本发明实施例涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种机械阀门马氏瓶及使用方法。
背景技术：
马氏瓶又称为恒压瓶，是一种既能控制水位又能自动连续补水的测量装置，马氏瓶广泛应用于地下水土壤入渗蒸发以及试验室的供水测量系统中，马氏瓶在使用过程中，通常通过进气口开关控制马氏瓶进气口的开启和关闭，以达到控制进气的目的。
目前，参照图1，传统的马氏瓶开关包括：马氏瓶主体1、注气口2、进水口3、出水口4和进气口开关5，马氏瓶主体1分别与注气口2、进水口3和出水口4连通，且进气口开关5为螺栓式机械开关，通过将进气口开关5包括的螺栓6向m方向拧动，使得注气口2与外界连通，此时空气可以通过注气口2注入马氏瓶主体1，将进气口开关5包括的螺栓6向与m方向相反的方向拧动，可以通过螺栓6断开注气口2与外界的连通。
但是，目前的马氏瓶在使用中通常是通过人工对进气口开关5进行操作，需要人力对螺栓6进行拧动，费时费力，造成马氏瓶的控制方式较为繁琐、费力的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种机械阀门马氏瓶及使用方法，以解决现有技术中通过人工进行对进气口开关包括的螺栓进行操作，造成马氏瓶的控制方式较为繁琐、费力的问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种机械阀门马氏瓶，所述机械阀门马氏瓶包括：
马氏瓶主体、控制模块、开关模块、进气口、进水口和出水口；
在所述马氏瓶主体内部设置有中空腔室，所述中空腔室分别与所述进气口、所述进水口和所述出水口连通；
所述控制模块与所述进气口连接，所述控制模块包括：阀门主体、弹簧和球体；
在所述阀门主体内设置有控制腔室、进气管和出气管，所述进气管和所述出气管与所述控制腔室的一端连通；所述弹簧的一端与所述球体连接；
所述开关模块包括：下齿柱、上齿柱和斜面柱；
所述上齿柱的一端与所述弹簧的另一端连接，所述斜面柱设置在相邻的上齿柱之间，所述下齿柱设置在所述上齿柱背离所述弹簧的一侧；
所述球体在所述开关模块的控制下，沿所述控制腔室内部移动。
根据本发明的第二方面，提供了一种机械阀门马氏瓶的使用方法，所述机械阀门马氏瓶的使用方法包括：
开启进水阀，通过进水漏斗向马氏瓶主体内部的中空腔室注入溶液；
根据测压仪的指数，当所述中空腔室中的溶液重量对应的电压值大于或等于第一预设阈值时，开启开关模块，通过进气口向中空腔室中的溶液注入气体；
开启出水阀；
根据测压仪的指数，当所述中空腔室中的溶液重量对应的电压值小于第二预设阈值时，关闭出水阀和所述开关模块。
本发明实施例提供的一种机械阀门马氏瓶及使用方法，包括马氏瓶主体、控制模块、开关模块、进气口、进水口和出水口；在马氏瓶主体内部设置有中空腔室；控制模块与进气口连接，控制模块包括：阀门主体、弹簧和球体；在阀门主体内设置有控制腔室、进气管和出气管，弹簧的一端与球体连接；开关模块包括：下齿柱、上齿柱和斜面柱；上齿柱的一端与弹簧的另一端连接，斜面柱设置在相邻的上齿柱之间，下齿柱设置在上齿柱背离弹簧的一侧；球体在开关模块的控制下，沿控制腔室内部移动。本发明可以对开关模块进行控制，使得下齿柱受力移动，再通过下齿柱、上齿柱和斜面柱相互配合的方式进行针对进气口的开启和关闭操作，使得针对进气口的开启和关闭操作反应迅速，响应精确，简化了操作流程，降低了操作难度。
附图说明
图1是本发明背景技术提供的一种马氏瓶的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种机械阀门马氏瓶的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种控制模块和开关模块的装配图；
图4是本发明实施例提供的一种开关模块具体结构图；
图5是本发明实施例提供的另一种机械阀门马氏瓶的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种机械阀门马氏瓶的使用方法的步骤流程图。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本发明提供的一种机械阀门马氏瓶及使用方法。
参照图2，示出了本发明提供的一种机械阀门马氏瓶的结构示意图，机械阀门马氏瓶包括：马氏瓶主体10、控制模块20、进气口30、进水口40、出水口50和开关模块60；在马氏瓶主体10内部设置有中空腔室，中空腔室分别与进气口30、进水口40和出水口50连通；控制模块20与进气口30连接，控制模块20包括：阀门主体201、弹簧202和球体203；在阀门主体201内设置有控制腔室204、进气管205和出气管206，进气管205和出气管206与控制腔室204的一端连通；弹簧202的一端与球体203连接。
在本发明实施例中，马氏瓶又称为恒压瓶，是一种既能通过瓶内中空腔室的恒压空间控制水位，又能自动连续补水的测量或灌溉装置。在实验室中，可以应用于地下水土壤入渗蒸发以及供水测量系统中，在生产应用中，可以应用于农业灌溉领域。
具体的，在机械阀门马氏瓶中，通过马氏瓶主体10内部设置的中空腔室承载溶液，溶液由与马氏瓶主体10连通的进水口40流入中空腔室，并由与马氏瓶主体10连通的出水口50流出中空腔室，并且，在中空腔室承载一定量的溶液时，需通过控制模块20控制与马氏瓶主体10连通的进气口30开启，向中空腔室内注入气体，使得气体在溶液中扰动，达到搅动溶液的目的，使得溶液浓度分部均匀，满足试验和生产的需求。
进一步的，参照图3，示出了本发明提供的一种控制模块和开关模块的装配图，开关模块60包括：下齿柱601、上齿柱602和斜面柱603；上齿柱602的一端与弹簧202的另一端连接，斜面柱603设置在相邻的上齿柱602之间，下齿柱601设置在上齿柱602背离弹簧202的一侧；球体203在开关模块60的控制下，沿控制腔室204内部移动。
在本发明实施例中，开关模块60的工作方式类似于圆珠笔按动工作原理，通过人工按动下齿柱601朝着y方向移动，同时带动上齿柱602和下齿柱601契合，当上齿柱602和下齿柱601契合后，停止对下齿柱601施加压力，以此同时上齿柱602和斜面柱603契合，与上齿柱602连接的球体203沿着y方向运动，达到将出气管206堵住的目的，此时停止为马氏瓶主体10内承载的溶液供气。
当再次通过人工按动下齿柱601朝着y方向移动，同时带动上齿柱602和下齿柱601契合，当上齿柱602和下齿柱601契合后，停止对下齿柱601施加压力，以此同时上齿柱602和斜面柱603会断开契合，与上齿柱602连接的球体203会在重力作用下沿着x方向运动，达到将出气管206和进气管205连通的目的，此时为马氏瓶主体10内承载的溶液供气。
需要说明的是，下齿柱601、上齿柱602和斜面柱603可以分别设置多个，在本发明实施例中，下齿柱601设置两个，上齿柱602设置两个，斜面柱603设置三个，上齿柱602和斜面柱603分别依次间隔设置，即相邻两个上齿柱602之间设置一个斜面柱603。
综上所述，本发明实施例提供的一种机械阀门马氏瓶，包括马氏瓶主体、控制模块、开关模块、进气口、进水口和出水口；在马氏瓶主体内部设置有中空腔室；控制模块与进气口连接，控制模块包括：阀门主体、弹簧和球体；在阀门主体内设置有控制腔室、进气管和出气管，弹簧的一端与球体连接；开关模块包括：下齿柱、上齿柱和斜面柱；上齿柱的一端与弹簧的另一端连接，斜面柱设置在相邻的上齿柱之间，下齿柱设置在上齿柱背离弹簧的一侧；球体在开关模块的控制下，沿控制腔室内部移动。本发明可以对开关模块进行控制，使得下齿柱受力移动，再通过下齿柱、上齿柱和斜面柱相互配合的方式进行针对进气口的开启和关闭操作，使得针对进气口的开启和关闭操作反应迅速，响应精确，简化了操作流程，降低了操作难度。
可选的，参照图4，示出了本发明提供的一种开关模块具体结构图，上齿柱602的另一端设置有楔形槽a；斜面柱603面向弹簧202的一端设置有对应楔形槽a的斜面结构b；下齿柱601面向上齿柱602的一端设置有对应楔形槽a的楔形凹角槽c，其中，楔形槽a可以包括：第一端a1和第二端a2。
可选的，开关模块60还包括：按压按钮604，按压按钮604与下齿柱601背离上齿柱602的一端连接。
具体的，通过开关模块60操控控制模块20的具体过程为：
关闭进气口30：当按下按压按钮604时，按压按钮604向y方向移动，从而带动上齿柱602向y方向移动，当上齿柱602滑出导向槽(相邻上齿柱602之间形成导向槽)且上齿柱602的相对位置高于斜面柱603时，此时没有了导向槽的阻挡作用，上齿柱602中楔形槽a的第二端a2会由于惯性以及重力的作用，与下齿柱601的楔形凹角槽c契合，契合过程会有应力反馈，当用户感受到该反馈力时，松开按压按钮604，此时上齿柱602会由于重力作用向x方向移动，并且上齿柱602向左侧转动，下落时刚好啮合到斜面柱603的斜面结构b，直至楔形槽a包括的第一端a1和第二端a2将斜面结构b完全咬合，此时弹簧202和球体203会沿着y方向移动，将出气管206封闭，使得进气口30关闭，停止为马氏瓶主体10内承载的溶液供气。
开启进气口30：当再一次按下按压按钮604时，按压按钮604带动上齿柱602向y方向移动，此时上齿柱602由于惯性和重力作用向左转动，上齿柱602中楔形槽a的第一端a1与下齿柱601的楔形凹角槽c契合，此时根据应力反馈松开按压按钮604，上齿柱602中楔形槽a的第二端a2在斜面柱603的斜面结构b上由于惯性和重力作用向x方向滑动，直至掉落到下齿柱601的楔形凹角槽c处，此时弹簧202和球体203会沿着x方向回到原位，将出气管206和进气管205连通，使得进气口30开启，为马氏瓶主体10内承载的溶液供气。
可选的，参照图3，控制模块20还包括：橡胶垫片207；橡胶垫片207设置在球体203背离弹簧202的一端；橡胶垫片207用于封闭出气管206。
在本发明实施例中，橡胶垫片207的表面平整，且橡胶垫片207的一面完全贴合球体203背离弹簧202的一端，橡胶垫片207的另一面可以根据出气管206的入口形状进行匹配设计，使得在橡胶垫片207与出气管206的入口接触时，可以产生较好的密封性，防止漏气或漏液的情况发生。
可选的，参照图2，进水口40设置在中空腔室的顶端，进气口30和出水口50设置在中空腔室的底端。
在本发明实施例中，进水口40设置在马氏瓶主体10的顶端，进气口30和出水口50对称设置在马氏瓶主体10的底端，这样可以达到上部通入溶液，下部流出溶液的目的，满足重力定律，并且通过马氏瓶主体10底端的进气口30进气，可以使气泡的扰动面积最大化，使得搅拌效率更佳。
可选的，参照图2，所机械阀门马氏瓶还包括：进水漏斗70、进水阀80和出水阀90；进水漏斗70与进水口40连接，进水阀80设置在进水漏斗70上；出水阀90与出水口50连接。
在本发明实施例中，进水漏斗70可以方便对机械阀门马氏瓶内注入溶液，避免溶液洒出，进水阀80和出水阀90可以使得操作人员能够手动开启或关闭进水功能和出水功能，方便了对机械阀门马氏瓶的操作。
可选的，参照图5，示出了本发明提供的另一种机械阀门马氏瓶的结构示意图，机械阀门马氏瓶还包括：承重载台100；承重载台100的连接面与马氏瓶主体10的底端连接，承重载台100用于承载机械阀门马氏瓶的重量。使得机械阀门马氏瓶的固定更加稳固，避免机械阀门马氏瓶受外力作用发生倾覆。
可选的，参照图5，机械阀门马氏瓶还包括：形变金属材料模块110和测压仪120；形变金属材料模块110设置在承重载台100的承载面，且形变金属材料模块110与测压仪120连接；当机械阀门马氏瓶的重量发生变化时，形变金属材料模块110发生形变，测压仪120用于测量形变金属材料模块110因形变而产生的电压变化。
在本发明实施例中，形变金属材料模块110的材料为导电率较大的形变金属材料，例如：银，形变金属材料模块110可以根据施加在形变金属材料模块110表面的压力产生对应的形变，当对形变金属材料模块110通电后，该形变会产生对应的电压值，所以依据测压仪120测量的电压变化，可以计算得到机械阀门马氏瓶中当前储存溶液的重量值，从而为生产或实验过程中提供了数据支持。
综上所述，本发明实施例提供的一种机械阀门马氏瓶，包括马氏瓶主体、控制模块、开关模块、进气口、进水口和出水口；在马氏瓶主体内部设置有中空腔室；控制模块与进气口连接，控制模块包括：阀门主体、弹簧和球体；在阀门主体内设置有控制腔室、进气管和出气管，弹簧的一端与球体连接；开关模块包括：下齿柱、上齿柱和斜面柱；上齿柱的一端与弹簧的另一端连接，斜面柱设置在相邻的上齿柱之间，下齿柱设置在上齿柱背离弹簧的一侧；球体在开关模块的控制下，沿控制腔室内部移动。本发明可以对开关模块进行控制，使得下齿柱受力移动，再通过下齿柱、上齿柱和斜面柱相互配合的方式进行针对进气口的开启和关闭操作，使得针对进气口的开启和关闭操作反应迅速，响应精确，简化了操作流程，降低了操作难度。
参照图6，示出了本发明提供的一种机械阀门马氏瓶的使用方法的步骤流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤610，开启进水阀，通过进水漏斗向马氏瓶主体内部的中空腔室注入溶液。
在该步骤中，若使用机械阀门马氏瓶前，机械阀门马氏瓶内无溶液，此时开启进水阀，通过进水漏斗向马氏瓶主体内部的中空腔室注入溶液。
步骤620，根据测压仪的指数，当所述中空腔室中的溶液重量对应的电压值大于或等于第一预设阈值时，开启开关模块，通过进气口向中空腔室中的溶液注入气体。
在该步骤中，根据测压仪测量的电压变化，可以计算得到机械阀门马氏瓶中当前储存溶液的重量值，通过监控测压仪的指数，可以得出机械阀门马氏瓶中当前储存溶液的重量值变化，当所述中空腔室中的溶液重量对应的电压值大于或等于第一预设阈值时，开启开关模块，通过进气口向中空腔室中的溶液注入气体。
需要说明的是，中空腔室中的溶液重量对应的电压值大于或等于第一预设阈值时，此时需要通过进气口对中空腔室中的溶液进行通气，利用气泡对溶液进行搅动，避免溶液的溶质分布不均匀，另外第一预设阈值可以根据多次实验或生产的数据进行对比，选取优选值作为第一预设阈值，也可以由人工依据经验进行设置，本发明实施例对此不作限定。
步骤630，开启出水阀。
在该步骤中，在通过进气口通气的同时，开启出水阀，进行滴灌或入渗实验的具体操作。
步骤640，根据测压仪的指数，当所述中空腔室中的溶液重量对应的电压值小于第二预设阈值时，关闭出水阀和所开关模块。
在该步骤中，第二预设阈值可以为中空腔室中的溶液完全排出时测压仪的指数，此时表明实验或生产过程结束，中空腔室中的溶液完全排出，关闭出水阀和开关模块等待机械阀门马氏瓶的下一次使用。
综上所述，本发明实施例提供的一种机械阀门马氏瓶使用方法，包括马氏瓶主体、控制模块、开关模块、进气口、进水口和出水口；在马氏瓶主体内部设置有中空腔室；控制模块与进气口连接，控制模块包括：阀门主体、弹簧和球体；在阀门主体内设置有控制腔室、进气管和出气管，弹簧的一端与球体连接；开关模块包括：下齿柱、上齿柱和斜面柱；上齿柱的一端与弹簧的另一端连接，斜面柱设置在相邻的上齿柱之间，下齿柱设置在上齿柱背离弹簧的一侧；球体在开关模块的控制下，沿控制腔室内部移动。本发明可以对开关模块进行控制，使得下齿柱受力移动，再通过下齿柱、上齿柱和斜面柱相互配合的方式进行针对进气口的开启和关闭操作，使得针对进气口的开启和关闭操作反应迅速，响应精确，简化了操作流程，降低了操作难度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。