一种水肥药一体化灌溉设备的制作方法

1.本实用新型涉及农田水肥药一体化灌溉技术领域，特别是一种水肥药一体化灌溉设备。


背景技术：

2.水肥药一体化技术是水和肥同步供应的一项农业应用技术，它是根据土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，及作物根系可耐受肥液和/或药液浓度，将可溶性固体或液体肥料和/或农药稀释配制成液体，借助压力系统，与水一起灌溉，均匀、定时、定量输送到作物根系发育生长区域的技术。一般完成肥液、药液和灌溉水均匀、定时、定量输送通过电磁阀完成，但是现有的电磁阀控制系统，需要在田间地头建立用于安置发射基站的机房，且一个发射基站仅能控制方圆1-10公里范围内的电磁阀，一旦超过该范围，电磁阀便不再受控，故而当农田面积较大时，需建立多个发射基站及机房，成本十分高昂，不能大面积推广应用。电磁阀工作时，需要持续供电维持其开启状态，因此耗电量大，蓄能模块体积笨重、成本高昂，这对建立区块链农业管理系统极为不利，进而严重影响了水肥药一体化智能农业的发展。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种水肥药一体化灌溉设备，将肥料存放单元和药液存放单元分别通过电动阀和加压泵连接灌溉管路，通过调整电动阀的开度大小，精准控制进入所述灌溉管路的肥料液和/或药液的流量及浓度大小。
4.本实用新型技术方案如下：一种水肥药一体化灌溉设备，包括肥料存放单元、药液存放单元、加压泵、灌溉管路、控制终端和若干电动阀，所述肥料存放单元中的肥料液经加压泵加压后送入灌溉管路，所述肥料存放单元与所述加压泵之间设有第一电动阀，所述药液存放单元中的药液经加压泵加压后送入灌溉管路，所述药液存放单元与所述加压泵之间设有第二电动阀，所述控制终端通过控制所述第一电动阀和/或所述第二电动阀的开度大小，控制进入所述灌溉管路的肥料液和/或药液的流量及浓度大小。
5.作为优选，所述药液存放单元上方设有冲洗装置，所述冲洗装置包括冲洗喷头和与灌溉水相连通的冲洗管道，所述冲洗管道上设有第三电动阀，所述药液存放单元的出液孔放置有药液浓度检测装置。
6.作为优选，所述肥料存放单元包括氮肥存放单元和/或钾肥存放单元和/或磷肥存放单元；所述氮肥存放单元和/或钾肥存放单元和/或磷肥存放单元均单独通过电动阀连接所述加压泵。
7.作为优选，所述氮肥存放单元和/或钾肥存放单元和/或磷肥存放单元的出液孔均放置有肥料液浓度检测装置。
8.作为优选，所述控制终端联合控制所有的电动阀，每个所述电动阀均包括阀体、电动执行器和开度调控装置，在所述开度调控装置的反馈控制下，所述控制终端通过控制所
述电动执行器中驱动电机的正反转实现所述阀体的开启和闭合，所述控制终端通过控制所述驱动电机的正转或反转的角度实现所述阀体的开度调控。
9.作为优选，所述开度调控装置包括可编程磁钢和可编程磁钢角度传感芯片，所述可编程磁钢设于所述驱动电机主轴的自由端，且所述可编程磁钢角度传感芯片正对所述可编程磁钢设置，以便于所述控制终端通过所述可编程磁钢角度传感芯片获取所述驱动电机主轴的转动角度，所述阀体的阀芯轴通过齿轮连接所述驱动电机主轴。
10.作为优选，所述电动执行器包括位置反馈轴，所述位置反馈轴与所述驱动电机通过齿轮相啮合，所述开度调控装置包括可编程磁钢和可编程磁钢角度传感芯片，所述可编程磁钢设于所述位置反馈轴的上端，且所述可编程磁钢角度传感芯片正对所述可编程磁钢设置于所述位置反馈轴的上方，以便于所述控制终端通过所述可编程磁钢角度传感芯片获取所述位置反馈轴的转动角度。
11.作为优选，所述阀体的阀芯轴固定并同轴连接在所述驱动电机主轴的自由端。
12.作为优选，所述阀体的阀芯轴固定并同轴连接在所述位置反馈轴的下端。
13.作为优选，每个电动阀均配备有太阳能蓄电系统和远程通讯模块，所述太阳能蓄电系统为所述驱动电机、远程通讯模块和所述开度调控装置提供必须的电量，所述远程通讯模块向控制终端传送所述肥料浓度检测装置、所述药液浓度检测装置和所述开度调控装置采集的相应信息，并将所述控制终端根据所述相应信息做出的反馈调整信号发送到对应电动阀以控制驱动电机调整阀体的开合角度。
14.本实用新型相对于现有技术优势在于：本实用新型所述水肥药一体化灌溉设备，通过电动阀启闭所述加压泵与药液存放单元和肥料存放单元之间的连通道道，便于实现肥料液和药液浓度及流量的精准化和实时化控制，所述控制终端通过控制所述电动阀电动执行器中驱动电机的正反转实现所述阀体的开启和闭合，结构简单可靠，且不必向电动阀持续供电，大幅节省阀体控制所需电量。本实用新型所述水肥药一体化灌溉设备既能节省电量又能保证水肥药一体化灌溉的效果，为水肥药一体化灌溉和精准灌溉的大面积推广提供可行性方案。
附图说明
15.图1是本实用新型所述水肥药一体化灌溉设备的结构简图；
16.图2是本实用新型所述水肥药一体化灌溉设备电动阀的结构简图。
17.附图标记列示如下：
18.1—肥料存放单元，11—氮肥存放单元，12—钾肥存放单元，13—磷肥存放单元，2—药液存放单元，3—加压泵，4—灌溉管路，5—电动阀，5a—施氮电动阀(第一电动阀)，5b—施钾电动阀，5c—施磷电动阀，5d—第二电动阀，5e—第三电动阀，51—阀体，52—电动执行器，521—驱动电机，5211—主轴，522—位置反馈轴，53—开度调控装置，531—可编程磁钢，532—可编程磁钢角度传感芯片，54—太阳能蓄电系统，55—远程通讯模块，6—液体浓度传感器，61—氮肥浓度检测装置，62—钾肥浓度检测装置，63—磷肥浓度检测装置，64—药液浓度检测装置，7—冲洗装置，71—冲洗喷头，72—冲洗管道，81—氮肥液位检测装置，82—钾肥液位检测装置，83—磷肥液位检测装置，84—药液液位检测装置。
具体实施方式
19.为了便于理解本实用新型，下面结合附图1-2和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。
20.一种水肥药一体化灌溉设备，如图1所示，包括肥料存放单元1、药液存放单元2、加压泵3、灌溉管路4、控制终端、若干电动阀5和液体浓度检测装置6，所述肥料存放单元1包括氮肥存放单元11、钾肥存放单元12和磷肥存放单元13；所述氮肥存放单元11通过施氮电动阀5a(第一电动阀5a)连接所述加压泵3，所述钾肥存放单元12通过施钾电动阀5b连接所述加压泵3，所述磷肥存放单元13通过施磷电动阀5c连接所述加压泵3，所述药液存放单元2通过第二电动阀5d连接所述加压泵3。所述氮肥存放单元11的出液孔放置有氮肥浓度检测装置61，所述钾肥存放单元12的出液孔放置有钾肥浓度检测装置62，所述磷肥存放单元的13出液孔放置有磷肥浓度检测装置63，所述药液存放单元2的出液孔放置有药液浓度检测装置64。所述药液存放单元2的上方设有冲洗装置7，所述冲洗装置7包括冲洗喷头71和冲洗管道72，所述冲洗管道72与灌溉水相连通，且所述冲洗管道72设有第三电动阀5e，通过开启所述第三电动阀5e完成药液冲洗或药液的勾兑。所述氮肥存放单元11、钾肥存放单元12、磷肥存放单元13和药液存放单元2的形状优选为带有锥角且锥角朝下的圆锥形，锥角处开孔即为相应的出液孔。所述肥料存放单元2中的肥料液均需经加压泵3加压后送入灌溉管路4，所述药液存放单元2中的药液也需经加压泵3加压后送入灌溉管路。
21.所述氮肥存放单元11内设有氮肥液位检测装置81，所述钾肥存放单元12内设有钾肥液位检测装置82，所述磷肥存放单元的13内设有磷肥液位检测装置83，所述药液存放单元2内设有药液液位检测装置84。
22.上述的每个所述电动阀5如图2所示，均包括阀体51、电动执行器52、开度调控装置53、太阳能蓄电系统54和远程通讯模块55，所述太阳能蓄电系统54为所述电动执行器52的驱动电机521、远程通讯模块55和所述开度调控装置52提供必须的电量，所述远程通讯模块55向控制终端传送所述氮肥浓度检测装置61、所述钾肥浓度检测装置62、所述磷肥浓度检测装置63、所述药液浓度检测装置64、所述氮肥液位检测装置81、所述钾肥液位检测装置82、所述磷肥液位检测装置83、所述药液液位检测装置84和所述开度调控装置52采集的氮肥浓度信息、钾肥浓度信息、磷肥浓度信息、药液浓度信息、氮肥液位信息、钾肥液位信息、磷肥液位信息、药液液位信息和阀体开度信息，并将所述控制终端根据所述氮肥浓度信息、钾肥浓度信息、磷肥浓度信息、药液浓度信息、氮肥液位信息、钾肥液位信息、磷肥液位信息、药液液位信息和阀体开度信息做出的反馈调整信号发送到对应电动阀5，以控制其驱动电机521调整相应阀体51的开合角度，实现精准水肥药一体化灌溉的智能控制。
23.所述控制终端联合控制所有的电动阀5，在所述开度调控装置53的反馈控制下，所述控制终端通过控制所述电动执行器52中驱动电机521的正反转实现所述阀体51的开启、闭合和开度调控。
24.所述开度调控装置53包括可编程磁钢531和可编程磁钢角度传感芯片532，所述可编程磁钢531设于所述驱动电机521主轴5211的自由端，且所述可编程磁钢角度传感芯片532正对所述可编程磁钢531设置，以便于所述控制终端通过所述可编程磁钢角度传感芯片532获取所述驱动电机521主轴5211的转动角度，所述阀体51的阀芯轴通过齿轮连接所述驱动电机521主轴5211。
25.作为优选，所述电动执行器52包括位置反馈轴522，所述位置反馈轴522与所述驱动电机521主轴5211通过齿轮相啮合，所述可编程磁钢531设于所述位置反馈轴522的上端，且所述可编程磁钢角度传感芯片532正对所述可编程磁钢531设置于所述位置反馈轴522的上方，以便于所述控制终端通过所述可编程磁钢角度传感芯片532获取所述位置反馈轴522的转动角度。所述阀体51的阀芯轴固定并同轴连接在所述驱动电机521主轴5211的下端或所述阀体51的阀芯轴固定并同轴连接在所述位置反馈轴522的下端。
26.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。