本实用新型涉及灌溉技术领域，特别涉及一种水肥一体化灌溉施肥装置。
背景技术：
随着节水灌溉技术的普及及其应用，将灌溉与施肥融为一体的水肥一体化技术已被广泛应用于现代农业的生产当中，其将肥料溶解后灌注入灌溉系统，通过管道和滴头形成滴灌，直接、均匀、定量施到农作物根系层，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，真正实现水肥同步，大大提高肥料的利用率，增产增收，提高生产效率。现有水肥一体化灌溉装置通过施肥人员将肥料倒进施肥罐，人工进行肥料搅拌，再由灌溉泵将施肥罐内的肥料液体吸入泵内，经灌溉管网，完成水肥的同步施加。
现有技术中的施肥装置在灌溉时，常常会出现未溶解的肥料或水中杂质堵塞管道中的滴头，影响施肥的效果，严重时会使整个灌溉系统无法正常工作；通过人工进行肥料搅拌，存在溶解速度慢，肥料的使用效率较低，劳动强度大；同时，现有施肥装置不容易控制肥料浓度，难以进行定量施肥。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种水肥一体化灌溉施肥装置，解决了或部分解决了现有技术中的施肥装置通过人工搅拌肥料施肥，不能在滴灌过程中均匀施放肥料，常出现未溶解肥料或水中杂质堵塞管道中滴头的技术问题，实现了合理均匀施放肥料，有效避免未溶解肥料或水中杂质堵塞滴灌部件，保证灌溉装置正常工作，滴灌作业顺利完成的技术效果。
本实用新型提供的一种水肥一体化灌溉施肥装置包括：
灌溉主管，所述灌溉主管的一端与灌溉水源连通，另一端与滴灌部件连接；
灌溉支管，所述灌溉支管的一端与所述灌溉水源连接；
肥料罐，内部设置容置空间；所述肥料罐内部设置有过滤隔层，所述过滤隔层将所述容置空间分隔为第一腔室及第二腔室；所述肥料罐对应所述第一腔室设置有投料口及进水口；所述进水口与所述灌溉支管的另一端连接；肥料通过所述投料口进入所述第一腔室并与从所述进水口送入的灌溉水溶解形成肥料水；所述肥料水经所述过滤隔层过滤进入所述第二腔室；
肥水管，所述肥水管的一端连通所述第二腔室，另一端与所述滴灌部件连接。
作为优选，所述灌溉支管通过所述灌溉主管与所述灌溉水源连接；
所述肥水管通过所述灌溉主管与所述滴灌部件连接。
作为优选，所述水肥一体化灌溉施肥装置还包括：
第一流量计，设置在所述肥水管上；
电动调节阀，设置在所述肥水管上；
控制模块，与所述第一流量计及所述电动调节阀连接。
作为优选，所述灌溉主管上设置有第二流量计；
所述第二流量计设置于所述灌溉水源与所述灌溉支管和所述灌溉主管的连接点之间；
所述第二流量计与所述控制模块连接，以发送所述第二流量信号到所述控制模块。
作为优选，所述灌溉主管上设置有第一加压泵；
所述第一加压泵设置于所述灌溉水源与所述第二流量计之间。
作为优选，所述肥料罐内设置有液位计；
所述液位计与所述控制模块连接，以发送液位信息到所述控制模块。
作为优选，所述灌溉支管设置有电磁阀；
所述电磁阀与所述控制模块连接；
所述控制模块根据所述液位信息控制所述电磁阀的开度。
作为优选，所述肥水管设置有第二加压泵；
所述第二加压泵设置于所述肥料罐与所述第一流量计之间；
所述第二加压泵与所述控制模块连接；
所述控制模块根据所述液位信息控制所述第二加压泵的工作或停止。
作为优选，所述肥水管上设置有单向阀；
所述单向阀设置于所述电动调节阀与所述肥水管和所述灌溉主管的连接点之间。
作为优选，所述进水口设置于所述肥料罐的底部；
所述灌溉支管送出的所述灌溉水经所述进水口在所述第一腔室内形成涡流；
所述过滤隔层为设置有网格孔的滤板；
所述滤板与所述肥料罐的内壁固定连接；
所述肥料为颗粒状肥料；
所述颗粒状肥料的最小直径大于所述网格孔的最大直径。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于采用了内部设置有过滤隔层的肥料罐，过滤隔层将肥料罐的容置空间分隔为第一腔室及第二腔室；肥料通过投料口进入第一腔室并与灌溉水溶解形成肥料水；肥料水经过滤隔层过滤进入第二腔室，过滤隔层能有效阻隔未溶解肥料或水中杂质，对肥料水起到良好的净化作用。这样，有效解决了现有技术中的施肥装置通过人工搅拌肥料施肥，不能在滴灌过程中均匀施放肥料，常出现未溶解肥料或水中杂质堵塞管道中滴头的技术问题，实现了合理均匀施放肥料，有效避免未溶解肥料或水中杂质堵塞滴灌部件，保证灌溉装置正常工作，滴灌作业顺利完成的技术效果。
2、由于采用了在灌溉主管设置第一加压泵，提高了灌溉支管中的水压，即提高了通过进水口进入肥料罐的灌溉水的流速；同时，将进水口设置在肥料罐的底部，使灌溉支管送出的灌溉水经进水口在肥料罐的第一腔室内形成涡流；高速度的灌溉水涡流能自动冲散颗粒状肥料，溶解效果好，避免人工搅拌耗费劳力，提高肥料的使用效率。这样，有效解决了现有技术中肥料溶解速度慢，使用效率较低的技术问题，实现了溶解效果好，避免人工搅拌耗费劳力，提高肥料使用效率的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的水肥一体化灌溉施肥装置的结构示意图。
(图示中各标号代表的部件依次为：1灌溉主管、2第一加压泵、3第二流量计、4液位计、5控制模块、6灌溉支管、7电磁阀、8肥料罐、9第一腔室、10过滤隔层、11第二腔室、12第二加压泵、13第一流量计、14电动调节阀、15肥水管、16单向阀)
具体实施方式
本申请实施例提供了一种水肥一体化灌溉施肥装置，解决了或部分解决了现有技术中的施肥装置通过人工搅拌肥料施肥，不能在滴灌过程中均匀施放肥料，常出现未溶解肥料或水中杂质堵塞管道中滴头的技术问题，通过设置具有过滤隔层的肥料罐，过滤隔层将肥料罐的容置空间分隔为第一腔室及第二腔室；肥料通过投料口进入第一腔室并与灌溉水溶解形成肥料水；肥料水经过滤隔层过滤进入第二腔室，实现了合理均匀施放肥料，有效避免未溶解肥料或水中杂质堵塞滴灌部件，保证灌溉装置正常工作，滴灌作业顺利完成的技术效果。
参见附图1，本实用新型提供的一种水肥一体化灌溉施肥装置包括：灌溉主管1、灌溉支管6、肥料罐8及肥水管15；灌溉主管1的一端与灌溉水源连通，另一端与滴灌部件连接；灌溉支管6的一端与灌溉水源连接；肥料罐8的内部设置容置空间；肥料罐8内部设置有过滤隔层10，过滤隔层10将容置空间分隔为第一腔室9及第二腔室11；肥料罐8对应第一腔室9设置有投料口及进水口；进水口与灌溉支管6的另一端连接；肥料通过投料口进入第一腔室9并与从进水口送入的灌溉水溶解形成肥料水；肥料水经过滤隔层10过滤进入第二腔室11；肥水管15的一端连通第二腔室11，另一端与滴灌部件连接，肥水管15送出的肥料水随着灌溉水通过滴灌部件直接、均匀、定量施到农作物根系层。
其中，灌溉支管6的一端与灌溉主管1连接，灌溉水源的灌溉水通过灌溉主管1进入灌溉支管6；肥水管15的另一端与灌溉主管1连接，肥水管15送出的肥料水最后汇聚到灌溉主管1中，随灌溉水一起流向滴灌部件。灌溉主管1为现有灌溉装置的主管网，通过旁通的方式将灌溉支管6接入灌溉主管1，此方式改造和安装方便快捷，灌溉支管6可以与任何口径的灌溉主管1简单而快速地相连，通用性强且节约设备成本。
肥料罐8的内部设置有过滤隔层10，过滤隔层10将肥料罐8的容置空间分隔为第一腔室9及第二腔室11；肥料通过投料口进入第一腔室9并与灌溉水溶解形成肥料水；肥料水经过滤隔层10过滤进入第二腔室11，过滤隔层10能有效阻隔未溶解肥料或水中杂质，对肥料水起到良好的净化作用，有效避免未溶解肥料或水中杂质堵塞滴灌部件，保证灌溉装置正常工作，滴灌作业顺利完成。
作为一种优选的实施例，过滤隔层10为设置有网格孔的滤板；滤板与肥料罐8的内壁固定连接；肥料为颗粒状肥料；颗粒状肥料的最小直径大于网格孔的最大直径，保证过滤隔层10的过滤性能，提高肥料水的洁净度。
进一步的，水肥一体化灌溉施肥装置还包括：第一流量计13、电动调节阀14及控制模块5；第一流量计13设置在肥水管15上，用于检测肥料水的流量，生成第一流量信号；电动调节阀14设置在肥水管15上，用于控制肥料水的流量大小；控制模块5与第一流量计13及电动调节阀14连接；控制模块5根据第一流量计发送的第一流量信号控制电动调节阀14的开度。灌溉主管1上设置有第二流量计3，用于检测灌溉水的流量，生成第二流量信号；第二流量计3位于灌溉水源与灌溉支管6和灌溉主管1的连接点之间；第二流量计3与控制模块5连接，以发送第二流量信号到控制模块5。
其中，控制模块5根据第二流量计3提供的灌溉水流量信息及第一流量计13提供的肥料水流量信息控制电动调节阀14的开度，即通过第二流量计3检测灌溉流速，通过第一流量计13检测肥料水的流速，根据灌溉所需的灌溉总水量及总施肥量，控制模块5通过实时计算，操控电动调节阀14，实时的控制施肥速度或施肥时间，做到真正全程精准施肥的目的。该灌溉施肥装置的工作原理为：灌溉主管1上的第二流量计3检测到灌溉水的瞬时流量，用户输入总灌溉量和总施肥量，控制模块5计算出灌溉时长即为施肥时长，进一步计算出理论施肥速度，将理论施肥速度和第一流量计13检测的肥料水速度进行对比，通过电动调节阀14自动调节，控制施肥速度，直到施肥结束。
进一步的，灌溉主管1上设置有第一加压泵2；第一加压泵2位于灌溉水源与第二流量计3之间。进水口位于肥料罐8的底部；灌溉支管6送出的灌溉水经进水口在第一腔室9内形成涡流。在灌溉主管1设置第一加压泵2，提高了灌溉支管6中的水压，即提高了通过进水口进入肥料罐8的灌溉水的流速；该灌溉施肥装置运用灌溉管网的水压转化为动能来搅拌肥料罐8内的肥料，使肥料得到充分溶解，省去人工搅拌肥料的工作。同时，将进水口设置在肥料罐8的底部，使灌溉支管6送出的灌溉水经进水口在肥料罐8的第一腔室9内形成涡流；高速度的灌溉水涡流能自动冲散颗粒状肥料，溶解效果好，避免人工搅拌耗费劳力，提高肥料的使用效率。
进一步的，肥料罐8内设置有液位计4，用于检测肥料罐8内的液位并生成液位信息；液位计4与控制模块5连接，以发送液位信息到控制模块5。灌溉支管6设置有电磁阀7；电磁阀7与控制模块5连接；控制模块5根据液位信息控制电磁阀7的开度。控制模块5根据液位计4的液位信息控制电磁阀7的开度，即控制进入肥料罐8的灌溉水量，实现肥料浓度的准确调节，满足不同灌溉作业对肥料水不同浓度的需求。
进一步的，肥水管15设置有第二加压泵12；第二加压泵12位于肥料罐8与第一流量计13之间；第二加压泵12与控制模块5连接；控制模块5根据液位信息控制第二加压泵12的工作或停止，继而实现肥料水的输送或停止。特别说明的是，当液位计4检测的肥料罐8内的水位较低时，控制模块5会发送指令关闭第二加压泵12的电机，避免肥料罐8内肥料水抽空后第二加压泵12空载运行，烧毁电机设备。
进一步的，肥水管15设置有单向阀16；单向阀16位于电动调节阀14与肥水管15和灌溉主管1的连接点之间，防止灌溉主管1的灌溉水倒流到肥水管15中，影响施肥作业的顺利进行。
下面通过具体实施例对本申请提供的水肥一体化灌溉施肥装置的工作原理进行详细说明：
该水肥一体化灌溉施肥装置的结构包括：灌溉主管1、灌溉支管6、肥料罐8、肥水管15、第一流量计13、电动调节阀14、控制模块5、第二流量计3、第一加压泵2、液位计4及第二加压泵12。灌溉主管1的一端与灌溉水源连通，另一端与滴灌部件连接；灌溉支管6的一端与灌溉主管1连接；肥料罐8的内部设置容置空间；肥料罐8内部设置有过滤隔层10，过滤隔层10将容置空间分隔为第一腔室9及第二腔室11；肥料罐8对应第一腔室9设置有投料口及进水口，进水口位于肥料罐8的底部；进水口与灌溉支管6的另一端连接；肥水管15的一端连通第二腔室11，另一端与灌溉主管1连接。
第一流量计13设置在肥水管15上，用于检测肥料水的流量，生成第一流量信号；电动调节阀14设置在肥水管15上，用于控制肥料水的流量大小；控制模块5与第一流量计13及电动调节阀14连接。第二流量计3设置在灌溉主管1上，用于检测灌溉水的流量，生成第二流量信号；第二流量计3位于灌溉水源与灌溉支管6和灌溉主管1的连接点之间；第二流量计3与控制模块5连接，以发送第二流量信号到控制模块5。
灌溉主管1上设置有第一加压泵2；第一加压泵2位于灌溉水源与第二流量计3之间。肥料罐8内设置有液位计4，用于检测肥料罐8内的液位并生成液位信息，液位计4与控制模块5连接。肥水管15设置有第二加压泵12；第二加压泵12位于肥料罐8与第一流量计13之间，第二加压泵12与控制模块5连接。
该灌溉施肥装置能进行多种方式的灌溉施肥作业，其中就普通施肥作业模式和精准施肥作业模式进行介绍：
普通施肥作业模式
灌溉主管1上的第二流量计3检测到灌溉水的瞬时流量，用户输入总灌溉水量和总施肥量，控制模块5计算出灌溉时长即为施肥时长，进一步计算出理论施肥速度，将理论施肥速度与第一流量计13检测的肥料水的速度进行对比，通过电动调节阀14自动调节，控制施肥速度，直到施肥结束。
精准施肥作业模式
灌溉主管1的第二流量计3检测到灌溉水的瞬时流量，用户输入总灌溉水量、前水-施肥-后水的时长比、每亩施肥量、施肥的亩数，控制模块5计算出前水时长、施肥时长及后水时长，进一步计算出理论施肥速度，控制模块5实时将理论施肥速度与第一流量计13的实际检测值作比较，控制电动调节阀14开启程度，控制施肥速度和施肥间隔，达到精准流速间断施肥的目的，使水肥充分进入土壤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于采用了内部设置有过滤隔层10的肥料罐8，过滤隔层10将肥料罐8的容置空间分隔为第一腔室9及第二腔室11；肥料通过投料口进入第一腔室9并与灌溉水溶解形成肥料水；肥料水经过滤隔层10过滤进入第二腔室11，过滤隔层10能有效阻隔未溶解肥料或水中杂质，对肥料水起到良好的净化作用。这样，有效解决了现有技术中的施肥装置通过人工搅拌肥料施肥，不能在滴灌过程中均匀施放肥料，常出现未溶解肥料或水中杂质堵塞管道中滴头的技术问题，实现了合理均匀施放肥料，有效避免未溶解肥料或水中杂质堵塞滴灌部件，保证灌溉装置正常工作，滴灌作业顺利完成的技术效果。
2、由于采用了在灌溉主管1设置第一加压泵2，提高了灌溉支管6中的水压，即提高了通过进水口进入肥料罐8的灌溉水的流速；同时，将进水口设置在肥料罐8的底部，使灌溉支管6送出的灌溉水经进水口在肥料罐8的第一腔室9内形成涡流；高速度的灌溉水涡流能自动冲散颗粒状肥料，溶解效果好，避免人工搅拌耗费劳力，提高肥料的使用效率。这样，有效解决了现有技术中肥料溶解速度慢，使用效率较低的技术问题，实现了溶解效果好，避免人工搅拌耗费劳力，提高肥料使用效率的技术效果。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。