一种灌溉自动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于农业灌溉技术领域，涉及到一种灌溉自动控制装置。
【背景技术】
[0002] 在我国的农业生产过程中，现有的灌溉大部分都是由人工来完成的，种植者根据 经验判断土壤的含水状态，含水量低时开启阀门进行灌溉，灌溉完成后关闭阀门，这种灌溉 方式存在很大的误差，种植者无法精确地知道土壤的含水量，不能精确控制给水量，影响植 物的生长。随着科技的发展和社会的进步，越来越多的自动灌溉装置应用到农业生产中，公 知的自动灌溉装置通常由传感装置实时监测田间土壤墒情信息，并将土壤墒情信息传输至 控制器，由控制器进行灌溉决策。公知的自动灌溉方法一般包括两种控制方式：一种是通过 预先设定的时间进行灌溉控制，当灌水时间达到预先设定的时间时，灌溉结束，这种控制方 式，可以保证每次灌溉的灌水量一致，但作物在生育期内各个阶段的耗水量不同，再加上天 气等因素的影响，若前期土壤中消耗的水量比较多时，由于土壤含水量低，根据预先设定的 时间进行灌溉，往往出现土壤的湿润深度和范围不够，灌水量不能满足作物生长的需要。另 一种是通过埋设两个传感器，分别监测作物根系的上层和根系下层的土壤墒情，无论哪一 个传感器低于预先设定的参数时，都开始灌溉，当深浅两支传感器范围内的土壤墒情均达 到设定参数时，灌溉停止，该方法一定程度上保证了土壤的湿润深度，但灌溉水在土壤中的 运移需要一定的时间，并且由于不同类型土壤导水率和入渗系数不一样，灌溉水在不同土 壤中的运移时间也不同，所以利用这种方法进行灌溉控制，一定程度上影响了灌溉水量的 精确控制。
【发明内容】
[0003] 本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种灌溉自动控制装置，结构简单， 使用方便，能够精确控制灌溉水量，更好地满足作物的生长需求。
[0004] 本实用新型所采用的具体技术方案是：一种灌溉自动控制装置，包括水管，水管上 设置有阀门，关键是：所述的阀门为电磁阀，增设土壤墒情监测装置、传感装置、控制器，土 壤墒情监测装置下部的测量端埋设在土壤内，土壤墒情监测装置的上端通过压力传输管与 传感装置连接，传感装置和电磁阀都与控制器电连接。
[0005] 所述的土壤墒情监测装置下部的测量端与地面之间的距离为10?30cm。
[0006] 所述的土壤墒情监测装置下部的测量端与地面之间的距离为20cm。
[0007] 所述的土壤墒情监测装置为负压计，土壤墒情监测装置的数量为一个或多个。
[0008] 所述的传感装置为湿度传感器。
[0009] 本实用新型的有益效果是：利用土壤墒情监测装置实时监测地面深处的土壤基质 势，控制器将监测到的土壤基质势与设定好的上限值和下限值进行比较，低于下限值时打 开电磁阀进行灌溉，等于上限值时关闭电磁阀停止灌溉，可以根据作物在生育期内各个阶 段的耗水量不同，及时补充所需的水分，避免出现土壤的湿润深度和范围不够、灌水量不能 满足作物生长需要的现象，可以精确控制灌溉水量。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型中控制装置的结构示意图。
[0011] 附图中，1代表电磁阀，2代表土壤墒情监测装置，3代表传感装置，4代表控制器，5 代表压力传输管。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
[0013] 实施例1、如图1所示，一种灌溉自动控制装置，适用于一年生作物小麦的农田中， 包括水管，水管上设置有阀门，关键是：所述的阀门为电磁阀1，增设土壤墒情监测装置2、 传感装置3、控制器4, 土壤墒情监测装置2的数量为一个，土壤墒情监测装置2下部的测量 端与地面之间的距离为10?30cm，优选为20cm，因为土壤20cm深处的水分状况可以反应 小麦的需水状况，土壤墒情监测装置2的上端通过压力传输管5与传感装置3连接，传感装 置3和电磁阀1都与控制器4电连接。
[0014] 这种控制装置的控制方法包括以下步骤：
[0015] a、利用土壤墒情监测装置2下部的测量端测量地面以下20cm处的土壤基质势；
[0016] b、土壤墒情监测装置2通过压力传输管5将步骤a中测量到的土壤基质势传输给 传感装置3,传感装置3再将土壤基质势传输给控制器4 ;
[0017] c、控制器4将收到的土壤基质势与设定好的上限值-IOkPa和下限值_35kPa进行 比较，当土壤基质势低于下限值时，控制器4输出信号将电磁阀1打开，水管内的水流出，开 始灌溉，当土壤基质势等于上限值时，控制器4输出信号将电磁阀1关闭，停止灌溉。
[0018] 实施例2、如图1所示，一种灌溉自动控制装置，适用于一年生作物玉米的农田中， 包括水管，水管上设置有阀门，关键是：所述的阀门为电磁阀1，增设土壤墒情监测装置2、 传感装置3、控制器4, 土壤墒情监测装置2的数量为一个，土壤墒情监测装置2下部的测量 端与地面之间的距离为10?30cm，优选为20cm，因为土壤20cm深处的水分状况可以反应 玉米的需水状况，土壤墒情监测装置2的上端通过压力传输管5与传感装置3连接，传感装 置3和电磁阀1都与控制器4电连接。
[0019] 这种控制装置的控制方法包括以下步骤：
[0020] a、利用土壤墒情监测装置2下部的测量端测量地面以下20cm处的土壤基质势；
[0021] b、土壤墒情监测装置2通过压力传输管5将步骤a中测量到的土壤基质势传输给 传感装置3,传感装置3再将土壤基质势传输给控制器4 ;
[0022] c、控制器4将收到的土壤基质势与设定好的上限值-IOkPa和下限值_35kPa进行 比较，当土壤基质势低于下限值时，控制器4输出信号将电磁阀1打开，水管内的水流出，开 始灌溉，当土壤基质势等于上限值时，控制器4输出信号将电磁阀1关闭，停止灌溉。
[0023] 实施例3、一种灌溉自动控制装置，适用于多年生作物枸杞的农田中，包括水管，水 管上设置有阀门，关键是：所述的阀门为电磁阀1，增设土壤墒情监测装置2、传感装置3、控 制器4,土壤墒情监测装置2的数量为多个，优选为两个，在满足使用需求的前提下，可以节 约成本。土壤墒情监测装置2下部的测量端与地面之间的距离为10?30cm，优选为20cm， 因为土壤20cm深处的水分状况可以反应作物的需水状况，土壤墒情监测装置2的上端通过 压力传输管5与传感装置3连接，传感装置3和电磁阀1都与控制器4电连接。
[0024] 这种控制装置的控制方法包括以下步骤：
[0025] a、利用两个土壤墒情监测装置2下部的测量端测量地面以下20cm处的土壤基质 势；
[0026] b、两个土壤墒情监测装置2都通过压力传输管5将步骤a中测量到的土壤基质势 传输给传感装置3,传感装置3再将土壤基质势传输给控制器4 ;
[0027] c、控制器4将收到的两个土壤基质势与设定好的上限值-IOkPa和下限值_35kPa 进行比较，只要有一个土壤基质势低于下限值，控制器4就会输出信号将电磁阀1打开，水 管内的水流出，开始灌溉，当两个土壤基质势都等于上限值时，控制器4输出信号将电磁阀 1关闭，停止灌溉。
[0028] 综上所述：本实用新型利用土壤墒情监测装置2可以实时监测地面以下20cm处 的土壤基质势，并通过压力传输管5将测量到的土壤基质势传输给传感装置3,传感装置3 再将土壤基质势传输给控制器4,控制器4将监测到的土壤基质势与设定好的上限值和下 限值进行比较，低于下限值时打开电磁阀1进行灌溉，等于上限值时关闭电磁阀1停止灌 溉，可以根据作物在生育期内各个阶段的耗水量不同，及时补充所需的水分，避免出现土壤 的湿润深度和范围不够、灌水量不能满足作物生长需要的现象，可以精确控制灌溉水量。另 夕卜，不同作物的需水量不同，通过调节上限值和下限值，可以满足不同作物的使用需求。
[0029] 作物在一个生长期内关于灌溉的一些数据，如表1所示：
[0030] 表 1
[0031]
【主权项】
1. 一种灌溉自动控制装置，包括水管，水管上设置有阀门，其特征在于：所述的阀门为 电磁阀（1)，增设土壤墒情监测装置（2)、传感装置（3)、控制器（4)，土壤墒情监测装置（2) 下部的测量端埋设在土壤内，土壤墒情监测装置（2)的上端通过压力传输管（5)与传感装 置⑶连接，传感装置⑶和电磁阀⑴都与控制器⑷电连接。
2. 根据权利要求1所述的一种灌溉自动控制装置，其特征在于：所述的土壤墒情监测 装置（2)下部的测量端与地面之间的距离为10?30cm。
3. 根据权利要求2所述的一种灌溉自动控制装置，其特征在于：所述的土壤墒情监测 装置（2)下部的测量端与地面之间的距离为20cm。
4. 根据权利要求1所述的一种灌溉自动控制装置，其特征在于：所述的土壤墒情监测 装置（2)为负压计，土壤墒情监测装置（2)的数量为一个或多个。
5. 根据权利要求1所述的一种灌溉自动控制装置，其特征在于：所述的传感装置（3) 为湿度传感器。
【专利摘要】一种灌溉自动控制装置，包括水管，水管上设置有阀门，阀门为电磁阀，增设土壤墒情监测装置、传感装置、控制器，土壤墒情监测装置的下端埋设在土壤内，土壤墒情监测装置的上端通过压力传输管与传感装置连接，传感装置和电磁阀都与控制器电连接。利用土壤墒情监测装置实时监测地面深处的土壤基质势，控制器将监测到的土壤基质势与设定好的上限值和下限值进行比较，低于下限值时打开电磁阀进行灌溉，等于上限值时关闭电磁阀停止灌溉，可以根据作物在生育期内各个阶段的耗水量不同，及时补充所需的水分，避免出现土壤的湿润深度和范围不够、灌水量不能满足作物生长需要的现象，可以精确控制灌溉水量。
【IPC分类】A01G25-16
【公开号】CN204305750
【申请号】CN201420680180
【发明人】康跃虎, 郭少磊, 蒋树芳, 尹凤琴, 李晓彬, 万书勤
【申请人】中国科学院地理科学与资源研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月10日