一种微生物菌剂喷施系统的制作方法

1.本实用新型涉及农业生产技术领域，尤其是涉及一种微生物菌剂喷施系统。


背景技术：

2.微生物菌剂是经过工业化生产扩繁后加工制成的活菌制剂。微生物菌剂具有直接或间接改良土壤、恢复地力，维持根际微生物区系平衡，降解有毒、有害物质等作用；在应用于农业生产时，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分吸收的供应量或促进植物生长、改善农产品品质及农业生态环境。
3.目前，农用微生物菌剂的使用方法主要包括喷施、冲施和拌种；其中，拌种是将种子与微肥一起拌和从而使种子表面均匀地沾上一层微肥的方法，该方法存在拌种工艺复杂、拌种过程容易对种皮造成破坏等问题；相对于伴种方式，喷施、冲施工艺相对简单，然而现有的喷施设备自动化程度低，无法对种子进行精准喷施，导致微生物菌剂过量喷施，增加了生产成本。
4.鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种微生物菌剂喷施系统，该微生物菌剂喷施系统能够在播种时定点、定量地精准施入微生物菌剂。
6.本实用新型提供一种微生物菌剂喷施系统，包括喷淋系统、搅拌系统和控制系统，喷淋系统包括液箱和喷淋头，液箱与喷淋头通过送液管道连通，在送液管道上设有喷淋泵、比例阀、分配器、电磁阀和流量变送器，搅拌系统包括搅拌浆和用于驱动搅拌浆的驱动电机，搅拌浆安装在液箱上以对液箱中的喷施液进行搅拌，控制系统包括可编程控制器和计数装置，计数装置采集喷吐种子次数和每次喷吐种子数量信号并传输给可编程控制器，流量变送器采集喷施液流量信号并传输给可编程控制器，可编程控制器根据喷吐种子次数信号对电磁阀的开关进行控制以对每次喷吐种子定点喷施，可编程控制器根据每次喷吐种子数量信号对喷淋泵的转速和/或比例阀的开度进行控制以调节喷施液流量。
7.进一步地，分配器具有多个分支出口，多个分支出口通过独立的分支管道与多个喷淋头连接。
8.进一步地，送液管道包括相互连通的主管道和分支管道，比例阀设置在喷淋泵与电磁阀之间以对主管道或分支管道中的喷施液流量进行控制。
9.进一步地，控制系统还包括液位传感器和液位报警器，液位传感器设置在液箱上，液位传感器采集液箱中喷施液的液位信号并传输给可编程控制器，可编程控制器在喷施液液位小于预设液位值时通过液位报警器进行报警。
10.进一步地，控制系统还包括压力传感器，压力传感器设置在喷淋头的进口端，压力传感器采集喷淋头的压力信号并传输给可编程控制器，可编程控制器在喷淋头压力超出预设压力区间值时对喷淋泵的转速和/或比例阀的开度进行调节。
11.进一步地，控制系统还包括计时器和喷嘴报警器，计时器采集可编程控制器对喷淋泵的转速和/或比例阀的开度的调节时间信号并传输给可编程控制器，可编程控制器在调节时间大于预设时间值且喷淋头压力超出预设压力区间值时通过喷嘴报警器进行报警。
12.进一步地，本实用新型的微生物菌剂喷施系统还包括拖拉机，可编程控制器安装在拖拉机的驾驶室中并且通过直流变压器与拖拉机的车载电源连接。
13.进一步地，本实用新型的微生物菌剂喷施系统还包括与拖拉机连接的播种机，计数装置安装在播种机的排种位置，液箱安装在播种机的机架上。
14.进一步地，在播种机的单行排种器上安装一个计数装置作为总计数装置，或者在播种机的每行排种器上分别安装计数装置进行单路精确控制。
15.进一步地，喷淋头安装在播种机的排种器与覆土装置之间。
16.本实用新型的微生物菌剂喷施系统在液箱与喷淋头的送液管道上设有喷淋泵、电磁阀和流量变送器，同时控制系统设有可编程控制器和计数装置，计数装置采集喷吐种子次数和每次喷吐种子数量信号并传输给可编程控制器，可编程控制器根据喷吐种子次数信号对电磁阀的开关进行控制以对每次喷吐种子定点喷施并且根据每次喷吐种子数量信号对喷淋泵的转速和/或比例阀的开度进行控制以调节喷施液流量，从而能够在播种时定点、定量地精准施入微生物菌剂。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型一实施方式的微生物菌剂喷施系统的结构示意图；
19.图2为本实用新型一实施方式的微生物菌剂喷施系统的工作原理图。
20.附图标记说明：
21.1、控制面板；2、控制柜；3、网线；4、可编程控制器；5、喷淋泵控制模块；6、驱动电机控制模块；7、驱动电机；8、喷淋泵；9、流量变送器；10、软管；11、计数装置；12、电磁阀；13、压力传感器；14、喷淋头；15、喷淋头架；16、排种器；17、种箱；18、液箱；19、开沟器；20、覆土装置；21、搅拌桨；22、比例阀；23、导线；24、液位传感器；25、分配器。
具体实施方式
22.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述
的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例1
26.结合图1、图2所示，本实施例的微生物菌剂喷施系统包括喷淋系统、搅拌系统和控制系统，喷淋系统包括液箱18和喷淋头14，液箱18与喷淋头14通过送液管道连通，在送液管道上设有喷淋泵8、比例阀22、分配器25、电磁阀12和流量变送器9，搅拌系统包括搅拌浆21和用于驱动搅拌浆21的驱动电机7，搅拌浆21安装在液箱18上以对液箱18中的喷施液进行搅拌，控制系统包括可编程控制器4和计数装置11，计数装置11采集喷吐种子次数和每次喷吐种子数量信号并传输给可编程控制器4，流量变送器9采集喷施液流量信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4根据喷吐种子次数信号对电磁阀12的开关进行控制以对每次喷吐种子定点喷施，可编程控制器4根据每次喷吐种子数量信号对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度进行控制以调节喷施液流量。
27.在本实施例的微生物菌剂喷施系统中，喷淋系统主要包括液箱18和喷淋头14，液箱18主要用于贮存喷施液，喷淋头14主要用于喷施喷施液；可以理解，喷淋头14可以设置为多个，对喷淋头14的具体设置数量及设置方式不作严格限制，可根据实际需要合理设置，多个喷淋头14可以通过主管道及分支管道与液箱18连接并连通。
28.在液箱18与喷淋头14之间的送液管道上设有喷淋泵8、比例阀22、分配器25、电磁阀12和流量变送器9，对各部件的设置位置不作严格限制，可根据实际需要合理设置；此外，在送液管道上还可以设置过滤器，过滤器设置在液箱18的出口端，以便对液箱18中的喷施液进行过滤。喷淋泵14设置在过滤器的出口端，以便对过滤后的喷施液进行输送；可以理解，分配器25具有多个分支出口，多个分支出口通过独立的分支管道与多个喷淋头14连接，电磁阀12设置在分支管道上。送液管道包括相互连通的主管道和分支管道，比例阀22可以设置在喷淋泵8与电磁阀12之间以对主管道或分支管道中的喷施液流量进行控制；具体地，比例阀22可以设置在喷淋泵8与分配器25之间以对主管道中的喷施液流量进行总控制，比例阀22也可以设置在分配器25与电磁阀12之间以对分支管道中的喷施液流量进行精准控制。
29.在本实施例的微生物菌剂喷施系统中，搅拌系统主要包括搅拌浆21和驱动电机7，搅拌系统主要用于制备或稀释喷施液；具体地，将微生物菌剂和水按预设比例加入液箱18后，开启驱动电机7驱动搅拌浆21对液箱18中的药液进行搅拌以使得喷施液混合均匀。
30.在本实施例的微生物菌剂喷施系统中，控制系统主要包括可编程控制器4和计数装置11；其中，计数装置11主要用于采集喷吐种子次数和每次喷吐种子数量信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4根据喷吐种子次数信号对电磁阀12的开关进行控制以对每次喷吐种子定点喷施并且根据每次喷吐种子数量信号对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度进行控制以调节喷施液流量，从而在播种时定点、定量地精准施入微生物菌剂。
31.在本实施例中，控制系统还可以包括液位传感器24和液位报警器，液位传感器24设置在液箱18上，液位传感器24采集液箱18中喷施液的液位信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4在喷施液液位小于预设液位值时通过液位报警器进行报警。
32.进一步地，控制系统还可以包括压力传感器13，压力传感器13设置在喷淋头14的
进口端，压力传感器13采集喷淋头14的压力信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4在喷淋头14压力超出预设压力区间值时对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度进行调节。此外，控制系统还可以包括计时器和喷嘴报警器，计时器采集可编程控制器4对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度的调节时间信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4在调节时间大于预设时间值且喷淋头14压力超出预设压力区间值时通过喷嘴报警器进行报警。
33.此外，控制系统还可以包括手机app、物联网云系统、电脑远程控制模块等，从而实现远程对喷淋系统进行监控及控制。
34.本实施例的微生物菌剂喷施系统还可以包括拖拉机，可编程控制器4安装在拖拉机的驾驶室中，可编程控制通过直流变压器与拖拉机的车载电源连接。此外，控制系统还包括控制面板1，控制面板1安装在拖拉机的驾驶室中并与可编程控制器4电性连接。
35.进一步地，本实施例的微生物菌剂喷施系统还包括与拖拉机连接的播种机，计数装置11安装在播种机的排种位置，液箱18安装在播种机的机架上；对计数装置11的具体安装位置不作严格限制，例如可以安装在排种器16上或安装在排种器16的相关装置上。更具体地，计数装置可以安装在播种机的排种主路或排种支路上以便进行总控制或精准控制，例如可以在单行排种器上安装一个计数装置作为总计数装置，也可以在每行排种器上分别安装计数装置进行单路精确控制。
36.本实施例对喷淋头14的具体安装位置不作严格限制，喷淋头14可以安装在适宜的位置上，例如可以安装在播种机的排种器16与覆土装置20之间。此外，可以根据微生物菌剂的作用机理改变喷淋头14的喷施面积，以便使喷施液作用于种子或作用于种子及周边土壤。
37.本实施例的控制系统设有控制柜2，控制面板1通过网线与控制柜2连接，可编程控制器4、喷淋泵8控制模块5、驱动电机7控制模块6设置控制柜2上，控制柜2通过导线23与驱动电机7和液位传感器24连接。在喷施作业时，拖拉机拉动播种机前进，依次完成开沟、排种、喷施、覆土作业；更具体地，播种机的开沟器19先在前端开出种沟，随后排种器16将种子播种到种沟里，计数装置11采集种子数量信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4根据种子数量信号对喷淋泵8的转速和电磁阀12的开关进行控制以调节喷施液流量并将喷施液喷到种沟里的种子上，喷施后覆土装置20带动土壤将微生物菌剂和种子一起覆土镇压，完成微生物菌剂的喷施播种作业。
38.本实施例的微生物菌剂喷施系统在液箱18与喷淋头14的送液管道上设有喷淋泵8、比例阀22、分配器25、电磁阀12和流量变送器9，同时控制系统设有可编程控制器4和计数装置11，计数装置11采集喷吐种子次数和每次喷吐种子数量信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4根据喷吐种子次数信号对电磁阀12的开关进行控制以对每次喷吐种子定点喷施并且根据每次喷吐种子数量信号对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度进行控制以调节喷施液流量，从而能够在播种时定点、定量地精准施入微生物菌剂。
39.本实施例对上述各部件的具体结构不作严格限制；在一实施方式中，直流变压器通过导线与拖拉机的车载电源连接，为系统提供24v电源；直流变压器另一端分别与控制面板1、可编程控制器4、比例阀22通过导线连接；控制面板1由昆仑通态触摸屏tpc1031kt组态完成；可编程控制器4使用西门子plc；比例阀22采用台州通禾流体控制有限公司生产的电压为24v的微型不锈钢比例调节阀；计数装置11采用上海长江电气设备集团有限公司生产
的cpa光电式传感器；报警装置采用正泰的24v蜂鸣器；液位传感器24采用麦克传感器mpm489wz3型小体积液位变送器；压力传感器13采用麦克传感器mpm4503型压力变送器；电磁阀12采用上海君歌自控gj-160p-10高频电磁阀12；流量变送器9采用秦皇岛市一杰电子仪器有限公司lwgya流量计；喷淋泵8控制模块5及驱动电机7控制模块6采用艾思控直流电机驱动器，计数装置11、报警装置、液位传感器24、压力传感器13、电磁阀12、比例阀22、流量变送器9、喷淋泵8控制模块5、驱动电机7控制模块6分别与可编程控制器4通过导线连接；液箱18选用300l方型加厚塑料箱；过滤器选用温州君扬科技100目过滤器，液箱18出口依次与过滤器、喷淋泵8、比例阀22、流量变送器9、分配器25、电磁阀12、喷淋头14通过软管10连接，压力传感器13通过三通管件安装于电磁阀12与喷淋头14之间；控制面板1、可编程控制器4安装在拖拉机的驾驶室内；计数装置11安装在排种器16的轴上；液位传感器24安装在液箱18中；液箱18、喷淋泵8、比例阀22、流量变送器9安装于播种机的机架位置；电磁阀12、压力传感器13、喷淋头14安装在排种器16与覆土装置20之间。
40.本实施例的微生物菌剂喷施系统的工作过程如下：
41.播种机的开沟器19在前端开出种沟，随后排种器16将种子播种到种沟里，计数装置11采集种子数量信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4根据种子数量信号对喷淋泵8的转速和电磁阀12的开关进行控制以调节喷施液流量并将喷施液喷到种沟里的种子上，喷施后覆土装置20带动土壤将微生物菌剂和种子一起覆土镇压，完成微生物菌剂的喷施播种作业。
42.喷施时，先将控制系统通电并设定搅拌时间、喷施液流量等相关参数，将微生物菌剂与水按预设比例倒入液箱18，启动搅拌系统的驱动电机7，通过搅拌桨21进行搅拌，待搅拌时间结束，微生物菌剂与水混合均匀形成喷施液。随后，启动喷淋系统的喷淋泵8，喷施液从液箱18流经过滤器过滤掉杂质后再流经喷淋泵8，之后经过比例阀22流经流量变送器9，流量变送器9将流量信号反馈给可编程控制器4；同时，计数装置11采集喷吐种子次数和每次喷吐种子数量信号并传输给可编程控制器4，可编程控制器4根据每次喷吐种子数量信号对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度进行控制以调节喷施液流量。通过可编程控制器4控制喷施液流量后，再经过分配器25分配到各个分支管道的电磁阀12进水口，可编程控制器4根据喷吐种子次数信号对电磁阀12的开关进行控制以对每次喷吐种子定点喷施。在喷施作业过程中，通过液位传感器24采集液箱18存液的液位信息并反馈给可编程控制器4，作业人员通过控制面板1实时观看液箱18中喷施液的剩余情况，在液箱18中的喷施液不足时(即液位信息小于预设液位值时)，可编程控制器4通过液位报警器进行报警；此外，在喷施作业过程中，在出现喷淋头14堵塞时(即喷淋头14的压力超出预设压力区间值时)，通过压力传感器13采集喷淋头14的压力信号并反馈至可编程控制器4，可编程控制器4对喷淋泵8的转速和/或比例阀22的开度进行调节以执行加压处理以对堵塞的喷淋头14进行疏通；在调节过程持续数秒喷淋头14的压力仍然超出预设压力区间值时，通过计时器采集调节时间信号并反馈至可编程控制器4，可编程控制器4在调节时间大于预设时间值且喷淋头14的压力超出预设压力区间值时通过喷嘴报警器进行报警，以提醒工作人员对堵塞的喷淋头14进行清理。
43.实施例2
44.本实施例的微生物菌剂喷施系统主体结构与实施例1基本相同；不同之处如下：
45.控制面板由西门子触摸屏kt900组态完成；可编程控制器使用西门子plc 200smart；比例阀采用科达自控阀门生产的q915f自控阀门；报警装置采用德力西的24v蜂鸣器；液位传感器采用麦克传感器mpm489wz3型小体积液位变送器；压力传感器采用麦克传感器mpm4503型压力变送器；电磁阀采用派克生产的k系列电磁阀；喷淋泵控制模块及驱动电机控制模块采用艾思控直流电机驱动器；计数装置、报警装置、液位传感器、压力传感器、电磁阀、比例阀、流量变送器、喷淋泵控制模块、驱动电机控制模块分别与可编程控制器通过导线连接；液箱选用50l加厚塑料箱；过滤器选用温州君扬科技100目过滤器；液箱出口依次与过滤器、喷淋泵、比例阀、流量变送器、1进9分配器、电磁阀、喷淋头通过软管连接，压力传感器通过三通管件安装于电磁阀与喷淋头之间。
46.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。