一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，包括移動(dòng)苗床床架、滑動(dòng)連接在移動(dòng)苗床床架上的單體移動(dòng)苗床及設(shè)在單體移動(dòng)苗床上的苗盤，還包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元、灌溉噴頭、連接頂板、灌溉管路、蓄液池及電磁閥，蓄液池設(shè)在移動(dòng)苗床床架的中下部，灌溉管路的一端插接在蓄液池內(nèi)，另一端與灌溉噴頭連接，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元通過連接頂板與灌溉噴頭連接，帶動(dòng)灌溉噴頭上下運(yùn)動(dòng)，使得灌溉噴頭與苗盤連接或分開，電磁閥設(shè)在灌溉管路內(nèi)部，控制著灌溉管路進(jìn)液或回液，對(duì)苗盤進(jìn)行潮汐式灌溉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明成本低廉，簡(jiǎn)單方便，機(jī)構(gòu)緊湊，使用壽命長(zhǎng)，減少溫室內(nèi)部病蟲害傳染，基本實(shí)現(xiàn)封閉式自動(dòng)調(diào)控，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、精確、高效的目的。
【專利說明】一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種灌溉裝置，尤其是涉及一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，屬于自動(dòng)化苗床灌溉系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)設(shè)施栽培已步入了快速發(fā)展階段。目前，我國(guó)設(shè)施栽培面積已躍居世界之首，但我國(guó)設(shè)施栽培的科技水平還相對(duì)較低。在大型溫室或者是植物工廠栽培裝置領(lǐng)域，多個(gè)環(huán)節(jié)由人工操作完成，機(jī)械化自動(dòng)化水平相當(dāng)?shù)?。為適應(yīng)設(shè)施栽培的需要，機(jī)械化自動(dòng)化栽培裝置的迫切性已日漸凸顯，其成套設(shè)備的研究與應(yīng)用成了整個(gè)鏈條中的核心環(huán)節(jié)。目前，在溫室內(nèi)部自動(dòng)化物流系統(tǒng)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)情況還處在一個(gè)初級(jí)階段，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有栽培物流系統(tǒng)不完善，機(jī)械化程度低，人員在栽培區(qū)域操作多，管理粗放，勞動(dòng)力耗費(fèi)多，容易帶來病蟲害，單株能耗高。研發(fā)溫室內(nèi)部苗床自動(dòng)化搬運(yùn)的物流系統(tǒng)以及自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的開發(fā)，可以顯著提高生產(chǎn)率，加速生產(chǎn)進(jìn)程，減少勞動(dòng)力需求。
[0003]潮汐式灌溉系統(tǒng)是基于潮水漲落原理而設(shè)計(jì)的一種高效節(jié)水的灌溉系統(tǒng)，它適用于各類盆栽植物栽培和育苗管理，可有效提高水資源和營(yíng)養(yǎng)液的利用效率。潮汐式灌溉主要分為兩類，地面式和植床式。地面式潮汐灌溉系統(tǒng)是在地表砌一個(gè)可蓄水的苗盤裝水池，在其中分布若干出水孔和回水孔；植床式潮汐灌溉系統(tǒng)則是在苗床上建一層大面積的蓄水苗盤，在苗盤上預(yù)留了出水和回水孔。
[0004]開發(fā)溫室自動(dòng)化移動(dòng)苗床潮汐式灌溉裝置，使自動(dòng)移動(dòng)苗床系統(tǒng)與整個(gè)灌溉系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，并且將地面式潮汐灌溉系統(tǒng)和植床式潮汐灌溉系統(tǒng)兩種灌溉系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，順應(yīng)了科技發(fā)展的時(shí)代要求，朝著溫室自動(dòng)化生產(chǎn)的方向有了一些進(jìn)步。
[0005]中國(guó)專利CN 102 668960 A公布了一種溫室自動(dòng)化移動(dòng)苗床潮汐式灌溉裝置，包括移動(dòng)苗床、營(yíng)養(yǎng)液槽，所述的移動(dòng)苗床位于滾輪支架上，移動(dòng)苗床上設(shè)有一個(gè)潮汐式的內(nèi)膽，植物和它的生長(zhǎng)盆放置在內(nèi)膽上；所述的營(yíng)養(yǎng)液槽內(nèi)連有一根供液管，在該供液管上連有電磁閥，在電磁閥與營(yíng)養(yǎng)液槽間連有水泵，該水泵與供液管相連，電磁閥和水泵與外界的控制電腦相連；所述的供液管與電磁閥位于移動(dòng)苗床停放位置的上方；本發(fā)明的有益效果為:該溫室自動(dòng)化移動(dòng)苗床潮汐式灌溉裝置能滿足移動(dòng)苗床在整個(gè)系統(tǒng)中仍能被移動(dòng)，且設(shè)有的潮汐式的內(nèi)膽、及內(nèi)膽上的溢流口和泄流口能使?fàn)I養(yǎng)液循環(huán)使用，具有節(jié)能、環(huán)保、種出的植物無污染的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)種苗供給率低下、現(xiàn)代化溫室育苗技術(shù)落后、智能化控制程度較低、育苗成本較高等問題，而提供一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置。
[0007]隨著傳統(tǒng)溫室向著大型植物工廠發(fā)展的趨勢(shì)，本發(fā)明將潮汐式灌溉裝置設(shè)計(jì)成和移動(dòng)苗床相匹配的自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)，此裝置可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)苗床到達(dá)指定位置后，輸送營(yíng)養(yǎng)液的管道能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，在灌溉區(qū)域自動(dòng)抽進(jìn)營(yíng)養(yǎng)液，液位高度能隨著不同類植物的不同生理需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且營(yíng)養(yǎng)液的保持時(shí)間可以根據(jù)需求設(shè)定。進(jìn)液和回液的區(qū)域設(shè)計(jì)成同一區(qū)域，這樣，便于營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)利用。所有的裝置設(shè)計(jì)在苗床的下方，這種設(shè)計(jì)方式，可以使自動(dòng)移動(dòng)苗床在灌溉區(qū)域就實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液的輸送灌溉回流，即苗床在移動(dòng)轉(zhuǎn)移工作區(qū)域時(shí)，苗床內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)液就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)回流進(jìn)蓄液池內(nèi)。
[0008]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0009]一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，包括移動(dòng)苗床床架、滑動(dòng)連接在移動(dòng)苗床床架上的單體移動(dòng)苗床及設(shè)在單體移動(dòng)苗床上的苗盤，還包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元、灌溉噴頭、連接頂板、灌溉管路、蓄液池及電磁閥，所述的蓄液池設(shè)在移動(dòng)苗床床架的中下部，所述的灌溉管路的一端插接在蓄液池內(nèi)，另一端與灌溉噴頭連接，所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元通過連接頂板與灌溉噴頭連接，帶動(dòng)灌溉噴頭上下運(yùn)動(dòng)，使得灌溉噴頭與苗盤連接或分開，所述的電磁閥設(shè)在灌溉管路內(nèi)部，控制著灌溉管路進(jìn)液或回液，對(duì)苗盤進(jìn)行潮汐式灌溉。
[0010]所述的苗盤的底部開設(shè)有用于與灌溉噴頭連接的管道口，苗盤的側(cè)邊設(shè)有檢測(cè)苗盤內(nèi)部液位高度的液位測(cè)定器，該液位測(cè)定器與電磁閥電連接，并控制電磁閥的啟閉，電磁閥的啟閉控制著灌溉管路進(jìn)液或回液。當(dāng)苗盤積蓄營(yíng)養(yǎng)液超過設(shè)定高度時(shí)，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)液管中停止抽進(jìn)營(yíng)養(yǎng)液。苗盤中的液位維持在一定高度，并且根據(jù)灌溉設(shè)定，電磁閥維持在中間位置狀態(tài)一段時(shí)間，同時(shí)進(jìn)液管和回液管處于閉路狀態(tài)。
[0011]所述的灌溉管路包括活動(dòng)管、公共管、進(jìn)液管及回液管，所述的進(jìn)液管與回液管的底端分別插接在蓄液池內(nèi)，進(jìn)液管與回液管的頂端同時(shí)與公共管的底端連接，公共管的頂端與活動(dòng)管的底端連接，活動(dòng)管的頂端與灌溉噴頭連接，所述的電磁閥設(shè)在公共管內(nèi)部，電磁閥控制著進(jìn)液管與回液管的通斷；所述的蓄液池內(nèi)設(shè)有循環(huán)水泵及過濾網(wǎng)，所述的循環(huán)水泵與進(jìn)液管的底端連接，所述的過濾網(wǎng)設(shè)在循環(huán)水泵的進(jìn)口處。
[0012]所述的連接頂板的一端套接在活動(dòng)管上，另一端與往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元連接，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元帶動(dòng)活動(dòng)管及與活動(dòng)管連接的灌溉噴頭上下運(yùn)動(dòng)，使得灌溉噴頭與苗盤連接或分開，所述的連接頂板的上方設(shè)有 限制連接頂板上下運(yùn)動(dòng)行程的上行程開關(guān)及下行程開關(guān)。
[0013]所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元為氣缸，氣缸的缸體固定在移動(dòng)苗床床架的下端，氣缸的活塞桿與連接頂板固定連接。所述的氣缸的外部設(shè)有保護(hù)裝置，防止?fàn)I養(yǎng)液的進(jìn)入。
[0014]所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元為齒輪齒條配合組件，所述的齒輪齒條配合組件包括齒條、齒輪固定板、齒輪、聯(lián)軸器、電機(jī)及齒條固定板，所述的齒條固定在齒條固定板上，齒條固定板的上端與連接頂板固定連接，所述的齒輪設(shè)在齒輪固定板上，齒輪通過聯(lián)軸器與固定在移動(dòng)苗床床架上的電機(jī)連接，所述的齒條與齒輪嚙合連接，電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒條上下運(yùn)動(dòng)，齒條的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連接頂板上下運(yùn)動(dòng)。
[0015]所述的移動(dòng)苗床床架上分布有多個(gè)與單體移動(dòng)苗床形狀相同的苗床床位，位于灌溉噴頭上方的苗床床位為灌溉區(qū)域，灌溉區(qū)域內(nèi)的苗床床位上設(shè)有兩個(gè)傳感器，這兩個(gè)傳感器分別位于苗床床位對(duì)角線的兩端，灌溉區(qū)域的苗床床位的側(cè)旁設(shè)有一個(gè)限位頂桿，所述的移動(dòng)苗床床架上鋪設(shè)有滾輪，所述的單體移動(dòng)苗床通過滾輪在移動(dòng)苗床床架上滑動(dòng)，單體移動(dòng)苗床滑動(dòng)到灌溉區(qū)域內(nèi)，當(dāng)兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到單體移動(dòng)苗床時(shí)，限位頂桿被頂起，單體移動(dòng)苗床停止在灌溉區(qū)域內(nèi)。[0016]所述的灌溉噴頭為截面為梯形的旋轉(zhuǎn)體，口徑上小下大，灌溉噴頭的四周和頂部設(shè)有用于進(jìn)液和回液的通孔，灌溉噴頭的下端周邊設(shè)有凸緣，凸緣上包覆有一層橡膠層。這樣的設(shè)計(jì)方式便于灌溉噴頭與苗盤的活動(dòng)連接。橡膠層的設(shè)置使得灌溉噴頭與苗盤連接灌溉時(shí)，密封性能較好。
[0017]所述的苗盤的上表面設(shè)有便于液體流動(dòng)的溝槽，苗盤的上表面為水平面。苗盤上放置植物和植物生長(zhǎng)盆。苗盤采用特有的抗化學(xué)品的高性能材料HIPS制作，甚至可保證栽培床直接在室外應(yīng)用。為了保證良好的灌溉效果，潮汐灌溉系統(tǒng)對(duì)栽培床的工作面要求較為嚴(yán)格，必須保證營(yíng)養(yǎng)液能自由地在灌溉區(qū)流動(dòng)。與此相似，當(dāng)灌溉完成時(shí)栽培容器內(nèi)多余的營(yíng)養(yǎng)液必須回收到栽培床上，也就是從栽培容器回收到回液箱中。因此苗盤表面必須非常水平才能確保水分在灌溉域的良好澆灌，使所有苗盤中的基質(zhì)在同一時(shí)間加濕，多余的營(yíng)養(yǎng)液在同一時(shí)刻回收。
[0018]所述的公共管的外側(cè)設(shè)有卡塊及凸臺(tái)，所述的卡塊設(shè)在公共管的上端，所述的凸臺(tái)位于卡塊的下方，所述的活動(dòng)管的底部套設(shè)在凸臺(tái)與卡塊之間，活動(dòng)管的底端開設(shè)有與卡塊配合卡扣的卡槽。通過設(shè)置凸臺(tái)與卡塊，控制活動(dòng)管在公共管上拉伸和收縮的幅度。
[0019]通過自動(dòng)控制方式，可以完成生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)灌溉一系列的程序，不需人工進(jìn)入工作區(qū)域搬動(dòng)單體苗床以及灌溉，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用和管理費(fèi)用低廉，節(jié)省人力物力財(cái)力。苗床自動(dòng)移動(dòng)輸送系統(tǒng)與自動(dòng)灌溉系統(tǒng)柔性結(jié)合，形成綜合機(jī)械結(jié)構(gòu)、精確定位、傳動(dòng)系統(tǒng)、管理規(guī)劃、智能調(diào)度、電子控制等技術(shù)的集成應(yīng)用系統(tǒng)。
[0020]本發(fā)明的裝置工作的順序?yàn)?
[0021]當(dāng)植物需要灌溉時(shí)，將具有網(wǎng)狀盆底的栽培容器置于苗盤上，單體移動(dòng)苗床通過滾輪將苗盤及苗盤上的栽培容器運(yùn)送到灌溉區(qū)域，單體移動(dòng)苗床滑動(dòng)到灌溉區(qū)域內(nèi)，移動(dòng)苗床床架上的兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到單體移動(dòng)苗床時(shí)，限位頂桿被頂起，單體移動(dòng)苗床停止在灌溉區(qū)域內(nèi)。同時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元啟動(dòng)，配合連接頂板，帶著活動(dòng)管向上運(yùn)動(dòng)，連接在活動(dòng)管上端的灌溉噴頭與苗盤上設(shè)置的管道口連接，灌溉噴頭的凸緣抵著苗盤，加強(qiáng)連接的密封性能，管道連接完畢， 同時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元向上運(yùn)動(dòng)，并且信號(hào)反饋給電磁閥，此時(shí)，灌溉噴頭、活動(dòng)管、公共管以及進(jìn)液管保持通路，而同時(shí)回液管是斷路的狀態(tài)。循環(huán)水泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，抽動(dòng)營(yíng)養(yǎng)液送至苗盤，網(wǎng)狀盆底的栽培容器內(nèi)的植物可以獲取營(yíng)養(yǎng)液。當(dāng)苗盤上的液位測(cè)定器檢測(cè)出苗盤被淹沒約20-30_的深度的時(shí)候，循環(huán)水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，信號(hào)反饋給電磁閥，電磁閥閥門調(diào)至中檔，液位保持不變。約10-15min后，電磁閥失電，灌溉噴頭、活動(dòng)管、公共管以及回液管保持通路，而同時(shí)進(jìn)液管為斷路狀態(tài)，栽培容器內(nèi)多余的營(yíng)養(yǎng)液必須回收到苗盤上，苗盤上的營(yíng)養(yǎng)液會(huì)順著通路管道回收至蓄水池中。蓄水池中設(shè)有過濾網(wǎng)，回流至蓄水池中的營(yíng)養(yǎng)液可以再次循環(huán)利用。當(dāng)整個(gè)灌溉流程完成時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元向下運(yùn)動(dòng)，灌溉噴頭與苗盤上的管道口分開，整個(gè)灌溉系統(tǒng)與苗床自動(dòng)移動(dòng)輸送系統(tǒng)分開，限位頂桿復(fù)位，單體移動(dòng)苗床可以離開灌溉區(qū)域，可以自動(dòng)移動(dòng)到另一個(gè)工作區(qū)域等待下一個(gè)操作。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0023](I)本發(fā)明的裝置機(jī)動(dòng)性很好，使用時(shí)，移動(dòng)苗床系統(tǒng)和潮汐式灌溉系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)柔性對(duì)接，即潮汐式灌溉系統(tǒng)能自動(dòng)與移動(dòng)苗床系統(tǒng)配合對(duì)接或者分開，使工人的操作與苗床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)同步運(yùn)行，提高了工作效率。[0024](2)移動(dòng)苗床在移動(dòng)時(shí)床體上的營(yíng)養(yǎng)液排空，可以減輕移動(dòng)機(jī)構(gòu)的能耗。
[0025](3)進(jìn)水和回水區(qū)域設(shè)計(jì)成同一區(qū)域，便于營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)利用，廢液回收利用，使水資源利用率可達(dá)90 %以上，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
[0026](4)采用精確的監(jiān)控裝置，可以自由控制苗床內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)液灌溉時(shí)間以及營(yíng)養(yǎng)液的灌溉高度。
[0027](5)通過自動(dòng)控制方式，可以完成生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)灌溉一系列的程序，不需人工進(jìn)入工作區(qū)域搬動(dòng)單體苗床以及灌溉，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用和管理費(fèi)用低廉，節(jié)省人力物力財(cái)力，且可以顯著提高生產(chǎn)率，加速生產(chǎn)進(jìn)程。
[0028](6)將地面式潮汐灌溉系統(tǒng)和植床式潮汐灌溉系統(tǒng)兩種灌溉系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，順應(yīng)了科技發(fā)展的時(shí)代要求，朝著溫室自動(dòng)化生產(chǎn)的方向有了顯著進(jìn)步。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為灌溉管道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為公共管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為活動(dòng)管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元為氣缸時(shí)與連接頂板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為齒輪齒條配合組件與連接頂板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為灌溉噴頭的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8為苗盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖中:1為上行程開關(guān)，2為活動(dòng)管，3為下行程開關(guān)，4為往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元，41為齒條,42為齒輪固定板,43為齒輪,44為聯(lián)軸器,45為電機(jī),46為齒條固定板,5為公共管,6為進(jìn)液管，7為回液管,8為蓄液池,9為移動(dòng)苗床床架，10為傳感器,11為滾輪，12為單體移動(dòng)苗床，13為苗盤，14為限位頂桿，15為灌溉噴頭，151為通孔，152為凸緣，16為連接頂板，17為電磁閥，18為循環(huán)水泵，19為過濾網(wǎng)，20為凸臺(tái)，21為卡塊,22為卡槽,23為液位測(cè)定器。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039]實(shí)施例
[0040]—種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汝式灌溉裝置,如圖1所示,包括移動(dòng)苗床床架9、滑動(dòng)連接在移動(dòng)苗床床架9上的單體移動(dòng)苗床12及設(shè)在單體移動(dòng)苗床12上的苗盤13，還包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4、灌溉噴頭15、連接頂板16、灌溉管路、蓄液池8及電磁閥17，蓄液池8設(shè)在移動(dòng)苗床床架9的中下部，灌溉管路的一端插接在蓄液池8內(nèi)，另一端與灌溉噴頭15連接，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4通過連接頂板16與灌溉噴頭15連接,帶動(dòng)灌溉噴頭15上下運(yùn)動(dòng),使得灌溉噴頭15與苗盤13連接或分開，電磁閥17設(shè)在灌溉管路內(nèi)部，控制著灌溉管路進(jìn)液或回液，對(duì)苗盤進(jìn)行潮汐式灌溉。
[0041]移動(dòng)苗床床架9上分布有多個(gè)與單體移動(dòng)苗床12形狀相同的苗床床位，位于灌溉噴頭15上方的苗床床位為灌溉區(qū)域，灌溉區(qū)域內(nèi)的苗床床位上設(shè)有兩個(gè)傳感器10，這兩個(gè)傳感器10分別位于苗床床位對(duì)角線的兩端，灌溉區(qū)域的苗床床位的側(cè)旁設(shè)有一個(gè)限位頂桿14，移動(dòng)苗床床架9上鋪設(shè)有滾輪11，單體移動(dòng)苗床12通過滾輪11在移動(dòng)苗床床架9上滑動(dòng)，單體移動(dòng)苗床12滑動(dòng)到灌溉區(qū)域內(nèi)，當(dāng)兩個(gè)傳感器10同時(shí)檢測(cè)到單體移動(dòng)苗床12時(shí)，限位頂桿14被頂起，單體移動(dòng)苗床12停止在灌溉區(qū)域內(nèi)。
[0042]灌溉管路如圖2~圖4所示，灌溉管路包括活動(dòng)管2、公共管5、進(jìn)液管6及回液管7，進(jìn)液管6與回液管7的底端分別插接在蓄液池8內(nèi)，進(jìn)液管6與回液管7的頂端同時(shí)與公共管5的底端連接，公共管5的頂端與活動(dòng)管2的底端連接，活動(dòng)管2的頂端與灌溉噴頭15連接，電磁閥17設(shè)在公共管5內(nèi)部，電磁閥17控制著進(jìn)液管6與回液管7的通斷；蓄液池8內(nèi)設(shè)有循環(huán)水泵18及過濾網(wǎng)19，循環(huán)水泵18與進(jìn)液管6的底端連接，過濾網(wǎng)19設(shè)在循環(huán)水泵18的進(jìn)口處。公共管5的外側(cè)設(shè)有卡塊21及凸臺(tái)20，卡塊21設(shè)在公共管5的上端，凸臺(tái)20位于卡塊21的下方，活動(dòng)管2的底部套設(shè)在凸臺(tái)20與卡塊21之間，活動(dòng)管2的底端開設(shè)有與卡塊21配合卡扣的卡槽22。通過設(shè)置凸臺(tái)20與卡塊21，控制活動(dòng)管2在公共管5上拉伸和收縮的幅度。
[0043]連接頂板16的一端套接在活動(dòng)管2上，另一端與往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4連接，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4帶動(dòng)活動(dòng)管2及與活動(dòng)管2連接的灌溉噴頭15上下運(yùn)動(dòng)，使得灌溉噴頭15與苗盤13連接或分開，連接頂板16的上方設(shè)有限制連接頂板16上下運(yùn)動(dòng)行程的上行程開關(guān)I及下行程開關(guān)3。
[0044]往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4為氣缸時(shí)，其與連接頂板16的連接結(jié)構(gòu)如圖5所示，氣缸的缸體固定在移動(dòng)苗床床架9的下端，氣缸的活塞桿與連接頂板16固定連接。氣缸的外部設(shè)有保護(hù)裝置，防止?fàn)I養(yǎng)液的進(jìn)入。
[0045]往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4為齒輪齒條配合組件，其結(jié)構(gòu)如圖6所示，齒輪齒條配合組件包括齒條41、齒輪固定板42、齒輪43、聯(lián)軸器44、電機(jī)45及齒條固定板46，齒條41固定在齒條固定板46上,齒條固定板46的上端與連接頂板16固定連接,齒輪43設(shè)在齒輪固定板42上，齒輪43通過聯(lián)軸器44與固定在移動(dòng)苗床床架9上的電機(jī)45連接，齒條41與齒輪43嚙合連接，電機(jī)45帶動(dòng)齒輪43轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪43的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒條41上下運(yùn)動(dòng)，齒條41的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連接頂板16上下運(yùn)動(dòng)。
[0046]灌溉噴頭15的結(jié)構(gòu)如圖7所示，灌溉噴頭15為截面為梯形的旋轉(zhuǎn)體，口徑上小下大，灌溉噴頭15的四周和頂部設(shè)有用于進(jìn)液和回液的通孔151，灌溉噴頭15的下端周邊設(shè)有凸緣152，凸緣152上包覆有一層橡膠層。這樣的設(shè)計(jì)方式便于灌溉噴頭15與苗盤13的活動(dòng)連接。橡膠層的設(shè)置使得灌溉噴頭15與苗盤13連接灌溉時(shí)，密封性能較好。
[0047]苗盤13的結(jié)構(gòu)如圖8所示，苗盤13的底部開設(shè)有用于與灌溉噴頭15連接的管道口，苗盤13的側(cè)邊設(shè)有檢測(cè)苗盤13內(nèi)部液位高度的液位測(cè)定器23，該液位測(cè)定器23與電磁閥17電連接，并控制電磁閥17的啟閉。當(dāng)苗盤13積蓄營(yíng)養(yǎng)液超過設(shè)定高度時(shí)，電磁閥17自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)液管6中停止抽進(jìn)營(yíng)養(yǎng)液。苗盤13中的液位維持在一定高度，并且根據(jù)灌溉設(shè)定，電磁閥17維持在中間位置狀態(tài)一段時(shí)間，同時(shí)進(jìn)液管6和回液管7處于閉路狀態(tài)。
[0048]苗盤13的上表面設(shè)有便于液體流動(dòng)的溝槽，苗盤13的上表面為水平面。苗盤13上放置植物和植物生長(zhǎng)盆。苗盤13采用特有的抗化學(xué)品的高性能材料HIPS制作，甚至可保證栽培床直接在室外應(yīng)用。為了保證良好的灌溉效果，潮汐灌溉系統(tǒng)對(duì)栽培床的工作面要求較為嚴(yán)格，必須保證營(yíng)養(yǎng)液能自由地在灌溉區(qū)流動(dòng)。與此相似，當(dāng)灌溉完成時(shí)栽培容器內(nèi)多余的營(yíng)養(yǎng)液必須回收到栽培床上，也就是從栽培容器回收到回液箱中。因此苗盤13表面必須非常水平才能確保水分在灌溉域的良好澆灌，使所有苗盤13中的基質(zhì)在同一時(shí)間加濕，多余的營(yíng)養(yǎng)液在同一時(shí)刻回收。
[0049]本發(fā)明的裝置工作的順序?yàn)?
[0050]當(dāng)植物需要灌溉時(shí)，將具有網(wǎng)狀盆底的栽培容器置于苗盤13上，單體移動(dòng)苗床12通過滾輪11將苗盤13及苗盤13上的栽培容器運(yùn)送到灌溉區(qū)域，單體移動(dòng)苗床12滑動(dòng)到灌溉區(qū)域內(nèi)，移動(dòng)苗床床架9上的兩個(gè)傳感器10同時(shí)檢測(cè)到單體移動(dòng)苗床12時(shí)，限位頂桿14被頂起,單體移動(dòng)苗床12停止在灌溉區(qū)域內(nèi)。同時(shí),往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4啟動(dòng),配合連接頂板16，帶著活動(dòng)管2向上運(yùn)動(dòng)，連接在活動(dòng)管2上端的灌溉噴頭15與苗盤13上設(shè)置的管道口連接，灌溉噴頭15的凸緣抵著苗盤13，加強(qiáng)連接的密封性能，管道連接完畢，同時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4向上運(yùn)動(dòng)，并且信號(hào)反饋給電磁閥17，此時(shí)，灌溉噴頭15、活動(dòng)管2、公共管5以及進(jìn)液管6保持通路，而同時(shí)回液管7是斷路的狀態(tài)。循環(huán)水泵18開始運(yùn)轉(zhuǎn)，抽動(dòng)營(yíng)養(yǎng)液送至苗盤13，網(wǎng)狀盆底的栽培容器內(nèi)的植物可以獲取營(yíng)養(yǎng)液。當(dāng)苗盤13上的液位測(cè)定器23檢測(cè)出苗盤13被淹沒約20-30_的深度的時(shí)候，循環(huán)水泵18停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，信號(hào)反饋給電磁閥17，電磁閥17閥門調(diào)至中檔，液位保持不變。約10-15min后，電磁閥17失電，灌溉噴頭15、活動(dòng)管2、公共管5以及回液管7保持通路，而同時(shí)進(jìn)液管6為斷路狀態(tài)，栽培容器內(nèi)多余的營(yíng)養(yǎng)液必須回收到苗盤13上，苗盤13上的營(yíng)養(yǎng)液會(huì)順著通路管道回收至蓄水池8中。蓄水池8中設(shè)有過濾網(wǎng)19，回流至蓄水池8中的營(yíng)養(yǎng)液可以再次循環(huán)利用。當(dāng)整個(gè)灌溉流程完成時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元4向下運(yùn)動(dòng)，灌溉噴頭15與苗盤13上的管道口分開，整個(gè)灌溉系統(tǒng)與苗床自動(dòng)移動(dòng)輸送系統(tǒng)分開，限位頂桿14復(fù)位，單體移動(dòng)苗床12可以離開灌溉區(qū)域，可以自動(dòng)移動(dòng)到另一個(gè)工作區(qū)域等待下一個(gè)操作。
[0051]通過自動(dòng)控制方式，可以完成生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)灌溉一系列的程序，不需人工進(jìn)入工作區(qū)域搬動(dòng)單體苗床以及灌溉，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用和管理費(fèi)用低廉，節(jié)省人力物力財(cái)力。苗床自動(dòng)移動(dòng)輸送系統(tǒng)與自動(dòng)灌溉系統(tǒng)柔性結(jié)合，形成綜合機(jī)械結(jié)構(gòu)、精確定位、傳動(dòng)系統(tǒng)、管理規(guī)劃、智能調(diào)度、電子控制等技術(shù)的集成應(yīng)用系統(tǒng)。
[0052]本裝置可以顯著提高生產(chǎn)效率，加速生產(chǎn)進(jìn)程，減少勞動(dòng)力需求。主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性很好，使用時(shí)，使工人的 操作與苗床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)同步運(yùn)行，也提高了工作效率。對(duì)于設(shè)施灌溉施肥節(jié)約資源、豐產(chǎn)、高效、環(huán)保的實(shí)際需要，開發(fā)出了潮汐式灌溉育苗專用栽培床、潮汐灌溉營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)再利用裝備和營(yíng)養(yǎng)液智能監(jiān)測(cè)調(diào)控系統(tǒng)，研究在溫室中潮汐式灌溉移動(dòng)苗床的應(yīng)用，包括移動(dòng)苗床系統(tǒng)和潮汐式營(yíng)養(yǎng)液灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。與常規(guī)灌溉系統(tǒng)相t匕，實(shí)現(xiàn)了灌溉的精準(zhǔn)化，廢液回收利用，使水資源利用率可達(dá)90%以上，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
[0053]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施案例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，包括移動(dòng)苗床床架(9)、滑動(dòng)連接在移動(dòng)苗床床架(9)上的單體移動(dòng)苗床(12)及設(shè)在單體移動(dòng)苗床(12)上的苗盤(13)，其特征在于，還包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元(4)、灌溉噴頭(15)、連接頂板(16)、灌溉管路、蓄液池(8)及電磁閥(17)，所述的蓄液池(8)設(shè)在移動(dòng)苗床床架(9)的中下部，所述的灌溉管路的一端插接在蓄液池(8)內(nèi)，另一端與灌溉噴頭(15)連接，所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元(4)通過連接頂板(16)與灌溉噴頭(15)連接，帶動(dòng)灌溉噴頭(15)上下運(yùn)動(dòng)，使得灌溉噴頭(15)與苗盤(13)連接或分開，所述的電磁閥(17)設(shè)在灌溉管路內(nèi)部，控制著灌溉管路進(jìn)液或回液，對(duì)苗盤進(jìn)行潮汐式灌溉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的苗盤(13)的底部開設(shè)有用于與灌溉噴頭(15)連接的管道口，苗盤(13)的側(cè)邊設(shè)有檢測(cè)苗盤(13)內(nèi)部液位高度的液位測(cè)定器(23)，該液位測(cè)定器(23)與電磁閥(17)電連接，并控制電磁閥(17)的啟閉，電磁閥(17)的啟閉控制著灌溉管路進(jìn)液或回液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的灌溉管路包括活動(dòng)管(2)、公共管(5)、進(jìn)液管(6)及回液管(7)，所述的進(jìn)液管(6)與回液管(7)的底端分別插接在蓄液池(8)內(nèi)，進(jìn)液管(6)與回液管(7)的頂端同時(shí)與公共管(5)的底端連接，公共管(5)的頂端與活動(dòng)管(2)的底端連接，活動(dòng)管(2)的頂端與灌溉噴頭(15)連接，所述的電磁閥(17)設(shè)在公共管(5)內(nèi)部，電磁閥(17)控制著進(jìn)液管(6)與回液管⑵的通斷；所述的蓄液池⑶內(nèi)設(shè)有循環(huán)水泵(18)及過濾網(wǎng)(19)，所述的循環(huán)水泵(18)與進(jìn)液管(6)的底端連接，所述的過濾網(wǎng)(19)設(shè)在循環(huán)水泵(18)的進(jìn)口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的連接頂板(16)的一端套接在活動(dòng)管(2)上，另一端與往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元(4)連接，往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元(4)帶動(dòng)活動(dòng)管(2)及與活動(dòng)管(2)連接的灌溉噴頭(15)上下運(yùn)動(dòng)，使得灌溉噴頭(15)與苗盤(13)連接或分開，所述的連接頂板(16)的上方設(shè)有限制連接頂板(16)上下運(yùn)動(dòng)行程的上行程開關(guān)(I)及下.行程開關(guān)(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元(4)為氣缸，氣缸的缸體固定在移動(dòng)苗床床架(9)的下端，氣缸的活塞桿與連接頂板(16)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元(4)為齒輪齒條配合組件，所述的齒輪齒條配合組件包括齒條(41)、齒輪固定板(42)、齒輪(43)、聯(lián)軸器(44)、電機(jī)(45)及齒條固定板(46)，所述的齒條(41)固定在齒條固定板(46)上，齒條固定板(46)的上端與連接頂板(16)固定連接，所述的齒輪(43)設(shè)在齒輪固定板(42)上，齒輪(43)通過聯(lián)軸器(44)與固定在移動(dòng)苗床床架(9)上的電機(jī)(45)連接，所述的齒條(41)與齒輪(43)嚙合連接，電機(jī)(45)帶動(dòng)齒輪(43)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪(43)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒條(41)上下運(yùn)動(dòng)，齒條(41)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連接頂板(16)上下運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的移動(dòng)苗床床架(9)上分布有多個(gè)與單體移動(dòng)苗床(12)形狀相同的苗床床位，位于灌溉噴頭(15)上方的苗床床位為灌溉區(qū)域，灌溉區(qū)域內(nèi)的苗床床位上設(shè)有兩個(gè)傳感器(10)，這兩個(gè)傳感器(10)分別位于苗床床位對(duì)角線的兩端，灌溉區(qū)域的苗床床位的側(cè)旁設(shè)有一個(gè)限位頂桿(14)，所述的移動(dòng)苗床床架(9)上鋪設(shè)有滾輪(11)，所述的單體移動(dòng)苗床(12)通過滾輪(11)在移動(dòng)苗床床架(9)上滑動(dòng)，單體移動(dòng)苗床(12)滑動(dòng)到灌溉區(qū)域內(nèi)，當(dāng)兩個(gè)傳感器(10)同時(shí)檢測(cè)到單體移動(dòng)苗床(12)時(shí)，限位頂桿(14)被頂起，單體移動(dòng)苗床(12)停止在灌溉區(qū)域內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的灌溉噴頭(15)為截面為梯形的旋轉(zhuǎn)體，口徑上小下大，灌溉噴頭(15)的四周和頂部設(shè)有用于進(jìn)液和回液的通孔，灌溉噴頭(15)的下端周邊設(shè)有凸緣，凸緣上包覆有一層橡膠層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的苗盤(13)的上表面設(shè)有便于液體流動(dòng)的溝槽，苗盤(13)的上表面為水平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)苗床配套自動(dòng)化潮汐式灌溉裝置，其特征在于，所述的公共管(5)的外側(cè)設(shè)有卡塊(21)及凸臺(tái)(20)，所述的卡塊(21)設(shè)在公共管(5)的上端，所述的凸臺(tái)(20)位于卡塊(21)的下方，所述的活動(dòng)管(2)的底部套設(shè)在凸臺(tái)(20)與卡塊(21)之間，活動(dòng)管(2)的底端開設(shè)有與卡塊(21)配合卡扣的卡槽(22)。
【文檔編號(hào)】A01G9/26GK103461036SQ201310410389
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】陳杰, 周全, 吳軍輝, 司慧萍, 林開顏, 秦同娣, 李引, 施建鋒 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)