用于水肥一体化设施的注肥喷嘴及灌溉系统

本发明涉及用于水肥一体化设施的注肥喷嘴及灌溉系统，属于水利工程技术领域。

背景技术：

水肥一体化技术通过渠道输水向管道输水转变、浇地向浇庄家转变、土壤施肥向作物施肥转变、水肥分开向水肥一体转变，实现了水肥管理的革命性转变。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域的一种高效节水、节肥技术。

目前常见的水肥一体化设备有文丘里式、压差式、泵注式等，这些方式都可将肥料溶液从储肥桶中吸出，并注入灌溉主管中，此过程中注肥喷嘴是保证肥料溶液均匀注入的关键部件。注肥喷嘴的规格、结构都将影响到肥液的混合效果，进而影响灌溉系统的施肥均匀性，此外，注肥喷嘴还应具有单向流动功能，防止灌溉主管中的灌溉水反向流动进入存储预配肥液的储肥桶内。可以说，注肥喷嘴的工作性能将最终影响水肥一体化灌溉施肥是否达到设计要求，一款性能优异的注肥喷嘴，既要求其机械性能好，即结构简单，工作可靠；又要求其水力性能好，能够满足水肥一体化灌溉施肥的主要技术要求。

目前，绝大多数水肥一体化工程中直接采用三通管道将肥液注入灌溉主管中，没用防倒流结构，肥液与灌溉水的混合效果差；而一些用于石油、医药等领域的类似喷嘴，外形和安装方式更具有专用性。总体上说，大多数注射喷嘴并非针对水肥一体化设施设计的。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了用于水肥一体化设施的注肥喷嘴及灌溉系统，具体技术方案如下：

用于水肥一体化设施的注肥喷嘴，包括长管状喷嘴主体、基座、插接头，喷嘴主体的内部设置收缩型流道，所述收缩型流道尾端的横截面积小于收缩型流道首端的横截面积，所述基座的中部设置有与收缩型流道首端相适配的安装孔，所述基座的中部还设置有与插接头尾端相连接的凸槽，所述插接头内设置有与收缩型流道相连通的接头流道，所述接头流道内部设置有调节机构。

上述技术方案的进一步优化，所述调节机构包括设置在接头流道与收缩型流道连接处的装配面、设置在插接头内部的凸筋、位于装配面与凸筋之间的挡塞、位于装配面与挡塞之间的弹簧，所述装配面的中央处设置有柱形突起，所述装配面处还设置有位于突起四周的过流口，所述弹簧的首端与突起的末端连接，所述弹簧的尾端与挡塞连接。

上述技术方案的进一步优化，所述弹簧的首端套设在突起末端的外部，所述弹簧的首端套设在突起末端的外部，所述弹簧的首端与突起的末端之间为过盈配合；所述挡塞的端面设置有与弹簧的尾端相匹配的凸柱，所述弹簧的尾端套设在凸柱的外部。

上述技术方案的进一步优化，所述收缩型流道的横截面积自收缩型流道的首端至收缩型流道的尾端连续变小，所述收缩型流道的横截面为圆形。

上述技术方案的进一步优化，所述喷嘴主体的尾端还设置有与收缩型流道相连通的喷嘴出口。

上述技术方案的进一步优化，所述插接头的首端连接有测流模块，所述测流模块包括叶轮壳体、设置在叶轮壳体内部的叶轮、转轴，所述叶轮与转轴转动连接。

上述技术方案的进一步优化，所述插接头的尾端与凸槽螺纹连接，所述喷嘴主体首端的外侧设置有台阶。

用于水肥一体化设施的灌溉系统，包括所述用于水肥一体化设施的注肥喷嘴、灌溉主管，所述喷嘴主体的中轴线与灌溉主管的中轴线相互垂直，所述灌溉主管的侧壁设置有供喷嘴主体尾端进出的通孔，所述喷嘴主体的尾端设置在灌溉主管的内部，所述基座设置在灌溉主管的外部，所述基座与灌溉主管之间设置有密封圈，所述基座的内侧壁设置有容纳密封圈的容纳槽；所述喷嘴主体位于灌溉主管内部的那部分结构为喷嘴头，所述喷嘴头还设置有与收缩型流道相连通的底层出口、与收缩型流道相连通的上层出口。

上述技术方案的进一步优化，所述基座由抱箍状第一座体和抱箍状第二座体构成，所述第一座体和第二座体之间通过安装螺丝固定连接。

本发明的有益效果：

所述用于水肥一体化设施的注肥喷嘴及灌溉系统的机械性能和水利性能好，具有防止倒流的功能，肥液与灌溉水能够快速混合均匀，实施效果好，适用于水肥一体化灌溉施肥工程。

附图说明

图1为本发明所述用于水肥一体化设施的注肥喷嘴的结构示意图；

图2为本发明所述用于水肥一体化设施的灌溉系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，所述用于水肥一体化设施的注肥喷嘴，包括长管状喷嘴主体1、基座3、插接头4，喷嘴主体1的内部设置有收缩型流道2，所述收缩型流道2尾端的横截面积小于收缩型流道2首端的横截面积，所述基座3的中部设置有与收缩型流道2首端相适配的安装孔，所述基座3的中部还设置有与插接头4尾端相连接的凸槽14，所述插接头4内设置有与收缩型流道2相连通的接头流道9，所述接头流道9内部设置有调节机构。

其中，所述收缩型流道2的横截面积自收缩型流道2的首端至收缩型流道2的尾端连续变小，所述收缩型流道2的横截面为圆形。

进一步地，所述喷嘴主体1的尾端还设置有与收缩型流道2相连通的喷嘴出口8。

其中，收缩型流道2的设置，使得从收缩型流道2处流出的物料能够更集中，从而提高后续喷射速率。

进一步地，为方便安装；所述插接头4的尾端与凸槽14螺纹连接，所述喷嘴主体1首端的外侧设置有台阶15。

台阶15的设置，使得喷嘴主体1、基座3、插接头4之间的安装更简单。

实施例2

实施例1中的调节机构为：

所述调节机构包括设置在接头流道9与收缩型流道2连接处的装配面10、设置在插接头4内部的凸筋、位于装配面10与凸筋之间的挡塞13、位于装配面10与挡塞13之间的弹簧12，所述装配面10的中央处设置有柱形突起11，所述装配面10处还设置有位于突起11四周的过流口，所述弹簧12的首端与突起11的末端连接，所述弹簧12的尾端与挡塞13连接。

实施例3

为更方便安装调节机构，所述弹簧12的首端套设在突起11末端的外部，所述弹簧12的首端套设在突起11末端的外部，所述弹簧12的首端与突起11的末端之间为过盈配合；所述挡塞13的端面设置有与弹簧12的尾端相匹配的凸柱，所述弹簧12的尾端套设在凸柱的外部。

实施例4

为时刻监控流量，所述插接头4的首端连接有测流模块19，所述测流模块19包括叶轮壳体、设置在叶轮壳体内部的叶轮21、转轴20，所述叶轮21与转轴20转动连接。

实施例5

基于实施例4，转轴20处还安装有磁铁，转轴20带动对应磁铁转动从而发生磁极变化，被设置在叶轮壳体外部的霍尔传感器感应到后，按流量正比例输出脉冲信号，如此即可得到对应流量信息。

这种方式测量流量，测量方法简单，占用体积小，适用于本发明测量流量用。

实施例6

如图2所示，用于水肥一体化设施的灌溉系统，包括所述用于水肥一体化设施的注肥喷嘴、灌溉主管5，所述喷嘴主体1的中轴线与灌溉主管5的中轴线相互垂直，所述灌溉主管5的侧壁设置有供喷嘴主体1尾端进出的通孔，所述喷嘴主体1的尾端设置在灌溉主管5的内部，所述基座3设置在灌溉主管5的外部，所述基座3与灌溉主管5之间设置有密封圈17，所述基座3的内侧壁设置有容纳密封圈17的容纳槽16；所述喷嘴主体1位于灌溉主管5内部的那部分结构为喷嘴头6，所述喷嘴头6还设置有与收缩型流道2相连通的底层出口71、与收缩型流道2相连通的上层出口72，所述底层出口71与上层出口72之间的间隔距离大于15mm，所述底层出口71的数量为2个，所述上层出口72的数量为2个，喷嘴出口8的直径小于收缩型流道2尾端的直径，所述底层出口71的直径小于收缩型流道2尾端的直径，所述上层出口72的直径小于收缩型流道2尾端的直径。

实施例7

为更方便安装，对所述基座3的结构进一步优化；所述基座3由抱箍状第一座体31和抱箍状第二座体32构成，所述第一座体31和第二座体32之间通过安装螺丝18固定连接。

实施例8

所述用于水肥一体化设施的灌溉系统主要用于水肥一体化灌溉施肥作业中向灌溉主管5注入肥液，其具体实施方法如下：

1)、如图1所示，将喷嘴主体1插入基座3内，将插接头4与基座3之间以及测流模块19和插接头4之间拧紧，安装好测流模块19，将喷嘴主体1插入灌溉主管5事先开好的孔内，再将基座的螺丝18紧固，各连接部位不能漏水，各项工作准备完毕。

2)、当灌溉主管5内的灌溉水充满后，开启水肥一体化设施，具有一定压力的肥液经测流模块19、插接头4、收缩型流道2后，挤压挡塞13，并将其推开一定距离，肥液经喷嘴出口8、底层出口71、上层出口72注入到灌溉主管5的水流中，实现肥液的充分均匀混合。

3)、肥液经过测流模块19时，推动叶轮21转动，实现测流功能。

4)、待水肥一体化设施停止工作，在弹簧12的弹性力和灌溉主管5内水流的压力作用下，挡塞13回复到原来的位置，实现闭合插接头4内部接头流道9的作用，阻止了灌溉主管5内的液体通过所述用于水肥一体化设施的注肥喷嘴倒流进入水肥一体化设施的出水管道。

其中，密封圈17主要起密封作用，可采用耐腐蚀性较好的丁晴橡胶、氯丁橡胶等材料制成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。