一种基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置的制作方法

[0001]
本发明涉及农业灌溉技术领域，具体为一种基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置。


背景技术：

[0002]
喷灌为利用机械和动力设备，使水通过喷头(或喷嘴)射至空中，以雨滴状态降落田间的灌溉方法。喷灌设备由进水管、抽水机、输水管、配水管和喷头(或喷嘴)等部分组成，可以是固定式的，半固定式的或移动式的。具有节省水量、不破坏土壤结构、调节地面气候且不受地形限制等优点。
[0003]
喷灌技术在农业生产活动过程中作为常用的一种浇灌手段被使用，其给水范围能够覆盖较大范围的农作物。然而在天气温度较为炎热的夏季，过于强烈的阳光容易对农作物产生损伤，同时目前的喷灌设备无法根据各时间段被阳光照射程度最大的农作物区域进行调整，导致在夏季温度过高时，田内农作物出现缺水的情况。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，可根据阳光实时照射范围对给水量以及给水范围进行调节以确保在气候炎热的夏季农作物受阳光影响较小。
[0005]
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，包括输水管,所述输水管的顶端固定安装有壳体，且壳体的顶部固定连接有喷嘴，喷嘴的内腔与输水管的内腔连通，壳体的顶部设置有数个呈等距环绕状分布的光线检测机构，且壳体内设置有数个呈等距环绕状分布的喷灌机构，喷灌机构的数量与光线检测机构的数量相同并位置一一对应，输水管位于壳体内的管段上套装有隔板。
[0006]
优选的，所述光线检测机构包括凸透镜片、导光通道、反射镜片、导热铜片、角度调节机构和流量调节机构，所述凸透镜片固定连接在壳体的顶部，导光通道嵌装在壳体的顶部内，且导光通道的顶端与凸透镜片的底部固定连接，反射镜片固定连接在导光通道内壁相对凸透镜片中点呈四十五度斜角的位置，导热铜片固定连接在导光通道的底端，角度调节机构设置在导热铜片底部的一侧并贯穿隔板的底部，流量调节机构设置在导热铜片底部的另一侧。
[0007]
优选的，所述角度调节机构包括柔性伸缩囊、导热铜杆、椭圆环形囊和球形囊，所述柔性伸缩囊的顶端固定连接在隔板的底部，导热铜杆纵向穿插在柔性伸缩囊的顶端，且导热铜杆的顶端与导热铜片的底部固定连接，数个椭圆环形囊呈列状等距分布在柔性伸缩囊内，且每两个相邻椭圆环形囊之间通过球形囊固定连接，位于柔性伸缩囊内腔顶端的椭圆环形囊顶部与导热铜杆的底端固定连接，位于柔性伸缩囊内腔底端的椭圆环形囊底部与柔性伸缩囊的内底部固定连接，球形囊内填充有非牛顿流体。
[0008]
优选的，所述流量调节机构包括膨胀囊、波纹保温管、导热丝、传热片、升降杆、活
动环片、软管和抵触环片，所述膨胀囊固定连接在隔板的顶部，波纹保温管固定连接在导热铜片与膨胀囊之间，导热丝位于波纹保温管内，传热片固定连接在膨胀囊的内顶部，导热丝的上下两端分别与导热铜片的底部和传热片的顶部固定连接，升降杆的顶端固定连接在传热片的底部，且升降杆的底端贯穿隔板的底部铰接在活动环片的顶部，活动环片套设在输水管上并轴线相互重合，且活动环片的内圈与输水管的侧表面之间留有间距，软管的一端与输水管连接并内腔相互连通，且软管位于活动环片的下方，活动环片的底部与软管的顶部通过柔性块固定连接抵触环片套装在输水管上并位于软管的下方。
[0009]
优选的，所述喷灌机构包括凹槽、第一喷头、第二喷头、限位片和密封钢珠，所述凹槽开设在壳体的侧表面，第一喷头通过销轴活动连接在凹槽内，且销轴上套装有连接第一喷头与凹槽内壁的扭簧，第二喷头固定穿插在第一喷头的底部并内腔相互连通，限位片固定连接在第二喷头内，且第二喷头内搭接有密封钢珠。
[0010]
优选的，所述柔性伸缩囊的底端贯穿凹槽并延伸至第一喷头顶部靠近凹槽内曲面的一侧上方，软管相背输水管的一端贯穿凹槽的内曲面与第一喷头连接，且软管的内腔与第一喷头的内腔连通。
[0011]
本发明提供了一种基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置。具备以下有益效果：
[0012]
(1)、该基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，能够基于阳光照射方向对喷水方向进行调整，使水体被喷至受到阳光照射更为强烈的农作物种植区域，避免田内不同位置的农作物受光照程度存在差异导致需水量无法得到传统喷灌设备支持的情况出现。
[0013]
(2)、该基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，能够基于阳光照射强度对喷水量进行调整，实现在供给水量不变的情况下，针对性地将水体配合受光照区域进行分配，对不同区域农作物由于受光照程度存在差异形成需水量差异的情况，起到了提高水体利用率的效果。
[0014]
(3)、该基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，通过光线检测机构的设置，可有效监测与喷头表面受光照强度较强的一侧，并将该信息作为判断太阳所处位置的依据，实现装置自运作功能。
[0015]
(4)、该基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，可在喷灌过程中实现对光线检测机构的一定清洁效果，避免由于装置设立在户外环境下导致光线检测机构积攒较多污垢，影响到其对光线感知效果的情况出现。
[0016]
(5)、该基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，对光线检测机构完成清洁后，基于热传递的方式对光线检测机构进行干燥，避免水珠残留在光线检测机构内引起光线散射无法聚集的情况出现。
[0017]
(6)、该基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，在进行喷灌过程中，当外界环境温度过高时可对受光照程度较大的农作物区域进行针对性地喷灌方式，利用一定角度快速喷出的密集水雾对农作物上方的光线起到遮蔽效果，同时满足农作物需水量的水体部分正常排出并位于密集水雾下方，减缓水体蒸发速度的同时，避免传统喷灌方式在农作物表面形成水珠残留导致阳光聚焦灼伤作物的情况出现。
附图说明
[0018]
图1为本发明结构示意图；
[0019]
图2为本发明结构正视图；
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图3为本发明壳体的正剖图；
[0021]
图4为本发明图3中的a处结构放大图；
[0022]
图5为本发明角度调节机构的正剖图；
[0023]
图6为本发明图3中的b处结构放大图；
[0024]
图7为本发明图3中的c处结构放大图。
[0025]
图中：1输水管、2壳体、3喷嘴、4光线检测机构、5喷灌机构、6隔板、41凸透镜片、42导光通道、43反射镜片、44导热铜片、45角度调节机构、46流量调节机构、451柔性伸缩囊、452导热铜杆、453椭圆环形囊、454球形囊、461膨胀囊、462波纹保温管、463导热丝、464传热片、465升降杆、466活动环片、467软管、468抵触环片、51凹槽、52第一喷头、53第二喷头、54限位片、55密封钢珠。
具体实施方式
[0026]
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。
[0027]
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0028]
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种基于阳光照射方向节水自调节型农田喷灌装置，包括输水管1,输水管1的顶端固定安装有壳体2，且壳体2的顶部固定连接有喷嘴3，喷嘴3的内腔与输水管1的内腔连通，壳体2的顶部设置有数个呈等距环绕状分布的光线检测机构4，且壳体2内设置有数个呈等距环绕状分布的喷灌机构5，喷灌机构5的数量与光线检测机构4的数量相同并位置一一对应，输水管1位于壳体2内的管段上套装有隔板6，输水管1上设有第一定时阀门和第二定时阀门，且第一定时阀门位于壳体2下方。
[0029]
光线检测机构4包括凸透镜片41、导光通道42、反射镜片43、导热铜片44、角度调节机构45和流量调节机构46，凸透镜片41固定连接在壳体2的顶部，导光通道42嵌装在壳体2的顶部内，且导光通道42的顶端与凸透镜片41的底部固定连接，反射镜片43固定连接在导光通道42内壁相对凸透镜片41中点呈四十五度斜角的位置，导热铜片44固定连接在导光通道42的底端，角度调节机构45设置在导热铜片44底部的一侧并贯穿隔板6的底部，流量调节机构46设置在导热铜片44底部的另一侧。
[0030]
角度调节机构45包括柔性伸缩囊451、导热铜杆452、椭圆环形囊453和球形囊454，柔性伸缩囊451的顶端固定连接在隔板6的底部，导热铜杆452纵向穿插在柔性伸缩囊451的顶端，且导热铜杆452的顶端与导热铜片44的底部固定连接，数个椭圆环形囊453呈列状等距分布在柔性伸缩囊451内，且每两个相邻椭圆环形囊453之间通过球形囊454固定连接，位于柔性伸缩囊451内腔顶端的椭圆环形囊453顶部与导热铜杆452的底端固定连接，位于柔性伸缩囊451内腔底端的椭圆环形囊453底部与柔性伸缩囊451的内底部固定连接，球形囊454内填充有非牛顿流体。
[0031]
流量调节机构46包括膨胀囊461、波纹保温管462、导热丝463、传热片464、升降杆465、活动环片466、软管467和抵触环片468，膨胀囊461固定连接在隔板6的顶部，波纹保温管462固定连接在导热铜片44与膨胀囊461之间，导热丝463位于波纹保温管462内，传热片464固定连接在膨胀囊461的内顶部，导热丝463的上下两端分别与导热铜片44的底部和传热片464的顶部固定连接，升降杆465的顶端固定连接在传热片464的底部，且升降杆465的底端贯穿隔板6的底部铰接在活动环片466的顶部，活动环片466套设在输水管1上并轴线相互重合，且活动环片466的内圈与输水管1的侧表面之间留有间距，软管467的一端与输水管1连接并内腔相互连通，且软管467位于活动环片466的下方，活动环片466的底部与软管467的顶部通过柔性块固定连接，抵触环片468套装在输水管1上并位于软管467的下方，第二定时阀门位于软管467上方。
[0032]
喷灌机构5包括凹槽51、第一喷头52、第二喷头53、限位片54和密封钢珠55，凹槽51开设在壳体2的侧表面，第一喷头52通过销轴活动连接在凹槽51内，且销轴上套装有连接第一喷头52与凹槽51内壁的扭簧，第二喷头53固定穿插在第一喷头52的底部并内腔相互连通，限位片54固定连接在第二喷头53内，且第二喷头53内搭接有密封钢珠55，柔性伸缩囊451的底端贯穿凹槽51并延伸至第一喷头52顶部靠近凹槽51内曲面的一侧上方，软管467相背输水管1的一端贯穿凹槽51的内曲面与第一喷头52连接，且软管467的内腔与第一喷头52的内腔连通。
[0033]
使用时，将输水管1与地下管路连接，第一定时阀门周期性开启将水体引入输水管1内，水流经由软管467进入第一喷头52并被喷出，起到正常的喷灌功能，阳光照射至凸透镜片41表面后被聚集为一条光线进入导光通道42，聚集后的光线与反射镜片43接触并反射至导热铜片44使其被加热，热量经由导热铜杆452传递至柔性伸缩囊451内，椭圆环形囊453受热膨胀过程中通过球形囊454逐个推动，将柔性伸缩囊451底端朝向第一喷头52推进，柔性伸缩囊451底端的移动距离和凸透镜片41与阳光接触程度呈正比，当壳体2顶部一侧凸透镜片41受光照程度较强时，说明田内受光照程度较强的农作物区域位于同侧，柔性伸缩囊451底端向下膨胀移动并与第一喷头52接触使其基于销轴转动，第一喷头52的喷水端向上转动，达到根据阳光照射方向对喷灌方向的调节效果，同时外部环境温度过高时，部分热量经由导热丝463传递至传热片464并使膨胀囊461受热膨胀，膨胀囊461在受热膨胀过程中带动升降杆465向上移动，升降杆465提拉活动环片466的一侧使其向上倾斜，进而拉动与受光照程度较强农作物区域同侧的软管467扩张，使得水流量增加并提高同侧第一喷头52的喷水量，以满足农作物的需水量，同时活动环片466的另一侧向下倾斜对软管467进行挤压，缩小其管径减少水流量以达到根据田内农作物受光照程度强弱对给水量进行分配的功能，当外部环境温度过高使得第一喷头52向上倾斜角度较大时，限位片54倾斜过大使得密封钢珠55从中掉出，使得水流经由第二喷头53喷出，实现分层给水避免农作物表面积攒过多水珠导致光线聚集形成灼伤的情况，同时密封钢珠55的直径大于第二喷头53与第一喷头52内腔连通一侧的孔径，当太阳位置位于壳体2正上方时，各个光线检测机构4与喷灌机构5内温度均衡，活动环片466保持水平，第一喷头52基于销轴上的扭簧弹力复位，并使得密封钢珠55重新滚入限位片54内对第二喷头53进行封闭。
[0034]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。