一种具有检测装置的滴灌系统的制作方法

本实用新型涉及滴灌技术领域，更具体地说，它涉及一种具有检测装置的滴灌系统。

背景技术：

水、肥、气、热、光作为植物生长发育的五大外部因素,各因素之间相互联系共同操控植物的生长发育。其中，土壤水分和肥作为植株生长的必备条件，对植株生长特性起到了明显的调控作用，而灌溉施肥是土壤水分和肥主要来源之一。合理灌溉能够调控作物根系生长发育，使茎、根、叶各部分维持最优生长量，从而达到最佳的产出比。

小管出流是一种适合果树林木灌溉的新型节水灌溉方式，小管出流指在聚乙烯滴灌管上用打孔器打孔并安装紊流器以后，在紊流器的另一端安装一截紊流器毛管，将紊流器毛管引至果树的根部，这种灌溉方式只是简单的保证每棵树都进行了灌溉，但是由于紊流器毛管的抗堵性能极其的不好，长时间使用后，其内部会积聚杂物，从而紊流器易堵塞，影响灌溉。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有检测装置的滴灌系统能够检测出滴头是否正常工作，以便工作人员能及时检修。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种具有检测装置的滴灌系统，包括设置于灌区附近的首部枢纽、与首部枢纽连接的干管和与干管连接的滴灌管，所述滴灌管的一端设有滴头，所述滴头上设有用于检测滴头是否正常工作的检测装置，检测装置包括：检测元件，设置为颜色传感器，滴头的内壁涂有一层遇水变色的油墨，颜色传感器用于检测滴头内壁油墨的变色状况，并输出一检测信号；状态指示元件，用于反映滴头的工作状态；控制元件，与检测元件信号连接，与状态指示元件控制连接，接收并响应于所述检测信号控制状态指示元件的启闭；以及电源装置。

通过采用上述技术方案，当使用滴灌系统给植物浇灌的时候，水流会从滴头内流出，将涂在滴头内壁的变色油墨浸湿，变色油墨雨水由白色变成其他颜色，如黑色，被颜色传感器感应到，输出检测信号持续一段时间后控制元件控制状态指示元件导通，两LED灯均亮起；若在滴灌时，LED灯不亮或者是在停止滴灌时LED亮起，均能被工作人员看到，提醒工作人员滴头需要检修。

本实用新型进一步优选为：所述状态指示元件包括两LED灯，一LED灯设置于滴头上以便工作人员能够及时找到故障喷头的位置，另一LED灯设置于工作室内，两LED灯串联后耦接于控制元件。

本实用新型进一步优选为：所述控制元件根据检测信号控制两LED灯的亮灭，在滴水喷头有水流出时，水流将滴水喷头内壁上的油墨浸湿使得油墨变色，颜色传感器检测油墨变色输出检测信号并持续一定时间后，控制元件控制状态指示元件启动，两LED亮起。

通过采用上述技术方案，水流信号不易直接检测，通过遇水变色的油墨，转换成易被观测到的光信号。

本实用新型进一步优选为：所述控制元件包括：一参考电压生成电路，包括电阻R2和滑动变阻器RP，电阻R2和滑动变阻器RP串联，电阻R2的另一端耦接于第二直流电，滑动变阻器RP的另一端接地；一比较电路，包括一比较器，其同相输入端耦接于颜色传感器的输出端，反相输入端耦接于滑动变阻器RP的滑动端，将接收到的检测信号与参考电压比较并由输出端输出一比较信号；一防干扰电路，其信号输入端耦接于比较电路的输出端，用于接收比较信号并在预定时间T1后输出控关信号；一开关电路，其输入端耦接于防干扰电路的输出端，用于接收控关信号并通过控制开关S1的闭合来控制LED灯的亮灭。

本实用新型进一步优选为：所述防干扰电路包括：一延时电路，其输入端耦接于所述比较信号并输出一延时比较信号；以及一与门AND1，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

本实用新型进一步优选为：所述开关电路包括，一电阻R3，一端耦接于与门AND1的输出端；一二极管D1，正极与电阻R3的另一端耦接；一NPN三极管Q1，基极耦接于二极管D1的负极以接收所述控关信号并通过一电阻R4与发射极共地；一继电器KM1，其线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于该NPN三极管Q1的集电极，其常开触点开关S1串联于LED与电源装置的连接点之间；一二极管D2，其正极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该继电器KM1线圈的连接点之间，负极耦接于该第一直流电。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比：通过参考电压生成电路输出与检测信号作比较的参考电压，油墨遇水变色后，以颜色传感器检测的信号值再低一点设置为预设值，在预设范围内，颜色传感器输出的值小于参考电压，比较器输出低电平，经与门后仍为低电平，此时三极管不导通；当颜色传感器输出的值大于参考电压，比较器输出高电平，输入到延时电路，延时一段时间后输出，后与当下的比较输出相与后输出，若当下的比较输出仍为高电平，与门输出的控关信号为高电平，导通三极管，继电器得电，内部铁芯吸合衔铁S，LED1和LED2。若在滴灌时，两LED灯不亮或者是在停止滴灌时两LED亮起，均能被工作人员看到，提醒工作人员滴头属于异常工作状态、需要检修。

附图说明

图1为一种具有检测装置的滴灌系统的结构示意图；

图2为沿滴头轴向方向上的剖视图；

图3为检测装置的电路原理图。

图中：1、首部枢纽；2、干管；3、滴灌管；4、滴头；41、通孔；42、海绵；43、端盖；5、检测装置；6、检测元件；61、油墨 ；7、状态指示元件；8、控制元件；9、参考电压生成电路；10、比较电路；11、防干扰电路；12、开关电路。

具体实施方式

参照图1至图3对一种具有检测装置的滴灌系统做进一步说明。

如图1和图2所示，一种具有检测装置5的滴灌系统，包括设置于灌区附近的首部枢纽1、与首部枢纽1连接的干管2和与干管2连接的滴灌管3，滴灌管3的一端设有滴头4。滴头4与滴灌管3螺纹连接，滴灌管3上设有用于控制给滴头4供水的电磁阀。

滴头4内壁涂有一层能遇水变色的油墨61，在滴头4外壁设有颜色传感器的探头穿设于滴头4侧壁，滴头4使用半透明塑料制成。滴头4上设有用于出水的通孔41，通孔41沿滴头4周向环绕设置，滴头4内还设有海绵42，用于防止土壤中的杂质由通孔41进入到滴头4内，在滴头4的一端部还设有端盖43，端盖43与滴头4螺纹连接，防止海绵42从滴头4中脱落。

此油墨61广泛应用于印刷防伪标识领域，属于已公知的技术，在此不再一一叙述。

如图3所示，检测装置5包括，检测元件6，设置为颜色传感器，用于检测滴头4内壁油墨61的变色状况，并输出一检测信号；状态指示元件7，用于反映滴头4的工作状态；控制元件8，与检测元件6信号连接，与状态指示元件7控制连接，接收并响应于检测信号控制状态指示元件7的启闭；以及电源装置。

本实施例的电源装置，其输入端耦接于220V交流电源，经过整流降压滤波后输出第一直流电Vout1和第二直流电Vout2，用以供各元件使用。

状态指示元件7包括两LED灯，一LED灯设置于滴头4上以便工作人员能够及时找到故障喷头的位置，另一LED灯设置于工作室内，两LED灯串联后耦接于控制元件8。

控制元件8根据检测信号控制两LED灯的亮灭，在滴水喷头有水流出时，水流将滴水喷头内壁上的油墨61浸湿使得油墨61变色，颜色传感器检测油墨61变色输出检测信号并持续一定时间后，控制元件8控制状态指示元件7启动，两LED亮起。

控制元件8包括，一参考电压生成电路9，包括电阻R2和滑动变阻器RP，电阻R2和滑动变阻器RP串联，电阻R2的另一端耦接于第二直流电，滑动变阻器RP的另一端接地；一比较电路10，包括一比较器，其同相输入端耦接于颜色传感器的输出端，反相输入端耦接于滑动变阻器RP的滑动端，将接收到的检测信号与参考电压比较并由输出端输出一比较信号；一防干扰电路11，其信号输入端耦接于比较电路10的输出端，用于接收比较信号并预定时间T1后输出控关信号；一开关电路12，其输入端耦接于防干扰电路11的输出端，用于接收控关信号并通过控制开关S1的闭合以来控制LED灯的亮灭。

防干扰电路11包括，一延时电路，其输入端耦接于比较信号并输出一延时比较信号；以及一与门AND1，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与比较电路10的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

本实施例中延时电路可以选择由555芯片为核心组成的延时电路，由于延时电路已被公开，为现有技术，本领域技术人员应当理解其工作原理，在此不再赘述。

上述比较电路10中，比较器A为有源电压比较器，其电源接入端耦接于第二直流电Vout_2，接地端接地。

开关电路12包括，一电阻R3，一端耦接于与门AND1的输出端；一二极管D1，正极与电阻R3的另一端耦接；一NPN三极管Q1，基极耦接于二极管D1的负极以接收控关信号并通过一电阻R4与发射极共地；一继电器KM1，其线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于该NPN三极管Q1的集电极，其常开触点开关S1串联于LED与电源装置的连接点之间；一二极管D2，其正极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该继电器KM1线圈连接点之间，负极耦接于该第一直流电。

本实施例具体使用过程如下：通过参考电压生成电路9输出与检测信号作比较的参考电压，油墨61遇水变色后，以颜色传感器检测的信号值再低一点设置为预设值，在预设范围内，颜色传感器输出的值小于参考电压，比较器输出低电平，经与门后仍为低电平，此时三极管不导通；

当颜色传感器输出的值大于参考电压，比较器输出高电平，输入到延时电路，延时一段时间后输出，后与当下的比较输出相与后输出，若当下的比较输出仍为高电平，与门输出的控关信号为高电平，导通三极管，继电器得电，内部铁芯吸合衔铁S，LED1和LED2。若在滴灌时，两LED灯不亮或者是在停止滴灌时两LED亮起，均能被工作人员看到，提醒工作人员滴头4属于异常工作状态、需要检修。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。