一种利用太阳能改变的农业灌溉系统的制作方法

本发明涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种利用太阳能改变的农业灌溉系统。

背景技术

随着节约型思想的倡导，农业节水灌溉意识越来越为广大农户所接受并重视。因此在农田灌溉工程中，对水稻之类的农作物的薄露灌溉就涉及到节水问题，所谓薄露灌溉是指灌薄水、浅灌、常露田。从而在田间悄然地见诸有犹如消防栓模样的节水灌溉阀，籍由此类节水阀来实现对田块的依需断水或防水。然而，现有技术中往往将节水局限于在灌溉时节水，而没有从何时开始灌溉以及灌溉的量方面考虑，这样反而导致了水资源的浪费。

技术实现要素：

发明目的：

针对现有技术中往往将节水局限于在灌溉时节水，而没有从何时开始灌溉以及灌溉的量方面考虑，这样反而导致了水资源的浪费的问题，本发明提供一种利用太阳能改变的农业灌溉系统。

技术方案：

一种利用太阳能改变的农业灌溉系统，包括：管道、喷嘴、调节阀、太阳能板、热能转化测定仪、处理装置以及控制装置，所述喷嘴设置于所述管道，所述调节阀设置于所述喷嘴与所述管道连接的位置，所述太阳能板连接所述热能转化测定仪，所述热能转化测定仪连接所述处理装置，所述处理装置连接所述控制装置，所述控制装置连接所述调节阀，所述太阳能板吸收太阳能，所述热能转化测定仪对于所述太阳能吸收的太阳能进行测定并以热能转化数值进行数值上的反馈，所述处理装置中设置有基于热能转化改变的土壤水分蒸发情况以及根据所述土壤水分蒸发情况推断的需求补水的速率，所述处理装置根据所述热能转化测定仪测定的当前热能转化判断当前所需的补水速率，所述处理装置驱动所述控制装置控制所述调节阀转动至当前所需的补水速率对应的位置。

作为本发明的一种优选方式，对于所述太阳能板以及热能转化测定仪，设定有预先测定流程，所述预先测定流程包括对于太阳能板收集的热能转化与土壤中的含水度的关联过程。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置中设置有模拟功能，所述模拟功能用于根据所述预先测定流程中对于热能转化与含水度的关联进行在指定热能转化条件下蒸发速度的计算。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置将所述蒸发速度转化为补水速率。

作为本发明的一种优选方式，所述调节阀设定有若干调节节点，所述调节节点对应若干补水速率范围，所述处理装置根据所述所需补水速率落于的补水速率范围进行所述调节阀的调整。

作为本发明的一种优选方式，对于所述调节阀以及热能转化测定仪，还采用机械结构。

作为本发明的一种优选方式，所述热能转化测试仪包括指针、仪表以及旋转轴，所述旋转轴设置第一齿轮，所述调节阀设置有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第一齿轮尺寸小于所述第二齿轮，所述第二齿轮用于根据所述第一齿轮调整所述调节阀。

作为本发明的一种优选方式，所述指针经由所述旋转轴、并通过所述热能转化测试仪检测热能转化于所述仪表上指向热能转化值，所述第一齿轮带动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮代用所述调节阀转动。

作为本发明的一种优选方式，所述第一齿轮与第二齿轮的尺寸大小值由热能转化与补水速率确定。

本发明实现以下有益效果：

根据事先进行的农作物从标准状态到缺水状态计量的时间值，对农作物进行灌溉的时间的推算，并根据补水速率、蒸发速度、热能转化的方式对土壤含水度进行检测，并根据检测结果进行适时的补水以及适当的补水，解决了现有技术中往往将节水局限于在灌溉时节水，而没有从何时开始灌溉以及灌溉的量方面考虑，这样反而导致了水资源的浪费的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明结构图；

图2为本发明系统框架图

图3为本发明利用机械结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1-3。一种利用太阳能改变的农业灌溉系统，包括：管道1、喷嘴2、调节阀3、太阳能板4、热能转化测定仪5、处理装置6以及控制装置7，所述喷嘴2设置于所述管道1，所述调节阀3设置于所述喷嘴2与所述管道1连接的位置，所述太阳能板4连接所述热能转化测定仪5，所述热能转化测定仪5连接所述处理装置6，所述处理装置6连接所述控制装置7，所述控制装置7连接所述调节阀3，所述太阳能板4吸收太阳能，所述热能转化测定仪5对于所述太阳能吸收的太阳能进行测定并以热能转化数值进行数值上的反馈，所述处理装置6中设置有基于热能转化改变的土壤水分蒸发情况以及根据所述土壤水分蒸发情况推断的需求补水的速率，所述处理装置6根据所述热能转化测定仪5测定的当前热能转化判断当前所需的补水速率，所述处理装置6驱动所述控制装置7控制所述调节阀3转动至当前所需的补水速率对应的位置。

作为本发明的一种优选方式，对于所述太阳能板4以及热能转化测定仪5，设定有预先测定流程，所述预先测定流程包括对于太阳能板4收集的热能转化与土壤中的含水度的关联过程。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置6中设置有模拟功能，所述模拟功能用于根据所述预先测定流程中对于热能转化与含水度的关联进行在指定热能转化条件下蒸发速度的计算。

作为本发明的一种优选方式，所述处理装置6将所述蒸发速度转化为补水速率。

作为本发明的一种优选方式，所述调节阀3设定有若干调节节点，所述调节节点对应若干补水速率范围，所述处理装置6根据所述所需补水速率落于的补水速率范围进行所述调节阀3的调整。

作为本发明的一种优选方式，对于所述调节阀3以及热能转化测定仪5，还采用机械结构。

作为本发明的一种优选方式，所述热能转化测试仪包括指针8、仪表9以及旋转轴10，所述旋转轴10设置第一齿轮11，所述调节阀3设置有第二齿轮12，所述第一齿轮11与所述第二齿轮12啮合，所述第一齿轮11尺寸小于所述第二齿轮12，所述第二齿轮12用于根据所述第一齿轮11调整所述调节阀3。

作为本发明的一种优选方式，所述指针8经由所述旋转轴10、并通过所述热能转化测试仪检测热能转化于所述仪表9上指向热能转化值，所述第一齿轮11带动所述第二齿轮12转动，所述第二齿轮12代用所述调节阀3转动。

作为本发明的一种优选方式，所述第一齿轮11与第二齿轮12的尺寸大小值由热能转化与补水速率确定。

在具体实施过程中，系统对太阳能对土壤水分蒸发进行预先测定，在所需测定的土壤中获取一部分作为样本，并利用对含水量测定的装置进行含水量的测定。利用聚合阳光的装置对太阳光进行聚拢，聚拢目标为太阳能板4，此时，太阳能板4所受到的光照光强发生变化，太阳能板4所接受的太阳能会发生改变，因此，热能转化测定仪5对热能转化的测定值也发生相同的变化，由于在天气状况不变的一段时间内光照强度几乎不变，因此热能转化测定仪5测定的热能转化不变，此时，土壤中水分的蒸发速率为一个定值，即土壤中的含水度成一定的正比例下降。处理装置6根据含水量测定装置对含水量的改变情况的测定计算在该热能转化条件下土壤中水分的蒸发速率，同时，处理装置6将该蒸发速率转化为当前所需的补水速率。利用聚合阳光的装置对不同热能转化下所需的补水速率进行区别计算，并利用热能转化与补水速率绘制基于热能转化改变的补水速率改变图。

在实际检测时，热能转化测定仪5不断对太阳能板4获取的太阳能进行测定，处理装置6根据获取的热能转化驱动控制装置7控制调节阀3调节到对应的开启大小处。由于管道1中水的流速为定值，因此，利用调节阀3调节喷嘴2喷水的量，从而调节补水率。对于调节阀3，根据调节阀3调整喷嘴2与管道1连接处连接口的大小，从而调整单位时间以及相同流速下出水的量，即调整排水率，该排水率即补水率。由于实时变化较大、变化频率较大，无法做到精确对补水率的精确调整，因此，对调节阀3设定若干调节节点，每个调节节点都对应不同的补水速率的范围，处理装置6判断当前补水速率所落在的补水速率的范围，并驱动控制装置7控制调节阀3调整到对应的节点处。

此外，在实际设计过程中，将每个喷嘴2以及对应的调节阀3处设置热能转化测试仪，使得热能转化测试仪能够直接控制调节阀3，当热能转化测试仪检测到热能转化的改变时，旋转轴10会带动指针8指向此时对应的热能转化的效率，同时，旋转轴10会带动第一齿轮11旋转，第一齿轮11带动第二齿轮12旋转，第二齿轮12带动同轴的调节阀3调节喷嘴2与管道1连接口径。由于热能转化的改变量以及补水速率的改变不是大值，因此，对于补水率的改变，根据上述过程，将第二齿轮12旋转的角度以真实改变量进行设计，对于热能转化的改变量，利用放大的方法，在同样的线度改变量下，采用尺寸较小的第一齿轮11，将角度变化量放大，使得热能转化测试仪测试的热能转化宏观放大，便于精确检测，而在线度相同时，第二齿轮12盘的尺寸较大，因此，第二齿轮12的角度变化小，从而达到了补水速率的微小改变。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。