CN216451915U - 一种精准控制水肥一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精准控制水肥一体化装置，包括至少一个罐体、向罐体内输送肥料的送料机构，所述罐体内设置有水肥冲施泵，所述送料机构包括依次连接的储料装置、称重装置和上料机，所述罐体通过第一管路与混料管连通，所述第一管路上设置有电动阀门；所述混料管与主管道之间连通有第二管路和第三管路，所述第二管路上设置有进水电动阀门，所述第三管路上设置有施肥电动阀门和施肥泵，第二管路上设置有第一水流量传感器，第三管路上设置有第二水流量传感器和水压力传感器。即采用上述结构，可实现管道的冲洗，实现上料称重、定量浇灌、远程或本地化控制，储料上料，一体化控制，避免在使用间隙中水肥对管道的腐蚀作用，提高装置的使用寿命。

Description

一种精准控制水肥一体化装置

技术领域

本实用新型属于水肥控制装置技术领域，具体地涉及一种精准控制水肥一体化装置。

背景技术

发展节水灌溉，使用微灌、滴灌等灌溉***需要配套相应的控制首部，灌溉首部主要是实现节水的同时将可溶性肥料、农药加入灌溉***中，减轻用工的劳动强度，提高肥料、农药的施加均匀性等。

现有的水肥控制设备其采用申请号为201710303283.0的实用新型专利“具有氮磷钾在线检测功能的水肥药一体化自动灌溉***”的结构，其包括氮罐、磷罐、钾罐和药罐四个罐体，罐体分别通过进水阀、进水管与蓄水池连接实现罐体供水。

采用上述结构的水肥控制装置，其存在以下技术问题：

由于水肥对管道有一定的腐蚀性，采用上述结构，长期使用过程中，对管道的腐蚀性强，管道及管道上的部件使用寿命短。

实用新型内容

为了解决现有水肥控制装置的在长期使用过程中对管道有腐蚀的问题，本实用新型提供一种精准控制水肥一体化装置，其可实现定量称重、管道的冲洗，避免在使用间隙中水肥对管道的腐蚀作用，提高装置的使用寿命。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型第一方面提供一种精准控制水肥一体化装置，包括至少一个罐体和向罐体内输送肥料的送料机构，所述送料机构包括依次连接的储料装置、称重装置和上料机，所述罐体内设置有水肥冲施泵，所述罐体顶部设置有入孔，所述罐体通过第一管路与混料管连通，所述第一管路上设置有电动阀门；

所述混料管与主管道之间连通有第二管路和第三管路，所述第二管路上设置有进水电动阀门，所述第三管路上设置有施肥电动阀门和施肥泵。

本方案在现有的水肥控制装置结构的基础上做了改进，通过设置一混料管，罐体分别通过第一管路与混料管的连通，实现水肥输送，混料管与主管道之间设置两个支路，即设置第二管路和第三管路，第二管路上设置电动阀门、第三管路上设置施肥电动阀门和施肥泵。在进行水肥施肥时，电动阀门、施肥电动阀门开启，进水电动阀门关闭，控制施肥泵工作，即可将罐体内的水肥输送至主管道中从而实现灌溉；在未使用时，关闭电动阀门，开启进水电动阀门、施肥电动阀门，开启施肥泵，在施肥泵的驱动下主管道、混料管、第二管路和第三管路构成回路，主管道内的水可经第二管路、混料管和第三管路再次回到主管道内，实现混料管、第三管道的清洗。即采用上述结构，可实现管道的冲洗，避免在使用间隙中水肥对管道的腐蚀作用，提高装置的使用寿命。

在一种可能的设计中，所述第一管路上设置有过滤器。

本方案在第一管路上设置过滤器，可在施水肥过程中对罐体流入混料管内的水肥进行过滤，提高水肥质量，避免大颗粒肥料对电动阀门造成堵塞。

在一种可能的设计中，所述第二管路上设置有第一水流量传感器，所述第三管路上设置有第二水流量传感器和水压力传感器。

本方案通过在管路上设置水流量传感器和水压力传感器，实现水流量检测和水压力检测，实现水肥浇灌的控制精准性。

在一种可能的设计中，所述电动阀门、进水电动阀门、施肥电动阀门、施肥泵、第一水流量传感器、第二水流量传感器和水压力传感器均连接在控制器上且置于控制柜内。

本方案通过将阀门、水泵、水流量传感器和水压力传感器连接在控制器上，水流量传感器和水压力传感器进行数据采集，控制器根据采集的数据和目的实现阀门、水泵的控制，为实现智能化浇灌控制提供硬件基础。且将其集中在一控制柜内，便于集中控制。

在一种可能的设计中，所述储料装置包括储料仓和设置在储料仓底部的第一输料结构，所述储料仓底部设置有仓体，所述仓体上设置震动装置。

本方案通过在储料仓底部设置仓体，便于肥料自然落入第一输料结构，提高输料的可靠性，在仓体上设置震动装置，避免肥料附着在仓体上。

在一种可能的设计中，所述第一输料结构包括置于储料仓底部的螺旋轴、用于驱动螺旋轴转动的螺旋减速电机和一端套在螺旋轴端部的第一输料管。

本方案采用电机驱动螺旋轴转动将肥料输送至第一输料管内，结构简单，制作成本低，易于实现。

在一种可能的设计中，所述称重装置包括称重箱、用于固定称重箱的支架、设置在称重箱底部的称重箱底板和用于控制称重箱底板启闭的电动推杆。

在一种可能的设计中，所述上料机包括一顶部开口的上料箱、设置在上料箱底部的第二输料结构和连接在第二输料结构一端的上料软管；所述上料机的上料箱固定在移动小车上

在一种可能的设计中，所述控制器通过云服务器与管理端设备实现通信连接，所述管理端设备包括管理后台、智能移动设备和PC客户端中的至少一种，所述控制器上还连接有PH 值传感器、土壤传感器、水压力传感器和液位传感器。

本方案将上料箱固定在移动小车上，将其设计为可移动结构，既可置于称重装置下方实现罐体的上料，也可移动为储料仓上料，增加其多用性。

本实用新型与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：

1、本实用新型通过设置一混料管，罐体分别通过第一管路与混料管的连通，混料管与主管道之间设置两个支路，两个支路上均设置阀门和水泵，通过控制不同的阀门开启和水泵的运行可实现水肥施肥控制，且在不施肥时，可实现管道的冲洗，避免在使用间隙中水肥对管道的腐蚀作用，提高装置的使用寿命。

2、本实用新型通过将阀门、水泵、水流量传感器和水压力传感器连接在控制器上，水流量传感器和水压力传感器进行数据采集，控制器根据采集的数据和目的实现阀门、水泵的控制，可实现智能化浇灌控制，将其集中在一控制柜内，便于集中控制。

3、本实用新型的的上料机为可移动式，既可置于称重装置下方实现罐体的上料，也可移动为储料仓上料，增加其多用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型精准控制水肥一体化装置的部分原理图；

图2是本实用新型储料装置的结构示意图；

图3是本实用新型称重装置的结构示意图；

图4是本实用新型上料机的结构示意图；

图5是本实用新型的控制柜的结构示意图；

图6是本实用新型的精准控制水肥一体化装置的完整原理图。

图中的附图标记名称为：

11、氮罐；12、磷罐；13、钾罐；14、水肥冲施泵；15、入孔；16、液位传感器；2、混料管；3、主管道31、电动阀门；32、过滤器；41、进水电动阀门；42、第一水流量传感器；51、施肥电动阀门；52、施肥泵；53、第二水流量传感器；54、水压力传感器；61、储料仓；62、螺旋减速电机；63、第一输料管；64、仓盖；65、仓体；66、震动装置；71、称重箱；72、支架；73、电动推杆；74、称重传感器；75、铰接件；76、称重箱底板；81、上料箱；82、上料软管；83、移动小车；84、上料电机；9、控制柜；101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而, 本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出***，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例不清楚。

如图1所示，本实用新型第一方面公开了一种精准控制水肥一体化装置，包括至少一个罐体，罐体的数量根据水肥施肥的需求设定，譬如，可设置1个、2个、3个、4个或者更多，其分别用于盛装氮肥、磷肥、钾肥、药等。如图1所示，其示出了采用3个罐体的结构，分别为氮罐11、磷罐12、钾罐13，其分别可用于盛装氮肥、磷肥、钾肥，以满足氮、磷、钾的施肥需求。当然，本方案的保护范围不仅限于采用3个罐体，采用2个及以上均在本方案的保护范围内，此处仅为给出示例，便于理解。罐体内设置有水肥冲施泵14，实现水肥的供水搅拌；罐体顶部设置有入孔15，以便于检修。

罐体通过第一管路101与混料管2连通，第一管路101上设置有电动阀门31。第一管路 101的数量与罐体的数量对应，以实现一罐体与一第一管路101对应连接。

混料管2与主管道3之间连通有第二管路102和第三管路103，所述第二管路102上设置有进水电动阀门41，所述第三管路103上设置有施肥电动阀门51和施肥泵52。

通过控制第三管路上器件关闭，开启第二管路上进水电动阀门41工作，开启对应罐体的第一管路上电动阀门31上则主管道3则可进入对应罐体实现罐体计量注水。

罐体用于盛装水肥，其具有一定的高度，氮、磷、钾等肥料输送至罐体内时不方便，本方案的装置还包括用于向罐体内输送肥料的送料机构，以解决罐体内输送氮、磷、钾等肥料的问题。送料机构包括依次连接的储料装置、称重装置和上料机。

第一管路101上设置有过滤器32。过滤器优选的可采用叠片式过滤器。

第二管路102上设置有第一水流量传感器42，第三管路103上设置有第二水流量传感器 53和水压力传感器54。

电动阀门31、进水电动阀门41、施肥电动阀门51、施肥泵52、第一水流量传感器42、第二水流量传感器53和水压力传感器54均连接在控制器上且置于控制柜内。控制器可采用PLC、单片机、运动控制卡等现有常规控制器，阀门、水泵、水流量传感器和水压力传感器可采用现有常规的单元，其与控制器的电路连接采用其常规连接连接即可，在本方案中不赘述。如图5所示即为控制柜的一结构示意图。

具体的，如图2所示，储料装置可采用以下结构：包括储料仓61和设置在储料仓61底部的第一输料结构，所述储料仓61底部设置有仓体65，所述仓体65上设置震动装置66。储料仓61的具体结构参见图1，其顶部的仓盖64采用推拉式结构，便于储料仓61开合操作，且可简化结构。

所述第一输料结构包括置于储料仓61底部的螺旋轴、用于驱动螺旋轴转动的螺旋减速电机62和一端套在螺旋轴端部的第一输料管63。第一输料管63采用软管，可将储料仓61 内的肥料输送至称重装置内。

如图3所示，称重装置可采用以下结构：包括称重箱71、用于固定称重箱71的支架72、设置在称重箱71底部的称重箱底板和用于控制称重箱底板启闭的电动推杆73。称重箱71同储料仓，可在底部设置仓体。称重箱71上包括箱体和置于箱体内用于肥料称重的称重传感器74。电动推杆73一端通过一铰接件75铰接在称重箱71上，另一端通过另一铰接件铰接在称重箱底板76上，电动推杆回缩，称重箱底板闭合，进行称重；电动推杆伸长，称重箱底板开启，实现卸料。

如图4所示，上料机可采用以下结构：包括一顶部开口的上料箱81、设置在上料箱81 底部的第二输料结构和连接在第二输料结构一端的上料软管82。第二输料结构与第一输料结构可采用相同的结构，即采用上料电机84和螺旋轴。上料电机可采用减速电机。上料机的上料箱81固定在移动小车83上。采用移动小车的结构，便于上料机的移动，以实现罐体内肥料的上料或者储料仓61内肥料的上料。称重装置的支架可采用如图3所示的结构,以便于上料机推入或推出支架底部的空隙，实现罐体内肥料的上料或者储料仓61内肥料的上料。

采用上述结构的送料机构，可将储料装置、称重装置和上料机的震动装置66、螺旋减速电机62、称重传感器74、电动推杆73、上料电机均连接在控制器上，以实现智能控制。

具体的，为了实现远程控制和多数据监测，如图6所示，控制器通过云服务器与管理端设备实现通信连接，所述管理端设备包括管理后台、智能移动设备和PC客户端中的至少一种，所述控制器上还连接有PH值传感器、土壤传感器、水压力传感器54和液位传感器16。液位传感器设置在罐体内，监测罐体内液位情况。智能移动设备可以是手机、平板等智能设备，管理后台、智能移动设备和PC客户端可通过网页、小程序、APP等方式实现装置的远程控制。

液位传感器用于监测罐体内水位，管理设备通过与控制器数据交互可查看各传感器数据，液位传感器监测到罐体水位低于某一设定值，控制器PIC提醒用户，用户通过管理设备设置罐体内进水量数值，然后控制进水电动阀门41和对应罐体第一管路上的电动阀门开启，罐体开始进水，待水流量传感器测量到进水量达到设定数值，反馈到PIC中，PIC发出指令关闭进水电动阀门41和对应罐体第一管路上的电动阀门开启，罐体停止进水。重复该步骤，可对不同罐体进行计量注水。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，包括至少一个罐体和向罐体内输送肥料的送料机构，所述送料机构包括依次连接的储料装置、称重装置和上料机，所述罐体内设置有水肥冲施泵(14)，所述罐体顶部设置有入孔(15)，所述罐体通过第一管路与混料管(2)连通，所述第一管路(101)上设置有电动阀门(31)；

所述混料管(2)与主管道(3)之间连通有第二管路(102)和第三管路(103)，所述第二管路(102)上设置有进水电动阀门(41)，所述第三管路上设置有施肥电动阀门(51)和施肥泵(52)。

2.根据权利要求1所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述第一管路(101)上设置有过滤器(32)。

3.根据权利要求1所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述第二管路(102)上设置有第一水流量传感器(42)，所述第三管路上设置有第二水流量传感器(53)和水压力传感器(54)。

4.根据权利要求3所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述电动阀门(31)、进水电动阀门(41)、施肥电动阀门(51)、施肥泵(52)、第一水流量传感器(42)、第二水流量传感器(53)和水压力传感器(54)均连接在控制器上且置于控制柜(9)内。

5.根据权利要求1所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述储料装置包括储料仓(61)和设置在储料仓(61)底部的第一输料结构，所述储料仓(61)底部设置有仓体(65)，所述仓体上设置震动装置(66)。

6.根据权利要求5所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述第一输料结构包括置于储料仓(61)底部的螺旋轴、用于驱动螺旋轴转动的螺旋减速电机(62)和一端套在螺旋轴端部的第一输料管(63)。

7.根据权利要求4所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述称重装置包括称重箱(71)、用于固定称重箱(71)的支架(72)、设置在称重箱(71)底部的称重箱底板和用于控制称重箱底板启闭的电动推杆(73)。

8.根据权利要求4或7所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述上料机包括一顶部开口的上料箱(81)、设置在上料箱(81)底部的第二输料结构和连接在第二输料结构一端的上料软管(82)；所述上料机的上料箱(81)固定在移动小车(83)上。

9.根据权利要求4所述的一种精准控制水肥一体化装置，其特征在于，所述控制器通过云服务器与管理端设备实现通信连接，所述管理端设备包括管理后台、智能移动设备和PC客户端中的至少一种，所述控制器上还连接有PH值传感器、土壤传感器、水压力传感器(54)和液位传感器。

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