一种植物生理需水状况检测装置

本实用新型涉及植物检测技术领域，具体领域为一种植物生理需水状况检测装置。

背景技术：

全球气候变化已经成为全世界关注的重大环境问题，温室效应加剧、极端事件增加、干旱化、降水分布不均匀等气候变化事件突出，水资源紧张已成为世界性难题，我国是世界上13个严重缺水国家之一,人均拥有水资源量远低于世界水平，同时，水资源污染严重，并且农业、林业及园林绿化灌溉消耗了大量的水资源。植物是重要的水资源消耗对象，森林、草原、湿地等重要地球生态系统的主要耗水途径均是蒸散发，其中植物蒸散发是生态系统蒸散发的主要部分，因此，检测植物需水状况对了解生态系统水文情势、合理配置水资源、加强区域水资源管理具有至关重要的作用。

现有的植物需水状况检测要么单一地依靠土壤湿度，要么单一地依靠植物蒸腾量来估算，而忽略了植物体内含水量与土壤湿度之间的关系，导致需水的作物、林业、花草的生命代谢何时缺水，缺多少水无人知晓，所以只能依靠经验灌溉或连续不断的滴水，喷水，水资源浪费严重，并且导致植物的生长环境不稳定，影响植物生长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种植物生理需水状况检测装置，以解决上述背景技术中提出的现有的植物需水状况检测要么单一地依靠土壤湿度，要么单一地依靠植物蒸腾量来估算，无法实时监测植物需水状况的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种植物生理需水状况检测装置，包括水箱和若干位于水箱周围的种植区，所述水箱的左侧壁底部连接有水泵的入口端，所述水泵的出口端连接有灌溉主管，所述每个种植区内均设有若干滴灌水管和喷淋水管，所述滴灌水管和喷淋水管均与灌溉主管连接，所述滴灌水管与灌溉主管连接的位置均设有电磁阀a，所述喷淋水管与灌溉主管连接的位置均设有电磁阀b，所述种植区的土壤内均匀分布有若干湿度传感器，所述种植区内的一部分植物叶片上设有叶片水分传感器，所述水箱的左侧外表面并且在水泵的前方固定连接有竖直的液位计，所述液位计的上端和下端均穿过水箱的左侧壁与水箱的内部连通，所述液位计的右侧壁上设有上下两个水位传感器，所述水箱的左侧壁上方位置设有注水口，所述注水口上连接有电磁阀c的一端，所述电磁阀c的另一端与供水管道连通，所述种植区的边缘位置设有控制柜。

优选的，所述每个种植区内的滴灌水管和喷淋水管的数量根据种植区的面积设置，并且滴灌水管和喷淋水管的数量与种植区的面积成正比，所述喷淋水管上设有若干均匀分布的旋转喷头。

优选的，所述每个种植区内的湿度传感器和叶片水分传感器的数量根据种植区的面积设置，并且湿度传感器和叶片水分传感器的数量与种植区的面积成正比。

优选的，所述控制柜内设有控制主机和蓄电池，所述控制主机上设有储存卡，所述控制柜的侧壁上设有触控屏。

优选的，所述水箱的上表面左侧设有支架，所述支架上固连接有太阳能板，所述水箱的上表面右侧设有集水槽，所述集水槽底部设有漏水口，所述漏水口与水箱的内部连通，所述漏水口上设有过滤网。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种植物生理需水状况检测装置，具有以下优点：

(1)本实用新型通过湿度传感器和叶片水分传感器相互配合来实时监测植物的需水情况并且根据需求进行自动灌溉，既能保证植物的正常生长，又能避免水资源浪费。

(2)本实用新型的水箱上设有集水槽和太阳能板，能够对太阳能和雨水进行收集利用，进一步节约电能和水资源。

(3)本实用新型的控制主机能够对湿度传感器和叶片水分传感器传送的信息进行处理并保存至储存卡中，方便使用者对植物的需水情况进行研究。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的水箱的主视结构示意图；

图3为本实用新型的控制柜的结构示意图。

图中：1-水箱、2-种植区、3-水泵、4-灌溉主管、5-滴灌水管、6-喷淋水管、7-湿度传感器、8-叶片水分传感器、9-液位计、10-水位传感器、11-注水口、12-控制柜、13-电磁阀a、14-电磁阀b、15-储存卡、16-触控屏、17-支架、18-太阳能板、19-蓄电池、20-集水槽、21-漏水口、22-过滤网、23-旋转喷头、24-控制主机、25-电磁阀c。

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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种植物生理需水状况检测装置，包括水箱1和若干位于水箱1周围的种植区2，水箱1用于储存灌溉植物所需的水，种植区2用于种植植物，所述水箱1的左侧壁底部连接有水泵3的入口端，所述水泵3的出口端连接有灌溉主管4，水泵3用于将水箱1中的水抽出进而灌溉植物，所述每个种植区2内均设有若干滴灌水管5和喷淋水管6，所述滴灌水管5和喷淋水管6均与灌溉主管4连接，滴灌水管5用于为植物的根部浇水，喷淋水管6用于为植物的叶片浇水，所述滴灌水管5与灌溉主管4连接的位置均设有电磁阀a13，用于控制滴灌水管5的通断，所述喷淋水管6与灌溉主管4连接的位置均设有电磁阀b14，用于控制喷淋水管6的通断，所述种植区2的土壤内均匀分布有若干湿度传感器7，用于检测土壤湿度并将数据发送至控制主机24，所述种植区2内的一部分植物叶片上设有叶片水分传感器8，用于检测植物体内水分并将数据发送至控制主机24，所述水箱1的左侧外表面并且在水泵3的前方固定连接有竖直的液位计9，所述液位计9的上端和下端均穿过水箱1的左侧壁与水箱1的内部连通，液位计9用于显示水箱1内的水位，便于使用者观察用水情况，所述液位计9的右侧壁上设有上下两个水位传感器10，所述水箱1的左侧壁上方位置设有注水口11，所述注水口11上连接有电磁阀c25的一端，所述电磁阀c25的另一端与供水管道连通，当水箱1中的水位下降到下方的水位传感器10对应的位置时，水位传感器10向控制主机24发送信号，控制主机24控制电磁阀c25打开，为水箱1注水，直至水箱1中的水位上升至上方的水位传感器10所对应位置时，电磁阀c25关闭，注水结束，所述种植区2的边缘位置设有控制柜12。

具体而言，所述每个种植区2内的滴灌水管5和喷淋水管6的数量根据种植区2的面积设置，并且滴灌水管5和喷淋水管6的数量与种植区2的面积成正比，保证能够为种植区2内的所有植物浇水，所述喷淋水管6上设有若干均匀分布的旋转喷头23，使植物叶片的浇水更加便利。

具体而言，所述每个种植区2内的湿度传感器7和叶片水分传感器8的数量根据种植区2的面积设置，并且湿度传感器7和叶片水分传感器8的数量与种植区2的面积成正比，保证湿度传感器7和叶片水分传感器8的测量数据更准确，方便使用者进行数据分析。

具体而言，所述控制柜12内设有控制主机24和蓄电池19，所述控制主机24上设有储存卡15，所述控制柜12的侧壁上设有触控屏16，控制主机24用于控制装置的电结构部分并对湿度传感器7和叶片水分传感器8发送的数据进行处理，储存卡15用于储存控制主机24处理的数据，触控屏16用于显示数据和控制装置运行。

具体而言，所述水箱1的上表面左侧设有支架17，所述支架17上固连接有太阳能板18，用于将太阳能转换为电能并储存到蓄电池19中，所述水箱1的上表面右侧设有集水槽20，所述集水槽底部设有漏水口21，所述漏水口21与水箱1的内部连通，用于收集雨水并储存到水箱1中，节约水资源，所述漏水口21上设有过滤网22，用于过滤掉雨水中的杂质。

具体而言，所述控制主机24与蓄电池19、储存卡15、触控屏16、水泵3、湿度传感器7、叶片水分传感器8、水位传感器10、电磁阀a13、电磁阀b14、太阳能板18和电磁阀c25电连接，保证装置正常运转。

工作原理：本实用新型在使用时，湿度传感器7和叶片水分传感器8能够实时监测种植区2内的土壤湿度和植物内部需水情况，通过触控屏16显示，并将信息发送给控制主机24，控制主机24对数据进行对记录并保存到储存卡15中，方便使用者进行数据分析，同时，当湿度传感器7的测量值低于一定值时，控制主机24控制电磁阀a13打开，水泵3启动，通过灌溉主管4和滴灌水管5对植物根部补水，防止植物干旱，当湿度传感器7的测量值恢复时，电磁阀a13关闭，水泵3停止，当叶片水分传感器8的测量值低于一定值时，控制主机24控制电磁阀b14打开，水泵3启动，通过灌溉主管4和喷淋水管6对植物叶片补水，防止植物干旱，当叶片水分传感器8的测量值恢复时，电磁阀b14关闭，水泵3停止，既能保证植物的正常生长，又能控制灌溉水量，节约水资源，液位计9方便使用者观察水箱1内的用水情况，水位传感器10用于检测水箱1中的水位，当水箱1中的水位下降到下方的水位传感器10的对应位置时，水位传感器10向控制主机24发送信号，控制主机24控制电磁阀c25打开，为水箱1注水，直至水箱1中的水位上升至上方的水位传感器10所对应位置时，电磁阀c25关闭，注水结束，简单方便，集水槽20用于收集雨水并储存到水箱1中，节约水资源，太阳能板18用于将太阳能转换为电能并储存到蓄电池19内，节约电能。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

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。