专利名称：日光温室滴灌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及保护地栽培节水高效灌溉技术的新设备，尤其是一种日光温室滴灌装置。
日光温室作为保护地栽培的一种重要设施，近年来在我国北方发展迅速，使得反季节果蔬栽培成为现实，极大地丰富了人民的“菜篮子”。
目前，日光温室内还普遍采用沟灌或漫灌等落后的灌溉方式，水肥不能很好满足作物生长的需要，影响日光温室果蔬产量和品质的进一步提高，进而影响到日光温室效益的发挥，制约保护地栽培高效农业的大力发展。
滴灌作为一种最先进的灌溉技术，将水和液体肥料小流量、长时间、高频率地供应到作物根系分布范围的土壤，在具有增产、省水、省肥、省工等优点的同时，还能降低日光温室内的湿度，减少病虫害。同时，由于不降低土壤温度和不影响土壤的通气性，能使作物提前成熟。也可将一定矿化度的盐水资源用于灌溉。
现有日光温室普通滴灌装置可归纳为一、潜水泵加压滴灌装置如
图1A在日光温室内门口附近建一水泥水池1，在水池内装一台潜水泵2，潜水泵后依次安装逆止阀3和过滤器4等，然后连接滴灌支管单元。标准型装置在逆止阀和过滤器的中间安装一套压差式施肥灌或文丘里注肥器来为作物追肥，由于市场上潜水泵的扬程往往高出滴灌所需的操作压力，所以还要在过滤器后安装一个铜闸阀5和一块压力表6来调节压力。压差式注肥器最大的缺点是注肥不均匀，注肥浓度随时间降低，最后为零。文丘里注肥器造成很大的压力损失，增加装置的运转费用，同时在小流量的灌溉装置中(日光温室滴灌装置的流量很小)工作不稳定，同样影响注肥效果。目前常用的潜水泵加压滴灌装置通常不安装注肥器，如
图1B在过滤器后也不安装铜闸阀和压力表以降低装置的成本。用户把可溶性肥料放到水池内搅匀，随灌溉水进入滴灌支管单元7、8来为作物追肥。由于水池内水位的变化和过滤器的堵塞随时间变化，灌溉量不易精确控制，所以通常只能通过灌溉时间的粗略估计来估算大概的灌溉量。同时，为了降低装置的投资费用，很少为用户配备任何作物需水量或土壤水分测定装置来确定灌溉时间，用户只按经验来灌溉。
二、自吸泵或离心泵加压滴灌装置如图2A在地下水位比较高的地区，往往在日光温室内人工打一眼小井13，在小井上安装一台自吸泵或离心泵14为滴灌支管单元提供有压水，标准型的装置在自吸泵或离心泵后依次安装逆止阀(自吸泵不用)、压差式施肥灌或文丘里注肥器12、过滤器4、调压用铜闸阀5和压力表6，然后连接滴灌支管单元7、8。少数装置在自吸泵的吸水管上安装一个三通，在三通上接一小阀门和小塑料管，把液体肥料吸进自吸泵，与水混合后进入过滤器和滴灌支管单元，为作物追肥。目前通常使用的装置如图2B是在自吸泵或离心泵后依次安装逆止阀(自吸泵不用)和过滤器，然后连接滴灌支管单元。该类型的滴灌装置具有与第一类滴灌装置同样的特点和不足。
三、自压或管网供水滴灌装置，如图3A所示，在有些地区的温室群，用管网从水源向每个日光温室提供有压水，或在地形高处修建高位水池，用管道11送水到温室，在温室内安装阀门，在阀门后依次安装逆止阀3和过滤器4等，然后连接滴灌支管单元。标准型的装置在过滤器前安装一套压差式施肥罐或文丘里注肥器12以便为作物追肥，在过滤器后安装一个压力表6(调压用)，也有一些装置是在大型管网的首部安装注肥器和过滤器，统一施肥灌溉，在每个温室的内部只安装阀门和压力表。图3A所示的是标准型自压或管网供水滴灌装置示意图，图3B所示的是通常使用的自压或管网供水滴灌装置示意图。
四、重力滴灌，如图4所示，在日光温室内门口附近或在温室中间地段上建一水泥水池或放一个塑料大桶(铁桶)，有时水池或蓄水桶10的底部高出地面一定高度，在水池或蓄水桶的底部稍靠上一点安装一个阀门9，阀门后安装过滤器4，然后连接滴灌支管单元7、8。追肥时把可溶性肥料放到水池(桶)内，随灌溉水进入滴灌支管单元。该类型滴灌装置操作简单，但装置的操作压力随时间降低，进而造成灌水器流量随时间减小，造成灌溉水在土壤内的横向扩散速率与垂直入渗速率的比率逐渐减小，影响到灌水效果。
本实用新型的目的是提供一种利用水力学原理的日光温室滴灌装置，它灌溉定时定量，施肥均匀，结构简单、操作方便、成本低。
本实用新型的目的是这样实现的一种日光温室滴灌装置，包括水池、过滤器和阀门，水池通过阀门与水位控制器水箱相连，水位控制器水箱中设有浮球阀水位控制器。
所述的水池为塑料柔性水池，在塑料柔性水池上设有一水位计，水位计上标有最高水位的记号，在浮球阀水位控制器水箱与塑料柔性水池之间设有阀门。
在浮球阀水位控制器水箱中，与浮球阀相连的给水管上设有浮球阀阀门和过滤器，在浮球阀水位控制器水箱的上部设有注肥器塑料管插孔，在水位控制器水箱的下部设有与滴灌支管相连的定时阀门。
在浮球阀水位控制器水箱的上方设有马里奥特瓶原理注肥器，在肥料箱的底部有一凹槽，在凹槽的底部有一小塑料管，塑料管连接肥料室与肥料箱，在注肥器的盖子处设有带密封圈的肥料添加口，在其下方为过滤网，在肥料箱底部设有一凹槽，在凹槽的上方垂直设有一水位控制管，在凹槽与肥料室之间设有球阀，与大气连通的肥料室的中下部安装注肥塑料管。
水位控制管的下端为45度角的斜面。
定时阀门是手动的或是电动的。
定时阀门为电磁阀，并接到自动控制器上。
滴灌支管单元包括滴灌支管和毛管。
水池为与自动化控制的大型管网供水系统连接的塑料柔性水池。
注肥器的水位控制管上安装一个小型电磁阀并连接到自动控制器上。
本实用新型的日光温室滴灌装置相对现有技术具有以下优点和效果
一、灌溉定时定量该滴灌装置由浮球阀水位控制器维持装置操作压力稳定在一定压力，浮球阀水位控制器上安装手动定时阀门或电动定时阀门。当用户看到水位到灌溉临界线附近时，将阀门设置到为用户标出的位置，阀门便自动打开，当灌溉完成后，阀门自动关闭。由于滴灌装置的操作压力始终由浮球阀水位控制器维持稳定，所以整个灌溉装置的流量稳定不变，流量与时间的积就是滴灌装置的灌溉量。
二、施肥均匀该滴灌装置的液体肥料施肥灌溉过程由马里奥特瓶原理注肥器来实现；或直接将液体肥料均匀的搅拌在塑料柔性水池中来实现。马里奥特瓶原理注肥器的水位控制管控制肥料室内的液面高度稳定不变，保证从肥料室流入浮球阀水位控制器里的液体肥料的流量不随时间变化。
三、操作简单，“傻瓜”化该滴灌装置配备简易作物需水量测定仪，当用户从需水量测定仪上看到水位下降到灌溉临界线附近，就将定时阀门设置到为用户标出的位置，灌溉装置自动开启，灌完后自动关闭。
四、与任何供水装置兼容该滴灌装置配备塑料柔性水池，用户不管用什么方法，只要在塑料柔性水池中加水到刻度线，装置就可工作。
五、极易实现自动化控制只要在塑料柔性水池中安装一个浮球阀，该滴灌装置就可与自动化控制的大型管网供水系统连接。只要把手动定时阀门改为电磁阀，接到自动控制器上，或把电动定时阀门的电磁阀直接接到自动控制器上，该滴灌装置就可变为自动化控制滴灌装置。只要在注肥器的水位控制管上安装一个小型电磁阀并连接到自动控制器上，该滴灌装置就成为自动施肥灌溉的滴灌装置。
六、有无动力水泵都可工作不管用电力水泵、内燃机动力水泵、有压管网供水装置还是用手压泵或脚踏泵，只要加满塑料柔性水池，装置就可工作。所以该滴灌装置可以适合在任何地区的日光温室或塑料大棚中使用。
七、配备作物需水量测定仪该滴灌装置将配备简易作物需水量测定仪，帮助用户确定灌水时间。
八、安装简单该滴灌装置分别采用塑料柔性水池、浮球阀水位控制器、马里奥特瓶原理注肥器为主要单元的模块化结构，并将提供详细而形象化的安装示意图，只要稍加培训，就可自行安装。
九、运行安全由于滴灌装置的操作压力稳定维持在比较低的压力，属低压装置，避免了水锤作用对管网装置的破坏。
十、具备现代化智能温室滴灌装置的功能；十一、价格合理该滴灌装置的浮球阀水位控制器、马里奥特瓶原理注肥器、水池和过滤器都为塑料材质，支管和毛管采用薄壁材料，使装置的成本大大降低。经初步估算，该滴灌装置的市场售价基本与日光温室普通滴灌装置的价格持平。
以下结合附图详细说明依据本实用新型提出的日光温室滴灌装置的具体结构和工作原理。
图1A为现有标准型潜水泵加压滴灌装置示意图；
图1B为常用潜水泵加压滴灌装置示意图；图2A为现有标准型自吸泵加压滴灌装置示意图；图2B为常用自吸泵或离心泵加压滴灌装置示意图；图3A为现有标准型自压或管网供水滴灌装置示意图；图3B为常用自压或管网供水滴灌装置示意图；图4为常用重力滴灌装置示意图；图5为本实用新型日光温室滴灌装置(标准型)示意图；图6为本实用新型的滴灌装置工作流程图；图7为本实用新型日光温室滴灌装置(简易型)示意图；图8为本实用新型滴灌装置(简易型)工作流程图；图9为本实用新型塑料柔性水池示意图；
图10为浮球阀水位控制器示意图；
图11为马里奥特瓶原理注肥器示意
图12为马里奥特瓶原理注肥器与浮球阀水位控制器的组合示意图。
本实用新型的滴灌装置主要包括塑料柔性水池15、浮球阀水位控制器18和滴灌支管单元7’、8’，较佳地还可包括马里奥特瓶原理注肥器17。塑料柔性水池可以通过电力水泵、内燃机动力水泵、有压管网供水装置、手压泵或脚踏泵等方式加满水。浮球阀水位控制器上安装有定时阀门19，可以是手动的，也可以是电动的。滴灌支管单元包括滴灌支管7’和滴灌带(毛管)8’。
实施例1如图5、6所示，其为日光温室标准型滴灌装置示意图，该装置包括在支架20上的塑料柔性水池15、过滤器4’、浮球阀水位控制器18、马里奥特瓶原理注肥器17、定时阀门19和滴灌支管单元7’、8’。
如图9所示，在塑料柔性水池上设有一水位计16，可以看到水池内的水位，在水位计上标有最高水位的记号，当供水装置供水到最高水位线刻度时，即停止供水。在水位控制器水箱与塑料柔性水池之间设有球阀9’。
如
图10所示，水位控制器水箱中设有浮球阀水位控制器18，与浮球阀浮球22相连的给水管24上设有浮球阀阀门21和过滤器4’，在水箱的上部设有注肥器塑料管插孔23，在水位控制器水箱的下部设有与滴灌支管相连的定时阀门19。
该装置灌溉时，用户只要将定时阀门设置到为用户标出的位置，装置便自动开始工作，水由柔性水池流经过滤器滤除杂质后，从浮球阀水位控制器流到水位控制器水箱中，浮球阀自动调节水位。当水位控制器水箱内的水位下降时，浮球阀的开度增大，流量增大，水位马上上升到平衡水位；当水位控制器水箱内的水位上升时，浮球阀的开度减小，流量减少，水位马上下降到平衡水位；当定时阀门自动关闭时，浮球阀关闭。在浮球阀的调节下，水位控制器内的水位保持稳定，从水面到日光温室的田面，便形成一个稳定的压力水头。在压力水头的作用下，灌溉水进入滴灌装置的支管，然后进入毛管，由滴头滴到作物的附近，渗透到作物根系分布范围的土壤内。当定时阀门的设置时间走完后，阀门自动关闭，水位控制器水箱内的水位上升，浮球阀自动关闭，从塑料柔性水池到灌溉装置的供水自动停止。
如
图11、12所示，在浮球阀水位控制器18水箱的上方设有马里奥特瓶注肥器17，马里奥特瓶原理注肥器主要包括肥料箱28、肥料室32、水位(液位)控制管29、密封盖和过滤网31。在肥料箱的底部27有一凹槽26。肥料室与装有完全溶解的液体肥料的肥料箱相通，在连接肥料室与肥料箱的塑料管33上安装一小球阀，在注肥器的肥料添加口30下方装有过滤网，一般选用200目的过滤网，在凹槽的上方垂直设有一水位控制管29，在凹槽26与肥料室32之间设有球阀25，水位控制管29的下端为45度角的斜面。肥料室的中下部安装注肥塑料管33。肥料室32与大气连通，液面水位由水位控制管29控制，与水位控制管下端45度斜面上部的水位保持一致。如果作物需要施肥，用户打开马里奥特瓶原理注肥器的盖子，将液体肥料倒入注肥器肥料添加口的滤网内，经过滤后进入肥料箱中，然后拧紧盖子，保证不漏气。打开注肥器的阀门后，液体肥料流入肥料室，同时水位控制管向肥料箱内补气。如果注肥塑料管封闭，肥料室内的液面很快与水位控制管下端建立平衡，液体肥料的流动停止，水位控制管停止补气。一旦肥料从注肥塑料管流出，肥料室的液面水位下降，液面与水位控制管下端的平衡打破，水位控制管马上开始向肥料箱补气，并很快建立新的平衡，开始均匀补气，肥料室内的液面高度稳定，液体肥料从注肥塑料管均匀流出，进入浮球阀水位控制器的水箱。
实施例2如图7所示，为日光温室简易型滴灌装置示意图，该装置除了没有马里奥特瓶原理注肥器外，其它组成部分与标准型相同。
日光温室简易型滴灌装置的工作原理除了注肥方法外，其它与标准型相同。如果作物需要施肥，用户将完全溶解的液体肥料或完全可溶的固体肥料倒入塑料柔性水池中搅匀，肥液便均匀地随灌溉水供应到作物根系分布范围的土壤内。如图8所示，为日光温室简易型滴灌装置的工作流程图。
权利要求1.一种日光温室滴灌装置，包括水池、过滤器和阀门，其特征在于水池通过阀门与水位控制器水箱相连，水位控制器水箱中设有浮球阀水位控制器。
2.如权利要求1所述的日光温室滴灌装置，其特征在于所述的水池为塑料柔性水池，在塑料柔性水池上设有一水位计，水位计上标有最高水位的记号，在浮球阀水位控制器水箱与塑料柔性水池之间设有阀门。
3.如权利要求1所述的日光温室滴灌装置，其特征在于在浮球阀水位控制器水箱中，与浮球阀相连的给水管上设有浮球阀阀门和过滤器，在浮球阀水位控制器水箱的上部设有注肥器塑料管插孔，在水位控制器水箱的下部设有与滴灌支管相连的定时阀门。
4.如权利要求1所述的日光温室滴灌装置，其特征在于在浮球阀水位控制器水箱的上方设有马里奥特瓶原理注肥器，在肥料箱的底部有一凹槽，在凹槽的底部有一小塑料管，塑料管连接肥料室与肥料箱，在注肥器的盖子处设有带密封圈的肥料添加口，在其下方为过滤网，在肥料箱底部设有一凹槽，在凹槽的上方垂直设有一水位控制管，在凹槽与肥料室之间设有球阀，与大气连通的肥料室的中下部安装注肥塑料管。
5.如权利要求4所述的日光温室滴灌装置，其特征在于水位控制管的下端为45度角的斜面。
6.如权利要求3所述的日光温室滴灌装置，其特征在于定时阀门是手动的或是电动的。
7.如权利要求3所述的日光温室滴灌装置，其特征在于定时阀门为电磁阀，并接到自动控制器上。
8.如权利要求1所述的日光温室滴灌装置，其特征在于滴灌支管单元包括滴灌支管和毛管。
9.如权利要求1所述的日光温室滴灌装置，其特征在于水池为与自动化控制的大型管网供水系统连接的塑料柔性水池。
10.如权利要求4所述的日光温室滴灌装置，其特征在于注肥器的水位控制管上安装一个小型电磁阀并连接到自动控制器上。
专利摘要本实用新型公开了一种日光温室滴灌装置,包括水池、过滤器和阀门,水池通过阀门与水位控制器水箱相连,水位控制器水箱中设有浮球阀水位控制器。在浮球阀水位控制器水箱中,与浮球阀相连的给水管上设有浮球阀阀门和过滤器,在浮球阀水位控制器水箱的上部设有注肥器塑料管插孔,在水位控制器水箱的下部设有与滴灌支管相连的定时阀门。它灌溉定时定量,施肥均匀,结构简单、操作方便、成本低。
文档编号A01G9/24GK2484735SQ01224
公开日2002年4月10日 申请日期2001年5月30日 优先权日2001年5月30日
发明者康跃虎, 尹凤琴 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所, 尹凤琴