一种基于双圆筒栽培容器的植物根系灌溉系统的制作方法

本发明涉及根系生长设备领域,更具体地说，它涉及一种基于双圆筒栽培容器的植物根系灌溉系统。

背景技术：

现有的容器栽培技术中的植物栽培容器主要将栽培基质直接放入容器中，再定期加水，有的植物根系采用双圆筒栽培容器，植物根系在圆筒栽培容器内吸收水分和营养物质。

公开号为cn110089307a的中国专利公开了一种基于双圆筒栽培容器的植物根系自动化成像系统，该系统包括透明根系栽培容器；栽培框，用于装载多个所述透明根系栽培容器；可移动栽培车，用于在遮光室和栽培区域之间转移装载有所述透明根系栽培容器的栽培框。所述栽培框为长方体框架，其底部纵横梁交错分布划分出多个矩形区域，每一矩形区域内竖向间隔放置多个透明根系栽培容器，所述栽培框的顶部间隔条纵横交错形成多个矩形口；每一所述透明根系栽培容器与一所述矩形口对应，所述透明根系栽培容器的顶部伸入所述矩形口内，所述透明根系栽培容器顶部的遮光盖搭在所述矩形口的顶部四边缘，在所述栽培框侧面四周装有遮光板。

在植物根系生长过程中需要灌溉，土壤栽培圆容器往往采用自上而下的灌溉方式，一般通过固定式多个出水管道进行灌溉，但是在该模式下，一个栽培容器为了实现均匀灌溉，需要连接多个出水管道，工作量较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于双圆筒栽培容器的植物根系灌溉系统，达到能够减少出水管道的设置实现对根系栽培容器均匀灌溉目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于双圆筒栽培容器的植物根系灌溉系统，包括放置在栽培框上方的移动框架，所述移动框架上设有绕根系栽培容器中心移动的并用于灌溉根系栽培容器中植物的灌溉组件。

通过采用上述技术方案，当需要对栽培框内的根系栽培容器中的植物进行灌溉时，将移动框架放置在栽培框上方，使得移动框架上的灌溉组件绕根系栽培容器中心移动并对根系栽培容器中的植物进行灌溉，此时由于灌溉组件能移动，可以减少灌溉组件中出水口的数量，达到能够自动的对栽培框内透明根系栽培容器进行灌溉的目的的同时，实现对根系栽培容器中植物均匀灌溉，减少操作者的工作量，提高了灌溉效率，节约了时间成本，且在不需要用到灌溉组件时，将移动框架从栽培框上移下即可，操作方便，且便于栽培框的移动。

优选的，所述灌溉组件包括设置在移动框架上且位于根系栽培容器上方的固定板，所述固定板上设有朝向根系栽培容器进口的喷头，所述移动框架上设有蓄水盒，所述蓄水盒上设有连通蓄水盒和喷头的连接管，所述连接管上设有将蓄水盒内水抽入喷头内的水泵。

优选的，所述固定板为沿根系栽培容器圆筒弧形分布的弧形板，所述固定板上设有驱动喷头沿着弧形板移动的第一驱动件。

优选的，所述第一驱动件包括沿弧形板分布的弧形齿条、放置在弧形齿条上方的滑板、转动设置在滑板上且与弧形齿条啮合的齿轮，所述滑板上端设有驱动齿轮转动的第一电机，所述弧形齿条的齿分布在弧形齿条的外圆壁上，所述滑板延伸出固定板且向根系栽培容器中心方向延伸，所述喷头固定在滑板延伸出固定板的一侧，当第一电机驱动齿轮转动使得齿轮沿着弧形齿条移动时，所述滑板上设有使得滑板随着齿轮一起移动的滚动体。

优选的，所述固定板的数量设为分布在根系栽培容器相对两侧的两块板，两块所述弧形板组成根系栽培容器圆筒外圆弧。

优选的，所述移动框架上设有使得固定板向远离根系栽培容器方向移动的第二驱动件。

优选的，所述第二驱动件包括铰接在固定板上的铰接杆，所述铰接杆远离固定板的一端铰接在移动框架上，所述移动框架在固定板下端铰接有伸缩杆，所述移动框架上设有驱动伸缩杆上下移动的第三驱动件；

所述第三驱动件包括通过立板架设在移动框架上的水平板，所述水平板上转动连接有丝杆，所述伸缩杆远离固定板的一端套设在丝杆外且与丝杆螺纹连接，所述丝杆由固定在水平板下端的第二电机驱动。

优选的，所述移动框架包括沿各个根系栽培容器周边分布的纵横交错的连接板，各个所述连接板之间形成的开口对应各个根系栽培容器，所述连接板上设有若干竖直的竖直杆，各个所述竖直杆远离连接板的一端通过连杆连接；

所述第二驱动件设置在移动板上，所述移动板滑移连接在连接板上，所述连接板上设有驱动移动板沿着连接板长度方向移动的第四驱动件。

优选的，所述移动框架上设有固定各个连接管的固定件，所述固定件包括设置在移动框架上的且沿移动框架高度方向分布的导向板，所述导向板对应连接管的数量设置，各个所述导向板上设有若干将对应的连接管固定在导向板上的定位环，各个所述定位环沿竖直方向分布，在水泵出水口的所述连接管穿过各个定位环后与喷头连通。

优选的，还包括将移动框架放置到栽培框上方的起吊装置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：当需要对栽培框内的根系栽培容器中的植物进行灌溉时，将移动框架放置在栽培框上方，使得移动框架上的灌溉组件绕根系栽培容器中心移动并对根系栽培容器中的植物进行灌溉，此时由于灌溉组件能移动，可以减少灌溉组件中出水口的数量，达到能够自动的对栽培框内透明根系栽培容器进行灌溉的目的的同时，实现对根系栽培容器中植物均匀灌溉，减少操作者的工作量，提高了灌溉效率，节约了时间成本，且在不需要用到灌溉组件时，将移动框架从栽培框上移下即可，操作方便，且便于栽培框的移动。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是图1中a部的放大结构示意图；

图3是本实施例的用于体现第二电机的结构示意图；

图4是本实施例的用于体现第一滚轴和第二滚轴的结构示意图；

图5是本实施例的用于体现链条的结构示意图。

图中：1、栽培框；11、移动框架；111、连接板；112、竖直杆；113、连杆；114、移动板；12、固定板；13、喷头；14、蓄水盒；141、连接管；142、水泵；15、弧形齿条；151、滑板；1511、第一滚轴；1512、第二滚轴；1513、圆柱；1514、第一转轮；1515、第二转轮；152、齿轮；153、第一电机；154、滚动体；16、铰接杆；161、伸缩杆；17、立板；171、水平板；172、丝杆；173、第二电机；18、导向板；181、定位环；182、链条；183、导向槽；184、驱动轴；185、主动齿；186、第三电机；19、起吊装置；2、根系栽培容器；3、植株。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

土壤栽培圆容器往往采用自上而下的灌溉方式，一般通过固定式多个出水管道进行均匀灌溉。但是该模式一个栽培容器为了实现均匀灌溉，需要连接多个出水管道，工作量较大，一旦固定无法移动。另外，难以精确保证每个出水管道的出水量。法国农科院采用模块化灌溉的方式对每一个栽培容器结合分流器进行自动化灌溉，该种圆容器植株在圆容器的周边栽培生长，分流器位于圆容器的中心。但是该方法需要将栽培容易移动至灌溉装置的位置，这也造成了大量的搬运工作量。另外该种模式注水头从上往下插入分流器，容易对大植株的叶片造成损伤。

因此为了解决上述现状中存在的问题，本发明一种基于双圆筒栽培容器的植物根系灌溉系统，如图1和图2，包括放置在栽培框1上方的移动框架11，移动框架11上设有绕根系栽培容器2中心移动的并用于灌溉根系栽培容器2中植物的灌溉组件。栽培框1、根系栽培容器2可以为公开号为cn110089307a的一种基于双圆筒栽培容器的植物根系自动化成像系统的栽培框1、透明根系栽培容器2，在此不做赘述。对于我们的这种圆容器的根系栽培容器2，植株3位于根系栽培容器2的中心生长，因此需要采用环绕根系栽培容器2的方式对植株3进行灌溉。

如图1和图2，当需要对栽培框1内的根系栽培容器2中的植物进行灌溉时，将移动框架11放置在栽培框1上方，使得移动框架11上的灌溉组件绕根系栽培容器2中心移动并对根系栽培容器2中的植物进行灌溉，此时由于灌溉组件能移动，可以减少灌溉组件中出水口的数量，达到能够自动的对栽培框1内透明根系栽培容器2进行灌溉的目的的同时，实现对根系栽培容器2中植物均匀灌溉，减少操作者的工作量，提高了灌溉效率，节约了时间成本，且在不需要用到灌溉组件时，将移动框架11从栽培框1上移下即可，操作方便，且便于栽培框1的移动。

如图1和图2，灌溉组件包括设置在移动框架11上且位于根系栽培容器2上方的固定板12，固定板12上设有朝向根系栽培容器2进口的喷头13，喷头13包括沿竖直方向穿设在固定板12上的竖直管，竖直管的两端均延伸出固定板12的上下两端，竖直管下端朝向根系栽培容器2圆筒内，且呈扩口分布，竖直管下端封闭上端开口，移动框架11上端设有蓄水盒14，蓄水盒14上设有连通蓄水盒14和喷头13的连接管141，连接管141与竖直管的上端开口连接，竖直管下端封闭且开设有若干洒水孔，连接管141上设有将蓄水盒14内水抽入喷头13内的水泵142，水泵142固定在移动框架11上端。水泵142采用蠕动泵，通过蠕动泵来确保灌溉精度。

如图1和图2，水泵142将蓄水盒14内的水通过连接管141抽到喷头13内，进而使得水进入根系栽培容器2内进行灌溉，连接管141进水口处的蓄水盒14的盒底高度低于蓄水盒14与连接管141进水口相对的一侧蓄水盒14的盒底高度，蓄水盒14开口朝上，便于使用者往蓄水盒14内加水。

如图1和图2，固定板12为沿根系栽培容器2圆筒弧形分布的弧形板，固定板12上设有驱动喷头13沿着弧形板移动的第一驱动件。

如图2和图4，第一驱动件包括沿弧形板分布的弧形齿条15、放置在弧形齿条15上方的滑板151、转动设置在滑板151上且与弧形齿条15啮合的齿轮152，滑板151上端设有驱动齿轮152转动的第一电机153，弧形齿条15的齿分布在弧形齿条15的外圆壁上，滑板151延伸出固定板12且向根系栽培容器2中心方向延伸，喷头13固定在滑板151延伸出固定板12的一侧，当第一电机153驱动齿轮152转动使得齿轮152沿着弧形齿条15移动时，滑板151上设有使得滑板151随着齿轮152一起移动的滚动体154。滑板151的两端均延伸出弧形板，固定件包括分别转动设置在滑板151延伸出弧形板两端的第一滚轴1511和第二滚轴1512，第一滚轴1511和第二滚轴1512均转动连接在滑板151上，第一滚轴1511靠近齿轮152分布，且第一滚轴1511包括设置在滑板151上的竖直的圆柱1513，圆柱1513下端转动连接有沿弧形板外侧壁滚动的第一转轮1514以及圆柱1513朝向弧形板的一侧转动连接有沿弧形板上端面滚动的第二转轮1515，第二滚轴1512沿弧形齿条15背离齿轮152的一侧滚动。当第一电机153驱动尺寸转动时，齿轮152沿着弧形齿条15移动，此时第一滚轴1511和第二滚轴1512使得滑板151也随着齿轮152一起移动，进而便于滑板151上的喷头13绕根系栽培容器2中心移动并均匀灌溉根系栽培容器2中植物，此时减少了灌溉一个根系栽培容器2中的植物所需要的喷头13数量以及连接管141的数量。

如图2和图4，固定板12的数量设为分布在根系栽培容器2相对两侧的两块板，两块弧形板组成根系栽培容器2圆筒外圆弧，此时位于各个固定板12上的弧形齿条15的两端均延伸出固定板12的两端，便于滑板151上的喷头13灌溉在两个固定板12相对接处的植物。

如图2和图3，移动框架11上设有使得固定板12向远离根系栽培容器2方向移动的第二驱动件。

如图2和图3，第二驱动件包括铰接在固定板12上的铰接杆16，铰接杆16远离固定板12的一端铰接在移动框架11上，移动框架11在固定板12下端铰接有伸缩杆161，移动框架11上设有驱动伸缩杆161上下移动的第三驱动件；

如图2和图3，第三驱动件包括通过立板17架设在移动框架11上的水平板171，水平板171上转动连接有丝杆172，伸缩杆161远离固定板12的一端套设在丝杆172外且与丝杆172螺纹连接，丝杆172由固定在水平板171下端的第二电机173驱动。

如图2和图3，第二电机173驱动丝杆172转动时，丝杆172上的伸缩杆161的一端沿着丝杆172上下移动，当丝杆172驱动伸缩杆161一端向下移动时，伸缩杆161另一端也随着向下移动，进而使得铰接杆16向下摆动，使得固定板12向靠近根系栽培容器2方向移动，直至位于根系栽培容器2相对两侧的固定板12上的弧形齿条15相对的两端相抵触，使得滑板151上的喷头13位于根系栽培容器2进口上方，此时第一电机153驱动滑板151移动，进而便于喷头13进行灌溉；当丝杆172驱动伸缩杆161的一端向上移动时，伸缩杆161延伸至最大的长度，随后，随着伸缩杆161继续向上移动，使得伸缩杆161远离丝杆172的一端带动固定板12向远离根系栽培容器2方向移动，此时铰接杆16向上摆动。

如图2和图3，移动框架11包括沿各个根系栽培容器2周边分布的纵横交错的连接板111，各个连接板111之间形成的开口对应各个根系栽培容器2，连接板111上方设有若干竖直的竖直杆112，竖直杆112高度高于植物的株高，各个竖直杆112远离连接板111的一端通过连杆113连接；蓄水盒14设置在连杆113上。

如图2和图5，第二驱动件设置在移动板114上，移动板114滑移连接在连接板111上，连接板111上设有驱动移动板114沿着连接板111长度方向移动的第四驱动件。移动框架11上设有固定各个连接管141的固定件，固定件包括设置在移动框架11上的且沿移动框架11高度方向分布的导向板18，导向板18对应连接管141的数量设置，各个导向板18上设有若干将对应的连接管141固定在导向板18上的定位环181，各个定位环181沿竖直方向分布，在水泵142出水口的连接管141穿过各个定位环181后与喷头13连通。

如图1和图5，第四驱动件包括设置在导向板18一侧的并沿导向板18长度方向分布的链条182，此时导向板18为l形板，一边固定在上端的连杆113上，另一端固定在竖直的竖直杆112上，此时在导向板18上开设有供链条182在导向板18内沿导向板18长度分布的导向槽183，竖直杆112上转动连接有驱动轴184，驱动轴184上设有与各个链条182啮合的主动齿185，驱动轴184由固定在竖直杆112上的第三电机186驱动转动，链条182一端延伸出导向板18且与移动板114连接，此时第三电机186带动驱动轴184转动，即可带动各个链条182移动，进而使得链条182带动移动板114沿着水平的连接板111长度方向移动。

如图1和图5，根系栽培容器2的相对两侧采用单弯链条182牵引移动板114，对相邻根系栽培容器2的两个半环进行定位自动环绕灌溉，每行进一个根系栽培容器2的距离灌溉一次。将移动板114上第二驱动件的高度低于植株3高度，同时灌溉组件采用半圆环伞形伸缩的模式，在行进过程中处于收缩状态，即固定板12位于远离根系栽培容器2的位置，此时减小灌溉组件以及第四驱动件对植株3的叶片造成损伤，在移动板114处于静止状态下灌溉组件处于展开状态，即固定板12位于靠近根系栽培容器2的位置，对植株3进行环绕灌溉。

如图1，一种基于双圆筒栽培容器的植物根系灌溉系统，还包括将移动框架11放置到栽培框1上方的起吊装置19，起吊装置19采用行车起吊。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。