一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種溫室用懸梁式交替灌溉系統(tǒng)，尤其適用于溫室行間距比較規(guī)則的作物的灌溉，更具體的說(shuō)，涉及一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，而且水資源時(shí)空分布很不均勻，用水方式也很不合理。我國(guó)消耗的淡水資源70%是農(nóng)業(yè)用水，而農(nóng)業(yè)用水中的90%又是灌溉用水，因此在我國(guó)發(fā)展節(jié)水灌溉是很重要的。近年來(lái)我國(guó)溫室農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積不斷擴(kuò)大，溫室灌溉消耗用水量不斷增大，種植成本增加，溫室節(jié)水灌溉受到重視。
[0003]已有的分區(qū)交替灌溉裝置多采用控制各個(gè)出水口開(kāi)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)交替灌溉，每個(gè)出水口配有獨(dú)立的閥門，通過(guò)機(jī)構(gòu)連接，使所有閥門聯(lián)動(dòng)。田間的作業(yè)環(huán)境，塵土、水銹、動(dòng)力都將對(duì)閥門的操作帶來(lái)不利影響。所以公告號(hào)為CN103264551A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種懸梁式交替灌溉系統(tǒng)，包括帶噴水口的懸梁水管，所述懸梁水管與水池連通并由水池供水，懸梁水管電磁閥安裝在懸梁水管的進(jìn)水口處，與控制器連接，其開(kāi)啟與閉合由控制器控制；所述懸梁水管架設(shè)在兩個(gè)平行排列的懸梁水管滑槽上，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)而在懸梁水管滑槽上能夠沿懸梁水管滑槽的方向自由滑動(dòng)和停止，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器連接并由控制器控制;多個(gè)滑槽支撐柱固定在作物行的兩側(cè)，支撐懸梁水管滑槽，所述懸梁水管滑槽與作物行垂直;土壤水分傳感器安放在作物根部，每垅植株的土壤中設(shè)置一個(gè)，與控制器連接;所述懸梁水管每次移動(dòng)的距離與每垅植株的行距相對(duì)應(yīng)。通過(guò)該方案起到了保證節(jié)水的情況下，較高效率的保證了加濕效果。
[0004]但是上述方案還存在一定的改進(jìn)空間，雖然大量用水時(shí)，檢測(cè)到土壤水分傳感器的采樣電壓非常低時(shí)，通過(guò)灌溉的方式實(shí)現(xiàn)灌溉補(bǔ)水，但是這樣容易導(dǎo)致灌溉的水量過(guò)多造成植物死亡，所以對(duì)土壤水分傳感器的精度、控制電路的執(zhí)行要求以及灌溉的水量要求都較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的加濕方式，在濕度較低而不滿足噴水灌溉條件時(shí)，通過(guò)霧化加濕的方式實(shí)現(xiàn)恒濕調(diào)節(jié)。
[0006]本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，包括帶噴水口的懸梁水管、支撐柱以及土壤水分傳感器，所述懸梁水管與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管可在支撐柱上滑移，所述土壤水分傳感器安放在作物根部用于檢測(cè)濕度并輸出采樣電壓，其特征在于:還包括濕度控制電路和設(shè)置在懸梁水管上的霧化片和風(fēng)機(jī)，所述濕度控制電路包括有濕度檢測(cè)模塊，耦接于土壤水分傳感器，且當(dāng)濕度低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出一加濕信號(hào)；
[0007]加濕驅(qū)動(dòng)單元，耦接并響應(yīng)于加濕信號(hào)工作，并輸出用于提供霧化片和風(fēng)機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0008]霧化片驅(qū)動(dòng)單元，耦接于加濕驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)霧化片工作；
[0009]風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，耦接于加濕驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)工作；所述風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口方向正對(duì)霧化片設(shè)置。
[0010]通過(guò)這樣設(shè)置，首先當(dāng)濕度沒(méi)有過(guò)低時(shí)，只需要保證濕度處于一定范圍，無(wú)需大量灌溉，所以當(dāng)土壤水分傳感器檢測(cè)到水分不足的情況下，通過(guò)濕度檢測(cè)模塊獲取該情況，輸出加濕信號(hào)，那么此時(shí)懸梁水管內(nèi)部的水分被風(fēng)機(jī)和霧化片帶出，以霧化的方式實(shí)現(xiàn)噴管加濕，當(dāng)然此時(shí)可以將系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得加濕效果更加，而通過(guò)霧化加濕不會(huì)使得灌溉量太大導(dǎo)致出現(xiàn)萎奄的情況。
[0011 ]進(jìn)一步地:所述濕度檢測(cè)模塊包括基準(zhǔn)單元，用于提供一基準(zhǔn)電壓；比較單元，耦接于土壤水分傳感器和基準(zhǔn)單元，當(dāng)采樣電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出加濕信號(hào)。通過(guò)這樣設(shè)置，保證了其輸出高于預(yù)設(shè)值時(shí)就輸出基準(zhǔn)信號(hào)，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修。
[0012]進(jìn)一步地:所述基準(zhǔn)單元包括串聯(lián)設(shè)置的第一電阻、第二電阻以及第三電阻，所述第一電阻和第二電阻耦接的節(jié)點(diǎn)提供基準(zhǔn)電壓。通過(guò)第一電阻、第二電阻和第三電阻的設(shè)置，一來(lái)可以起到均衡電壓的效果，同時(shí)可以消除諧波。
[0013]進(jìn)一步地:所述第三電阻設(shè)置為可調(diào)電阻。通過(guò)可調(diào)電阻的設(shè)置，可以保證其設(shè)置的方式一定，可調(diào)電阻可以調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓大小，使得使用者可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置自己需要的濕度范圍。
[0014]進(jìn)一步地:所述加濕驅(qū)動(dòng)單元包括多諧震蕩單元和變比單元，所述多諧振蕩單元耦接于霧化片驅(qū)動(dòng)單元;所述變比單元的輸入端耦接于多諧振蕩單元，其輸出端耦接于風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。通過(guò)多諧振蕩單元驅(qū)動(dòng)霧化片振動(dòng)，且通過(guò)變比電路驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)動(dòng)作，電路穩(wěn)定，多諧振蕩器輸出的震蕩波可以帶動(dòng)兩個(gè)設(shè)備同時(shí)工作，保證了控制模塊設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易程度。
[0015]進(jìn)一步地:所述多諧振蕩單元的供電端與電源之間耦接有繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，所述濕度檢測(cè)模塊包括一繼電器線圈，當(dāng)輸出加濕信號(hào)時(shí)，所述繼電器線圈得電以使繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。保證了其搭載能力和輸出性能，提高了使用的合理性。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果:通過(guò)這樣設(shè)置，首先當(dāng)濕度沒(méi)有過(guò)低時(shí)，只需要保證濕度處于一定范圍，無(wú)需大量灌溉，所以當(dāng)土壤水分傳感器檢測(cè)到水分不足的情況下，通過(guò)濕度檢測(cè)模塊獲取該情況，輸出加濕信號(hào)，那么此時(shí)懸梁水管內(nèi)部的水分被風(fēng)機(jī)和霧化片帶出，以霧化的方式實(shí)現(xiàn)噴管加濕，當(dāng)然此時(shí)可以將系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得加濕效果更加，而通過(guò)霧化加濕不會(huì)使得灌溉量太大導(dǎo)致出現(xiàn)萎奄的情況。
【附圖說(shuō)明】

[0017]圖1是懸梁式噴灌系統(tǒng)原理圖；
[0018]圖2是濕度檢測(cè)模塊電路圖；
[0019]圖3是加濕驅(qū)動(dòng)單元電路圖；
[0020]圖4是霧化片驅(qū)動(dòng)單元電路圖；
[0021]圖5是風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元電路圖。
[0022]圖中，1、懸梁水管；2、支撐柱；101、土壤水分傳感器；102、基準(zhǔn)單元；103、比較器；104、執(zhí)行單元;200、加濕驅(qū)動(dòng)單元;201、多諧振蕩單元;202、變比單元;301、霧化片驅(qū)動(dòng)單元;401、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]參照?qǐng)D1所示，一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，包括帶噴水口的懸梁水管1、支撐柱2以及土壤水分傳感器101，所述懸梁水管I與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管I可在支撐柱2上滑移，所述土壤水分傳感器101安放在作物根部用于檢測(cè)濕度并輸出采樣電壓，還包括濕度控制電路和設(shè)置在懸梁水管上的霧化片和風(fēng)機(jī)，濕度控制電路包括:
[0025]參照?qǐng)D2所示，濕度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)攪拌筒內(nèi)部濕度，且當(dāng)濕度過(guò)低時(shí)，輸出一加濕信號(hào);所述濕度檢測(cè)模塊包括土壤水分傳感器101，用于檢測(cè)攪拌筒內(nèi)部濕度并輸出采樣電壓;基準(zhǔn)單元102，用于提供一基準(zhǔn)電壓；比較單元，耦接于土壤水分傳感器101和基準(zhǔn)單元102，當(dāng)采樣電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出加濕信號(hào)，其包括比較器103和執(zhí)行單元104，比較器103的輸出端耦接于執(zhí)行單元104，執(zhí)行單元104包括第五電阻R15和第六電阻R16，所述第五電阻Rl 5和第六電阻Rl 6耦接的節(jié)點(diǎn)耦接于NPN三極管的基極，所述NPN三極管還耦接有繼電器線圈，通過(guò)繼電器線圈KMl驅(qū)動(dòng)。所述基準(zhǔn)單元102包括串聯(lián)設(shè)置的第一電阻RU、第二電阻R12以及第三電阻R13，所述第一電阻Rll和第二電阻R12耦接的節(jié)點(diǎn)提供基準(zhǔn)電壓。所述第三電阻為可調(diào)電阻。需要說(shuō)明的是加濕信號(hào)輸出的基準(zhǔn)值濕度范圍應(yīng)當(dāng)小于較低的值。
[0026]參照?qǐng)D3所示，加濕驅(qū)動(dòng)單元200包括第一繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)kml，其一端接于電源電平；
[0027]多諧震蕩單元201，包括一555定時(shí)器，所述555定時(shí)器的輸出端接于霧化片驅(qū)動(dòng)單元301，用于為霧化片提供驅(qū)動(dòng)信號(hào);所述555定時(shí)器的第一引腳接地，第二引腳與第六引腳耦接，并與第一繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)之間串連有第八可調(diào)電阻R8和第七電阻R7，第七引腳接于第八可調(diào)電阻R8和第七電阻R7連接形成的結(jié)點(diǎn)，所述第二引腳與地端之間還串連有第一電容Cl，第五引腳與地端之間串連有第二電容C2。通過(guò)控制第八可調(diào)電阻R8可以控制其輸出PWM波的占空比，通過(guò)設(shè)置第二電容C2的容量可以控制其輸出的占空比。第七電阻R7阻值優(yōu)選為10千歐，第八可調(diào)電阻R8阻值優(yōu)選為IM歐姆，第一電容Cl容量?jī)?yōu)選為100 uF，第二電容C2容量選為0.01沾，其最大輸出頻率約為100000!12。對(duì)霧化片功能控制所需要的信號(hào)源有:
1、需要24V供電；2、需要一個(gè)可調(diào)的高頻PffM信號(hào)，其輸出頻率最低要求為1.7MHZ。
[0028]變比單元202，接于555定時(shí)器的輸出端和風(fēng)機(jī)FANl驅(qū)動(dòng)單元之間，將555定時(shí)器輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為風(fēng)機(jī)FANl適用的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)。包括一光親隔離器，其輸入端接于555定時(shí)器的第三引腳UoutI，其輸出端為高電平輸出，輸出端與地端之間還耦接有一第三電容C3和與之并聯(lián)的第九電阻R9，所述第三電容C3和第九電阻R9組成一個(gè)小型的RC震蕩回路，其輸出端接于第三比較器的正極，通過(guò)設(shè)置第三電容C3和第九電阻R9的參數(shù)可以改變其輸出PWM波的占空比，將其變?yōu)榭沈?qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)FANl的電信號(hào)使用。所述光耦隔離器選用6N137，第三電容C3容量選為1uF，第九可調(diào)電阻最大阻值選為100歐姆，第三比較器選用LM355比較器。通過(guò)555定時(shí)器連接而成的多諧震蕩單元201作為風(fēng)機(jī)和霧化片的驅(qū)動(dòng)單元，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大節(jié)約了單元成本以及設(shè)計(jì)空間。參照?qǐng)D4，U0為555定時(shí)器的第三引腳Uoutl的輸出PWM信號(hào)，Uout為變比單元20222對(duì)其占空比的控制原理，在此不做贅述。霧化片驅(qū)動(dòng)單元301，其包括一輸入引腳，如圖4所示的是常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)單元，555定時(shí)器的第三引腳Uoutl用于給霧化片提供驅(qū)動(dòng)PWM波，控制霧化片震動(dòng)。
[0029]參照?qǐng)D5所示，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元401，第三比較器的輸出端Uout2控制風(fēng)機(jī)FANl使能，通過(guò)調(diào)節(jié)第九電阻R9可控制風(fēng)機(jī)風(fēng)速。所述的霧化片驅(qū)動(dòng)單元301和風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元401，其控制開(kāi)關(guān)管(Ml和M2)均選為MOS管，其相對(duì)于三極管更適合做風(fēng)機(jī)FANl及霧化片的驅(qū)動(dòng)單元開(kāi)關(guān)管使用。通過(guò)這樣設(shè)置，土壤水分內(nèi)部檢測(cè)到濕度過(guò)低時(shí)，加濕驅(qū)動(dòng)單元200工作，保證其內(nèi)部均勻加濕防止?jié)穸冗^(guò)低初結(jié)。
[0030]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，包括帶噴水口的懸梁水管(I)、支撐柱(2)以及土壤水分傳感器(I OI )，所述懸梁水管(I)與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管(I)可在支撐柱(2)上滑移，所述土壤水分傳感器(101)安放在作物根部用于檢測(cè)濕度并輸出采樣電壓，其特征在于:還包括濕度控制電路和設(shè)置在懸梁水管(I)上的霧化片和風(fēng)機(jī)，所述濕度控制電路包括有 濕度檢測(cè)模塊，耦接于土壤水分傳感器(101)，且當(dāng)濕度低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出一加濕信號(hào)； 加濕驅(qū)動(dòng)單元(200)，耦接并響應(yīng)于加濕信號(hào)工作，并輸出用于提供霧化片和風(fēng)機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 霧化片驅(qū)動(dòng)單元(301)，耦接于加濕驅(qū)動(dòng)單元(200)并驅(qū)動(dòng)霧化片工作； 風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(401)，耦接于加濕驅(qū)動(dòng)單元(200)并驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)工作；所述風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口方向正對(duì)霧化片設(shè)置。2.如權(quán)利要求1所述的一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述濕度檢測(cè)模塊包括 基準(zhǔn)單元(102)，用于提供一基準(zhǔn)電壓； 比較單元，耦接于土壤水分傳感器(101)和基準(zhǔn)單元(102)，當(dāng)采樣電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出加濕信號(hào)。3.如權(quán)利要求2所述的一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述基準(zhǔn)單元(102)包括串聯(lián)設(shè)置的第一電阻、第二電阻以及第三電阻，所述第一電阻和第二電阻耦接的節(jié)點(diǎn)提供基準(zhǔn)電壓。4.如權(quán)利要求3所述的一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述第三電阻設(shè)置為可調(diào)電阻。5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述加濕驅(qū)動(dòng)單元(200)包括多諧震蕩單元和變比單元(202)，所述多諧振蕩單元(201)耦接于霧化片驅(qū)動(dòng)單元(301);所述變比單元(202)的輸入端耦接于多諧振蕩單元(201)，其輸出端耦接于風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(401)。6.如權(quán)利要求5所述的一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述多諧振蕩單元(201)的供電端與電源之間耦接有繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，所述濕度檢測(cè)模塊包括一繼電器線圈，當(dāng)輸出加濕信號(hào)時(shí)，所述繼電器線圈得電以使繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。
【專利摘要】一種恒濕交替灌溉系統(tǒng)，包括帶噴水口的懸梁水管、支撐柱以及土壤水分傳感器，所述懸梁水管與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管可在支撐柱上滑移，所述土壤水分傳感器安放在作物根部用于檢測(cè)濕度并輸出采樣電壓，還包括濕度控制電路和設(shè)置在懸梁水管上的霧化片和風(fēng)機(jī)，所述濕度控制電路包括有濕度檢測(cè)模塊，耦接于土壤水分傳感器，且當(dāng)濕度低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出一加濕信號(hào)；加濕驅(qū)動(dòng)單元，耦接并響應(yīng)于加濕信號(hào)工作，并輸出用于提供霧化片和風(fēng)機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；霧化片驅(qū)動(dòng)單元，耦接于加濕驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)霧化片工作；風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，耦接于加濕驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)工作；所述風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口方向正對(duì)霧化片設(shè)置。
【IPC分類】A01G25/16, A01G25/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205385754
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620097522
【發(fā)明人】喬書(shū)領(lǐng)
【申請(qǐng)人】中喬大三農(nóng)智慧農(nóng)業(yè)（北京）有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日