一种简易文丘里水肥一体化施肥机的制作方法

本实用新型涉及农业灌溉施肥技术领域，尤其涉及一种简易文丘里水肥一体化施肥机。

背景技术：

随着我国现代设施农业的迅速发展，水肥一体化技术以其在节水、节肥、减药和增产等方面的显著优势，已经得到了社会各界的广泛认可。尽管这项从以色列和荷兰引进的新技术引进我国已有二十多年，然而其在基层种植户中的普及程度和应用水平仍然较低，其在推广过程中遇到了诸多问题。其中存在的问题在于以下几点：(1)市面上诸多厂家着重推广的智能施肥机价格过高，动辄过万的售价让普通种植户望而却步；(2)智能施肥机核心在于可通过在线监测的酸碱度值(ph)和电导率值(ec)控制吸肥量，以确保肥料安全浓度；而ph和ec在线探头的稳定性通常不够，不当使用或者维护不及时就会导致读数漂移，进而影响整个系统的工作科学性；(3)智能施肥机过多的电器元件(电磁阀、控制器、触控板等)容易在高温、高湿的温室中出现各种故障，由于我国幅员辽阔，及时准确的专业维护很难跟上，一旦出现故障，普通农户不能及时施肥，将会给农业生产带来很大损失；(4)普通农户普遍应用的简易施肥首部通常仅含有单肥道文丘里管，其会造成系统压力损失，导致灌溉系统中施肥的均匀性下降；且单一肥道未考虑可溶性肥料原料间的化学反应，不仅不利于液体肥料的存储和有效性发挥，也无法实现各肥料通道间比例和酸碱度的灵活调整。

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，需要研制一套简易、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多通道水肥一体化施肥机。

技术实现要素：

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：

一种简易文丘里水肥一体化施肥机，包括机架，所述机架上设有进水管、控制器、多个文丘里肥料吸入单元和增压泵，所述控制器电连接增压泵，每个所述文丘里肥料吸入单元包括肥料吸入管、文丘里管和肥料排出管，所述肥料吸入管与文丘里管的变径位置相连通，所述文丘里管的一端与所述进水管连通，所述文丘里管的另一端连通肥料排出管，所述肥料排出管的一端封闭，所述肥料排出管的另一端连通增压泵，所述增压泵的排液口连通灌溉水主管道。

作为一种改进的技术方案，多个文丘里肥料吸入单元包括第一文丘里肥料吸入单元、第二文丘里肥料吸入单元、第三文丘里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，所述进水管的一端连通供水管，所述进水管的另一端的端部设有排气阀。

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，所述肥料排出管和所述增压泵之间设有压力表。

作为一种改进的技术方案，所述肥料吸入管和所述肥料排出管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，所述增压泵通过固定元件固定在机架的底部。

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。

作为一种改进的技术方案，所述进水管以及每个所述肥料吸入管上分别设有阀门。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于简易文丘里水肥一体化施肥机，包括机架，机架上设有进水管、控制器、多个文丘里肥料吸入单元和增压泵，控制器电连接增压泵，每个文丘里肥料吸入单元包括肥料吸入管、文丘里管和肥料排出管，肥料吸入管与文丘里管的变径位置相连通，文丘里管的一端与进水管连通，文丘里管的另一端连通肥料排出管，肥料排出管的一端封闭，肥料排出管的另一端连通增压泵，增压泵的排液口连通灌溉水主管道。在施肥时通过控制器启动灌溉水泵，同时设定灌溉时间t1，灌溉水流通过供水管流入灌溉水主管道后再流入田间灌溉管网，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)，打开施肥机的进水管上的阀门，灌溉水沿着进水管流入文丘里管，通过控制器启动增压泵，同时设定施肥时间t2，调节每个吸肥管路上的阀门大小，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沿着肥料吸入管进入文丘里管，液体肥料从文丘里管进入肥料排出管，再进入增压泵后再注入灌溉水管道，进入田间网管；在到达施肥时间t2后，控制器自动关闭增压泵(施肥时间t2结束)；此时灌溉水泵仍继续工作，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。

由于多个文丘里肥料吸入单元包括第一文丘里肥料吸入单元、第二文丘里肥料吸入单元、第三文丘里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文丘里肥料吸入单元、第二文丘里肥料吸入单元和第三文丘里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。

由于进水管的一端连通供水管，进水管的另一端的端部设有排气阀。通过设置排气阀可以迅速排出管道里残留气体，水流迅速充满管路，保证施肥的均匀性。

由于肥料排出管和所述增压泵之间设有压力表。通过设计压力表可以随时监测施肥机的管道内的压力，保证施肥机正常工作。

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。

附图说明

图1为本实用新型一种简易文丘里水肥一体化施肥机的结构示意图；

其中，1-机架，2-进水管，20-排气阀，3-控制器，4-增压泵，5-肥料吸入管，6-文丘里管，7-肥料排出管，8-第一肥料吸入单元，9-第二肥料吸入单元，10-第三肥料吸入单元，14-水源ph调节吸入单元，11-过滤器，12-流量计，13-压力表。

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。

一种简易文丘里水肥一体化施肥机，如图1所示，包括机架1(不锈钢管材加工而成的框架)，机架1上设有进水管2、控制器3、多个文丘里肥料吸入单元和增压泵4，控制器3电连接增压泵4，每个文丘里肥料吸入单元包括肥料吸入管5、文丘里管6和肥料排出管7，肥料吸入管5与文丘里管6的变径位置相连通，文丘里管6的一端与进水管2连通，文丘里管6的另一端连通肥料排出管7，肥料排出管7的一端封闭，肥料排出管7的另一端连通增压泵4，增压泵4的排液口连通灌溉水主管道。

在施肥时通过控制器(plc)启动灌溉水泵，同时设定灌溉时间t1，灌溉水流通过供水管流入灌溉水主管道后再流入田间灌溉管网，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)，打开施肥机的进水管上的阀门，灌溉水沿着进水管流入文丘里管，通过控制器启动增压泵，同时设定施肥时间t2，调节每个吸肥管路上的阀门大小，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沿着肥料吸入管进入文丘里管，液体肥料从文丘里管进入肥料排出管，再进入增压泵后再注入灌溉水管道，进入田间网管；在到达施肥时间t2后，控制器自动关闭增压泵(施肥时间t2结束)；此时灌溉水泵仍继续工作，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。

其中多个文丘里肥料吸入单元包括第一文丘里肥料吸入单元8、第二文丘里肥料吸入单元9、第三文丘里肥料吸入单元10和水源ph调节吸入单元14。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文丘里肥料吸入单元、第二文丘里肥料吸入单元和第三文丘里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。

其中进水管2的一端连通供水管，进水管的另一端的端部设有排气阀20。通过设置排气阀可以迅速排出管道里残留气体，水流迅速充满管路，保证施肥的均匀性。

其中肥料排出管7和增压泵4之间设有压力表13。进水管与文丘里管之间、文丘里管与肥料吸入管和肥料排出管之间都通过连接件相互连通，如果管道之间出现连接问题时，通过压力表可以随时监测施肥机的管道内的压力，进一步保证施肥机正常工作。

其中肥料吸入管上依次设有y形过滤器11(市面上起到过滤效果的过滤器均可)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5和进水管2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。

其中增压泵4通过固定元件(螺栓)固定在机架1的底部。

其中控制器3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。