CN215188589U - 一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，包括储水罐、水泵、输水管道、控制装置和灌溉装置，所述储水罐通过输水管道与水泵连接，所述控制装置包括控制器、湿度传感器和继电器，所述控制器分别与湿度传感器、继电器电连接，继电器的输出端与水泵连接。所述灌溉装置包括渗灌管和可伸缩微喷管，渗灌管通过输水管道与水泵连接，所述渗灌管上端设有可伸缩微喷管，渗灌管下端设有若干个贯穿管壁的渗头。本实用新型的优势在于可进行自动化灌溉，极大的节省人力；灌溉系统包括了针对植物主根系的渗灌管部分及针对幼苗期的可伸缩微喷管部分，覆盖了植物生长的整个时期，适用范围广，还可以防止渗灌不均匀，避免管体堵塞。
Description
技术领域
本实用新型涉及节水灌溉的技术领域，具体的涉及一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置。
背景技术
目前我国水资源极度短缺，人均水资源占用量只有世界人均水平的四分之一，特别是在黄淮海地区，缺水情况尤为严峻，作为农业主产区，发展农业节水灌溉势在必行。我国目前的农田灌溉水利用率平均仅为52％，且传统农业灌溉存在诸多缺陷，如耗费大量人力，受天气状况影响、靠天吃饭；水资源匮乏，农业灌水用水利用效率低下，农业劳动力短缺的时代背景下发展节水省力灌溉是未来农业灌溉的发展方向，也是构建节约型社会、建立水生态文明体系的重要内容；渗灌作为节水灌溉之最，仍存在出水不均、易堵管、无法解决苗期灌溉且灌溉过程过于耗费人力的问题。
实用新型内容
针对上述技术缺陷，本实用新型的提供一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，以解决现有的灌溉系统耗费人力、难以适应作物不同生育阶段节水灌溉的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，包括储水罐、水泵、输水管道、控制装置和灌溉装置，所述储水罐通过输水管道与水泵连接，水泵通过输水管道与灌溉装置连接，所述控制装置与水泵电连接，由控制装置控制水泵向灌溉装置提供水，通过灌溉装置对农作物进行灌溉。
作为优选的，所述控制装置包括控制器、湿度传感器和继电器，所述控制器分别与湿度传感器、继电器电连接，继电器的输出端与水泵连接。
作为优选的，所述灌溉装置与湿度传感器均埋设于植物主根系土壤层内。
作为优选的，所述灌溉装置包括渗灌管和可伸缩微喷管，渗灌管通过输水管道与水泵连接，所述渗灌管上端设有可伸缩微喷管，渗灌管下端设有若干个贯穿管壁的渗头。
作为优选的，所述可伸缩微喷管包括套管、伸缩管和钻土器，套管垂直设于渗灌管上端且与渗灌管连通，所述伸缩管设置于套管内并可沿套管上下移动，所述钻土器设置于伸缩管顶部，且钻土器上设有开口。
作为优选的，所述渗头处设有上层透水膜和下层透水膜，且上层透水膜面积大于下层透水膜，上层透水膜的孔径小于下层透水膜。
作为优选的，所述渗头处还设有支撑片，上层透水膜设置于支撑片的上表面，下层透水膜设置于支撑片的下表面，所述支撑片贴覆于渗灌管的管壁上。
作为优选的，所述渗灌管的管体外部包裹有保水剂及土工布。
作为优选的，所述节水灌溉装置还包括有太阳能供电系统，太阳能供电系统与水泵连接，为水泵补充供电。
作为优选的，所述湿度传感器为YL-69湿度传感器，控制器为基于51系列单片机的可编程控制器，继电器为YL-69型继电器。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型的灌溉装置利用传感器、控制器、水泵等自动检测土壤墒情，可进行自动化灌溉，极大的节省人力，自动化程度高；
(2)本实用新型的灌溉装置包括了针对植物主根系的渗灌管部分及针对幼苗期的可伸缩微喷管部分，覆盖了植物生长的整个时期，适用范围广；
(3)本实用新型的渗灌管上设置的上、下两层透水膜结构，可使水流低流量缓慢放出，防止渗灌不均匀，防止管体堵塞；
(4)本实用新型的可伸缩微喷管在管内水压增大时伸出，可伸出土层对上层的幼苗进行灌溉，解决了苗期作物的灌溉问题；
(5)本实用新型的灌溉装置，在渗灌管外部包裹设置保水剂及土工布，起到缓释抗堵、出水均匀的作用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型渗头处结构示意图；
图3为本实用新型可伸缩微喷管结构示意图。
图中：1-水泵，2-输水管道，3-湿度传感器，4-渗灌管，5-可伸缩微喷管，6-渗头，51-套管，52-伸缩管，53-钻土器，7-上层透水膜，8-下层透水膜，9-支撑片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示，一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，包括储水罐、水泵1、输水管道2、控制装置和灌溉装置，所述储水罐通过输水管道2与水泵1连接。
进一步的，所述控制装置包括控制器、湿度传感器3和继电器，所述控制器分别与湿度传感器3、继电器电连接，继电器的输出端与水泵1连接；湿度传感器3采集土壤湿度信息并传递至控制器，控制器通过继电器控制水泵1的启闭。
进一步的，所述灌溉装置与湿度传感器3均埋设于植物主根系土壤层内。
进一步的，所述控制器为基于51系列单片机的可编程控制器，湿度传感器3为YL-69型湿度传感器，继电器为YL-69型继电器。灌溉的开始与结束取决于土壤墒情情况即土壤的干湿度。湿度传感器3放置于植物主根系层，针对不同类型的植物设置不同的含水量标准。当土壤缺水时，湿度传感器3输出的模拟值将减小，反之将增大；若测得含水率低，则控制器输出高电平信号，使继电器吸合，从而打开水泵1开始工作，向灌溉装置供水，对作物进行灌溉，当达到最高含水率标准时，控制器输出低电平信号，继电器失电断开，水泵1停止工作，终止灌溉。
进一步的，所述灌溉装置包括渗灌管4和可伸缩微喷管5，渗灌管4通过输水管道2与水泵1连接，所述渗灌管4上端设有可伸缩微喷管5，渗灌管4下端设有若干个贯穿管壁的渗头6；所述可伸缩微喷管5包括套管51、伸缩管52和钻土器53，套管51垂直设于渗灌管4上端且与渗灌管4连通，所述伸缩管52设置于套管51内并可沿套管51上下移动，所述钻土器53设置于伸缩管52顶部，且钻土器53上设有开口；所述渗头6处设有上层透水膜7和下层透水膜8，且上层透水膜7面积大于下层透水膜8，上层透水膜7的孔径小于下层透水膜8。
设置上下双层透水膜结构可使渗灌管4具有优异的抗堵性能，上层透水膜7面积大而孔径小，起到了过滤功能，而下层透水膜8面积小孔径大，起到了控水功能，下层透水膜8的限流作用保证通过上层透水膜7的单位面积的透水流量极小，杂质只是稀松地堆砌在膜表面，不会阻挡缓速的水流，更大颗粒的杂质只能虛浮在膜上表面，无法堵塞膜孔隙，上层透水膜7拦截的杂质会受到来自管道中动荡水流的扰动，而被冲刷带走，双层透水材料相互制约又互为保护。双层透水膜内外的水压差及土壤吸力可以作为水分渗出和扩散的动力，利用双层透水膜小流量、均匀出水的特性，可对作物根部低流量长久稳定供水；双层透水膜具体材质可根据渗灌管及其埋设条件进行选用，适用范围广。
在非灌溉时，伸缩管52连同钻土器53缩入套管51之内，套51管埋于地下一定深度内，不会对田间正常耕作活动造成影响；在需要灌溉时，来自渗灌管4的有压水流进入套管51内，通过水流对伸缩管52产生向上的推力，推动伸缩管52连同钻土器53一同向上运动，清除上部土壤，露出地面并进行灌溉工作。在钻土器53上设置有开口结构，水流在开口结构处形成具有更大压力的高速水流，这种高速水流能够挤压、冲刷钻土器表面的土壤，利于钻土器钻出。在钻土器53钻出土层后，可将钻土器53拆下安装三通管的设备，对地面上幼苗进行灌溉。
进一步的，为了便于上层透水膜7与下层透水膜8的安装，在渗头6处还设有支撑片9，上层透水膜7设置于支撑片9的上表面，下层透水膜8设置于支撑片9的下表面，所述支撑片9贴覆于渗灌管4的管壁上。
进一步的，所述渗灌管4的管体外部包裹有保水剂及土工布，起到缓释抗堵、出水均匀的作用。
进一步的，本实施例的节水灌溉装置还包括有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括有太阳能电池板、电缆、蓄电池，所述太阳能供电系统与水泵1连接，为水泵1补充供电，起到节约能源的作用。
在本实施例中为储水罐提供水的水源可根据作物环境具体设置，针对庭院绿植灌水，水源以自来水、雨水为主，针对大田灌溉，水源为地下水或取水井。水源通过输水管道2与储水罐连通，当储水罐内水量不足时，通过水泵1加压向储水罐内储水。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：包括储水罐、水泵(1)、输水管道(2)、控制装置和灌溉装置，所述储水罐通过输水管道(2)与水泵(1)连接，所述水泵(1)通过输水管道(2)与灌溉装置连接，所述控制装置与水泵(1)电连接，由控制装置控制水泵(1)向灌溉装置提供水，通过灌溉装置对农作物进行灌溉；
所述灌溉装置包括渗灌管(4)和可伸缩微喷管(5)，所述渗灌管(4)通过输水管道(2)与水泵(1)连接，所述渗灌管(4)上端设有可伸缩微喷管(5)，所述渗灌管(4)下端设有若干个贯穿管壁的渗头(6)；
所述渗头(6)处设有支撑片(9)，所述支撑片(9)上表面设有上层透水膜(7)，所述支撑片(9)的下表面设有下层透水膜(8)，所述支撑片(9)贴覆于渗灌管(4)的管壁上。
2.根据权利要求1所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述控制装置包括控制器、湿度传感器(3)和继电器，所述控制器分别与湿度传感器(3)、继电器电连接，继电器的输出端与水泵(1)连接。
3.根据权利要求2所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述灌溉装置与湿度传感器(3)均埋设于植物主根系土壤层内。
4.根据权利要求3所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述可伸缩微喷管(5)包括套管(51)、伸缩管(52)和钻土器(53)，所述套管(51)垂直设于渗灌管(4)上端且与渗灌管(4)连通，所述伸缩管(52)设置于套管(51)内并可沿套管(51)上下移动，所述钻土器(53)设置于伸缩管(52)顶部，且钻土器(53)上设有开口。
5.根据权利要求1或4所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述上层透水膜(7)的面积大于下层透水膜(8)，所述上层透水膜(7)的孔径小于下层透水膜(8)的孔径。
6.根据权利要求5所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述渗灌管(4)的管体外部包裹有保水剂及土工布。
7.根据权利要求6所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述节水灌溉装置还包括有太阳能供电系统，所述太阳能供电系统与水泵(1)连接，为水泵(1)补充供电。
8.根据权利要求2所述的一种适应作物全生育期的新型节水灌溉装置，其特征在于：所述湿度传感器(3)为YL-69湿度传感器，所述控制器为基于51系列单片机的可编程控制器，所述继电器为YL-69型继电器。
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