正下方设置有以土壤蒸渗仪1为中心的环形集水槽5，微型水泵8固定在遥控小车6上，微型水泵8的进水口与吸水管连通且吸水管向下延伸至环形集水槽5内，微型水泵8的出水口与喷管7连通且喷管7固定设置在遥控小车6顶上，遥控小车6、微型水泵8均与单片机2无线连接。
进一步地，所述遥控小车为市售产品。
进一步地，所述微型水泵8上设置有微控制器，微控制器可控制水泵的开合。
所述喷管7的顶端设置有可旋转喷头。
进一步地，所述可旋转喷头为市售可旋转灌溉喷头。
所述基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置还包括轨道支架9，环形轨道4通过轨道支架9固定设置在环形集水槽5正上方。
所述基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置还包括风光互补发电装置10，风光互补发电装置10设置在作物种植园区内，土壤蒸渗仪1和单片机2均与风光互补发电装置电连接，风光互补发电装置10包括蓄电池，蓄电池为遥控小车6和微型水泵8提供电能。
所述风光互补发电装置10为市售产品。
所述土壤蒸渗仪可选用型号为A755-LM 1000的土壤蒸渗仪，可测量降水入渗量、潜水蒸发量和凝结水量，通过对土壤潜水蒸发量、降水入渗量和凝结水量进行综合分析得出土壤含水量，布置在马里奥特瓶里的导杆式浮子液位计将土壤含水量以电信号的形式传递给单片机，单片机对数据进行分析处理后发出信号控制遥控小车、微型水泵开始工作。
土壤蒸渗仪由土柱、称重***和土壤水分传感器组成，可用于测定蒸腾蒸发量，研究农作物的耗水规律，测定土壤水向下的渗漏量，研究土壤水量平衡和地下水补给等问题。
土壤蒸渗仪的工作原理：
称重式蒸渗仪采用高精度传感器称量土柱中的微量变化，得到土柱中水分存储的变化量，采集渗透量，原状土的水分变化量，从而得到整体的水分平衡因子用于计算蒸发量。
土壤蒸渗仪应用水量平衡原理，推求平衡因素中某些难以直接测定的或需研究的某些因素的变化过程：如自然降水或人工降雨。降雨强度超过土壤下渗能力后即产生地表径流，其水量即从地表径流管流出，可用量筒定时量取流出水量，即得地表径流的流量过程。雨水由土壤入渗，除一部分保留在土层孔隙中成为土层含水量外，一部分继续下渗，达到反滤层形成地下径流，可通过水位控制器等装置，灵敏地量取地下径流的出流过程。降雨量扣除地表径流和地下径流，即得土壤含水量增量和雨间蒸散发量。如无雨或雨间蒸散发徽大，可用输水设备补水，以维持水位控制器中一定水位、用微流量仪量出补水量即为蒸散发量过程。还可模拟和制造、控制某些条件，通过测定有关要素以研究专门问题：如在土体中设不同深度的饱和带，然后测定和研究降水下渗、作物的地下水利用量以及土壤中流、潜水蒸发，给水度等；又如控制土体内的水分条件并模拟降水条件。
单片机将实测土壤含水量数据与相应作物（花卉、蔬菜等）正常生长时所需土壤含水量进行对比分析后确定相应作物（花卉、蔬菜等）需水信息，发出无线信号控制遥控小车以不同的速度在环形轨道上移动，同时控制微型水泵开始工作,从环形集水槽内吸水进行浇灌，遥控小车运动过程中微型水泵流量保持不变。
遥控小车运动的速度根据土壤实际含水量
与相应作物（花卉、蔬菜等）正常生长时所需土壤含水量
进行对比分析，求出其水量差值
，根据水量差值
与微型水泵流量
之间的关系求出微型水泵在该位置处补足水量所需工作时间（
），根据
可确定在所需浇灌范围内遥控小车的运动速度
时遥控小车开始运动）。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型采用土壤蒸渗仪测量降水入渗量、潜水蒸发量和凝结水量，通过对土壤潜水蒸发量、降水入渗量和凝结水量进行综合分析得出土壤含水量，单片机将土壤含水量与相应作物正常生长时所需土壤含水量进行对比分析以准确地确定作物需水信息，然后通过单片机遥控进行定量灌溉。
（2）本实用新型的基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置可实现自动浇灌，减少工人的工作强度、改善作物健康状况，实现科学种植和节约水资源。
附图说明
图1为基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置结构示意图：
图中：1-土壤蒸渗仪、2-单片机、3-作物、4-环形轨道、5-环形集水槽、6-遥控小车、7-喷管、8-微型水泵、9-轨道支架、10-风光互补发电装置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，包括土壤蒸渗仪1、单片机2、环形轨道4、环形集水槽5、遥控小车6、喷管7、微型水泵8，
土壤蒸渗仪1设置在作物种植园区的作物丛中，土壤蒸渗仪1通过数据线与单片机2连通，以土壤蒸渗仪1为中心设置环形轨道4，遥控小车6设置在环形轨道4上且能沿环形轨道4滑动，环形轨道4的正下方设置有以土壤蒸渗仪1为中心的环形集水槽5，微型水泵8固定在遥控小车6上，微型水泵8的进水口与吸水管连通且吸水管向下延伸至环形集水槽5内，微型水泵8的出水口与喷管7连通且喷管7固定设置在遥控小车6顶上，遥控小车6、微型水泵8均与单片机2无线连接；
遥控小车为市售产品；微型水泵8上设置有微控制器，微控制器可控制水泵的开合；
喷管7的顶端设置有可旋转喷头，可旋转喷头为市售可旋转灌溉喷头；
基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置还包括轨道支架9，环形轨道4通过轨道支架9固定设置在环形集水槽5正上方；
基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置还包括风光互补发电装置10，风光互补发电装置10设置在作物种植园区内；土壤蒸渗仪1和单片机2均与风光互补发电装置电连接，风光互补发电装置10包括蓄电池，蓄电池为遥控小车6和微型水泵8提供电能；
土壤蒸渗仪可选用型号为A755-LM 1000的土壤蒸渗仪；可测量降水入渗量、潜水蒸发量和凝结水量，通过对土壤潜水蒸发量、降水入渗量和凝结水量进行综合分析得出土壤含水量，布置在马里奥特瓶里的导杆式浮子液位计将土壤含水量以电信号的形式传递给单片机；单片机将实测土壤含水量数据与相应作物（花卉、蔬菜等）正常生长时所需土壤含水量进行对比分析后确定相应作物（花卉、蔬菜等）需水信息，发出无线信号控制遥控小车以不同的速度在环形轨道上移动，同时控制微型水泵开始工作,从环形集水槽内吸水进行浇灌，遥控小车运动过程中微型水泵流量保持不变；
遥控小车运动的速度根据土壤实际含水量
与相应作物（花卉、蔬菜等）正常生长时所需土壤含水量
进行对比分析，求出其水量差值
，根据水量差值
与微型水泵流量
之间的关系求出微型水泵在该位置处补足水量所需工作时间
，根据
可确定在所需浇灌范围内遥控小车的运动速度
时遥控小车开始运动）。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，其特征在于：包括土壤蒸渗仪（1）、单片机（2）、环形轨道（4）、环形集水槽（5）、遥控小车（6）、喷管（7）、微型水泵（8）；
土壤蒸渗仪（1）设置在作物种植园区的作物丛中，土壤蒸渗仪（1）通过数据线与单片机（2）连通，以土壤蒸渗仪（1）为中心设置环形轨道（4），遥控小车（6）设置在环形轨道（4）上且能沿环形轨道（4）滑动，环形轨道（4）的正下方设置有以土壤蒸渗仪（1）为中心的环形集水槽（5），微型水泵（8）固定在遥控小车（6）上，微型水泵（8）的进水口与吸水管连通且吸水管向下延伸至环形集水槽（5）内，微型水泵（8）的出水口与喷管（7）连通且喷管（7）固定设置在遥控小车（6）顶上，遥控小车（6）、微型水泵（8）均与单片机（2）无线连接。
2.根据权利要求1所述基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，其特征在于：喷管（7）的顶端设置有可旋转喷头。
3.根据权利要求1所述基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，其特征在于：还包括轨道支架（9），环形轨道（4）通过轨道支架（9）固定设置在环形集水槽（5）正上方。
4.根据权利要求1所述基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置，其特征在于：还包括风光互补发电装置（10），风光互补发电装置（10）设置在作物种植园区内，土壤蒸渗仪（1）和单片机（2）均与风光互补发电装置电连接，风光互补发电装置（10）包括蓄电池。
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| CN202020017069.6U CN211931832U (zh) | 2020-01-06 | 2020-01-06 | 一种基于土壤蒸渗仪的作物浇灌装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114451278A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-10 | 安徽金晥泵业科技股份有限公司 | 一种基于互联网的农田灌溉分析控制*** |
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2020
- 2020-01-06 CN CN202020017069.6U patent/CN211931832U/zh not_active Expired - Fee Related
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