CN211481980U - 一种水肥一体化施肥机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及农业灌溉施肥技术领域，尤其涉及一种水肥一体化施肥机，包括机架，机架上设有控制器和多个肥料吸入单元，机架的下方设有施肥管道，每个肥料吸入单元包括肥料吸入管、肥料输出管和直流隔膜泵，肥料吸入管通过直流隔膜泵连通肥料输出管，肥料输出管连通施肥管道，控制器电连接直流隔膜泵。本实用新型中的施肥机，结构简单，成本低，供供一种简易、稳定、低成本、与多通道可溶性肥料配套、与田间灌溉和施肥参数配套，可以均匀稳定的将肥料输送至田间。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业灌溉施肥技术领域，尤其涉及一种水肥一体化施肥机。
背景技术
随着微灌技术(滴灌、微喷等)在我国的迅速推广，水肥一体化应用也成为了现代精准农业发展的必然趋势。传统的化肥也逐渐被可溶性肥料所代替，速效离子态肥料通过各种施肥首部系统进入微灌管网，再被输送到农作物根部，同步达到节水灌溉和高效施肥。为了实现液体肥料精准、均匀、安全的被送达作物根区，施肥机是必不可少的配套设备。传统粗放水肥一体化应用中常使用并联式单肥道文丘里管，以其在变径处产生的负压将液体肥料吸入灌溉管路，然而这种方式会产生较大的压力损失，使灌溉管路系统中压力不足，影响水肥一体化应用的均一性。因此又陆续出现各类基于文丘里原理的单通道或者双通道施肥机，通过增压泵补偿施肥机吸肥通道带来的压力损失，达到均匀稳定的肥料供给。随着技术的不断发展，水肥一体化施肥机逐渐朝着自动化和智能化的方向发展，结构也越来越复杂，电器元件也越来越多，同时价格也越来越高昂。
然而，相对于发达国家而言，当前我国农业发展仍处于初级阶段，农业从业者的受教育程度仍不高，相关农业技术服务团队仍不够健全，水肥一体化应用仍处于起步阶段。因此，自动化、智能化的设备因其高昂的价格，很难在基层广泛推广；复杂的操作应用也很难被农民真正掌握，并灵活运用；基于文丘里原理的施肥机依赖于文丘里管和增压泵，通常管路系统较为复杂，连接件较多，且设备较笨重；另外，智能施肥机复杂电器元件和传感器(酸碱度和电导率传感器)的不稳定性，也很容易给施肥机的长期稳定使用带来障碍，进而给农业生产带来巨大损失。基于当前我国水肥一体化应用现状和施肥首部设备的技术背景，为了实现水肥一体化技术基层推广，需要研制一种简易、稳定、低成本、与多通道可溶性肥料配套、与田间灌溉和施肥参数配套的新型水肥一体化施肥机。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种简易、稳定、低成本、与多通道可溶性肥料配套、与田间灌溉和施肥参数配套的水肥一体化施肥机。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种水肥一体化施肥机，包括机架，所述机架上设有控制器和多个肥料吸入单元，所述机架的下方设有施肥管道，每个所述肥料吸入单元包括肥料吸入管、肥料输出管和直流隔膜泵，所述肥料吸入管通过直流隔膜泵连通肥料输出管，所述肥料输出管连通施肥管道，所述控制器电连接直流隔膜泵。
作为一种改进的技术方案，多个肥料吸入单元包括第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元、第三肥料吸入单元和水源pH调节吸入单元。
作为一种改进的技术方案，所述施肥管道与灌溉水管道串联连接。
作为一种改进的技术方案，所述肥料吸入管上依次设有过滤器和流量计。
作为一种改进的技术方案，所述过滤器为Y形过滤器。
作为一种改进的技术方案，所述肥料吸入管和所述施肥管道分别通过固定元件固定在所述机架的一侧和机架的底部。
作为一种改进的技术方案，所述直流隔膜泵水平设置在机架的顶部中间处且通过固定元件与机架固定连接。
作为一种改进的技术方案，所述机架为不锈钢管材加工而成的方形框架。
作为一种改进的技术方案，所述控制器与机架之间为固定连接或可拆卸连接。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
由于水肥一体化施肥机，包括机架，机架上设有控制器和多个肥料吸入单元，机架的下方设有施肥管道，每个肥料吸入单元包括肥料吸入管、肥料输出管和直流隔膜泵，肥料吸入管通过直流隔膜泵连通肥料输出管，肥料输出管连通施肥管道，控制器电连接直流隔膜泵。在施肥时通过控制器启动灌溉水泵，同时设定灌溉时间T1，灌溉水流通过灌溉水管道流入施肥管道，再从施肥管道的出口流入田间灌溉管网，当灌溉水在田间管网系统中完成排气并达到稳定压力和水流后(约5分钟)，通过控制器打开每个肥料吸入单元的直流隔膜泵，同时设定施肥时间T2，此时调节控制器上旋钮控制直流隔膜泵的功率大小，并通过流量计读取(玻璃管浮子流量计)和设定吸肥速率参数V(吸肥速率参数V设定时需根据田间管网系统出水口实际需求的水肥混合液的电导率值(EC值)确定，其与配套使用的液体肥料浓度和原料有关，在水肥一体化系统运行初期通过模型计算得到，其因不同灌溉水本地EC值和作物不同生育期需求EC值而变化；)；每个肥料吸入单元的肥料吸入管以设定的吸肥速率参数V均匀地从对应的肥源中吸取液体肥料原液，通过过滤器和流量计进入肥液输出管，液体肥料从肥料流出管进入施肥管道后再注入灌溉水管道，进入田间网管；在到达施肥时间T2后，控制器自动关闭直流隔膜泵(施肥时间T2结束)；此时灌溉主水泵仍继续工作，施肥机不再供应肥料，田间管网中继续流出灌溉水清洗田间灌溉管路，完成管路清洗后(约5分钟)，控制器自动关闭灌溉水泵(灌溉时间T1结束)。综上所述，采用该结构的施肥机在施肥时过程仅需前期做好灌溉时间T1、施肥时间T2和吸肥速率参数V设定，即可自动完成一次完整的水肥一体化应用过程，而且该施肥机操作简单、成本低、与多通道可溶性肥料配套、可以稳定均匀的将液体肥料输送至田间。
由于多个肥料吸入单元包括第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元、第三肥料吸入单元和水源pH调节吸入单元。施肥时通过第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元、第三肥料吸入单元和水源pH调节吸入单元分别连接对应的四组液体肥料储存罐，其中三组肥料罐中存有配套的A肥(主含有氮素的可溶性肥料)、B肥(主含有磷素的液体肥料)和C肥(主含有钾素的液体肥料)，在田间应用过程中通过第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元和第三肥料吸入单元可灵活调整三种大量元素的施用量和比例；水源pH调节吸入单元连接酸液或者碱液肥料储存罐，根据水源酸碱性通过酸母液或碱母液调整田间管路中的酸碱度，以适应不同作物需求。
由于肥料吸入管上依次设有过滤器和流量计。通过流量计可以读数可以设定吸肥速率参数(V)，通过过滤器可以滤掉液体肥料中的不溶物，防止施肥时管道出现堵塞问题。
由于过滤器为Y形过滤器。采用Y形过滤器，一方面实现对液体肥料的过滤，另一方面还可以方便排出不溶物。
附图说明
图1为本实用新型一种水肥一体化施肥机的结构示意图；
其中，1-机架，2-控制器，3-施肥管道，4-肥料吸入管，5-肥料输出管，6-直流隔膜泵，7-第一肥料吸入单元，8-第二肥料吸入单元，9-第三肥料吸入单元，10-水源pH调节吸入单元，11-过滤器，12-流量计。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种水肥一体化施肥机，如图1所示，包括机架1(不锈钢管材加工而成的方形框架)，机架1上设有控制器2(PLC控制器)和多个肥料吸入单元，机架1的下方设有施肥管道3，施肥管道3与灌溉水管道串联连接，每个肥料吸入单元包括肥料吸入管4、肥料输出管5和直流隔膜泵6，肥料吸入管4通过直流隔膜泵6连通肥料输出管5，肥料输出管5连通施肥管道3，控制器2电连接直流隔膜泵6。
在施肥时通过控制器启动灌溉水泵，同时设定灌溉时间T1，灌溉水流通过灌溉水管道流入施肥管道，再从施肥管道的出口流入田间灌溉管网，当灌溉水在田间管网系统中完成排气并达到稳定压力和水流后(约5分钟)，通过控制器打开每个肥料吸入单元的直流隔膜泵，同时设定施肥时间T2，此时调节控制器上旋钮控制直流隔膜泵的功率大小，并通过流量计读取(流量计为玻璃管浮子流量计)和设定吸肥速率参数V(吸肥速率参数V设定时需根据田间管网系统出水口实际需求的水肥混合液的电导率值(EC值)确定，其与配套使用的液体肥料浓度和原料有关，在水肥一体化系统运行初期通过模型计算得到，其因不同灌溉水本地EC值和作物不同生育期需求EC值而变化；)；每个肥料吸入单元的肥料吸入管以设定的吸肥速率参数V均匀地从对应的肥源中吸取液体肥料原液，通过过滤器和流量计进入肥液输出管，液体肥料从肥料流出管进入施肥管道后再注入灌溉水管道，进入田间网管；在到达施肥时间T2后，控制器自动关闭直流隔膜泵(施肥时间T2结束)；此时灌溉主水泵仍继续工作，施肥机不再供应肥料，田间管网中继续流出灌溉水清洗田间灌溉管路，完成管路清洗后(约5分钟)，控制器自动关闭灌溉水泵(灌溉时间T1结束)。综上所述，采用该结构的施肥机在施肥时过程仅需前期做好灌溉时间T1、施肥时间T2和吸肥速率参数V设定，即可自动完成一次完整的水肥一体化应用过程，而且该施肥机操作简单、成本低、与多通道可溶性肥料配套、可以稳定均匀的将液体肥料输送至田间。
其中多个肥料吸入单元包括第一肥料吸入单元7、第二肥料吸入单元8、第三肥料吸入单元9和水源pH调节吸入单元10。施肥时通过第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元、第三肥料吸入单元和水源pH调节吸入单元分别连接对应的四组液体肥料储存罐，其中三组肥料罐中存有配套的A肥(主含有氮素的可溶性肥料)、B肥(主含有磷素的液体肥料)和C肥(主含有钾素的液体肥料)，在田间应用过程中通过第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元和第三肥料吸入单元可灵活调整三种大量元素的施用量和比例；水源pH调节吸入单元连接酸液或者碱液肥料储存罐，根据水源酸碱性通过酸母液或碱母液调整田间管路中的酸碱度，以适应不同作物需求。
其中肥料吸入管4上依次设有Y形过滤器11(市面上可起到过滤效果的Y形过滤器均可)和流量计12(玻璃管浮子流量计)。通过流量计可以读数可以设定吸肥速率参数(V)，通过过滤器可以滤掉液体肥料中的不溶物，防止施肥时管道出现堵塞问题。
其中肥料吸入管4和施肥管道3分别通过固定元件(卡箍)固定在机架1的一侧和机架1的底部。
其中直流隔膜泵6水平设置在机架1的顶部中间处且通过固定元件(螺栓)与机架1固定连接。
其中控制器2与机架1之间为固定连接或可拆卸连接(拆卸连接时，机架的顶部设有固定杆，固定杆的顶部设有卡槽，控制器的底部设有与卡槽相适配的卡块)。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水肥一体化施肥机，包括机架，其特征在于：所述机架上设有控制器和多个肥料吸入单元，所述机架的下方设有施肥管道，每个所述肥料吸入单元包括肥料吸入管、肥料输出管和直流隔膜泵，所述肥料吸入管通过直流隔膜泵连通肥料输出管，所述肥料输出管连通施肥管道，所述控制器电连接直流隔膜泵。
2.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：多个肥料吸入单元包括第一肥料吸入单元、第二肥料吸入单元、第三肥料吸入单元和水源pH调节吸入单元。
3.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述施肥管道与灌溉水管道串联连接。
4.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述肥料吸入管上依次设有过滤器和流量计。
5.根据权利要求4所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述过滤器为Y形过滤器。
6.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述肥料吸入管和所述施肥管道分别通过固定元件固定在所述机架的一侧和机架的底部。
7.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述直流隔膜泵水平设置在机架的顶部中间处且通过固定元件与机架固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述机架为不锈钢管材加工而成的方形框架。
9.根据权利要求1所述的一种水肥一体化施肥机，其特征在于：所述控制器与机架之间为固定连接或可拆卸连接。
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