本實用新型涉及植物灌溉技術領域，具體涉及一種滴灌灌水器，特別涉及一種溫室西紅柿專用高均勻性灌水器。

背景技術：

西紅柿(番茄)是全球第二大蔬菜作物，2013年全球番茄種植面積為476.25萬公頃，生產總量為16449.30萬噸；我國是世界上番茄種植面積和生產總量最大的國家，2013年種植面積和生產總量分別達到98.46萬公頃和5066.43萬噸，隨著經濟社會的發(fā)展和生活水平的提高，消費者對番茄生產總量的需求已趨近飽和，而對果實品質的要求日益提高，為了在保證產量的同時提高番茄果實的品質，基于設施農業(yè)種植(溫室種植)下的許多農藝管理措施已經應用到番茄生產中。其中通過灌溉措施調節(jié)溫室西紅柿土壤水肥狀況和溫室溫濕度等環(huán)境因素，從而調節(jié)番茄產量和品質，正被許多學者和實際種植農戶所關注。滴灌作為一種局部灌水方式，基于其灌水高效自控、節(jié)水增產等優(yōu)勢正被普遍用于溫室蔬菜、花卉和果樹的灌溉。然而，溫室用戶在選擇作物相對應的滴灌灌水器時，市場上面并沒有可供某種單個作物專用的灌水器(滴灌帶)，只能被動選擇流量和間距相對靠近的灌水器。

西紅柿是一種對水分需求很大的作物，并且對水分虧缺反應敏感，灌溉是影響番茄產量和果實品質的重要因素。充分灌溉條件下，溫室西紅柿生育期內平均日耗水量大約在2.2-2.5mm/d,生育耗水高峰期間日平均耗水量大約在3.5-4mm/d，單日最大耗水量峰值可達5.0-5.5mm/d之間。西紅柿的根系發(fā)達，主要根系分布在30厘米的耕作層內，最深可達1.5米。西紅柿對土壤的要求不甚嚴格，一般說來，除了低洼水澇地或鹽堿上外，都可以種植西紅柿。但是，為了獲得優(yōu)質、高產的西紅柿，最好選擇土層深厚、肥沃疏松、保水保肥力較強的砂壤土，這也是目前溫室西紅柿種植面積最大的土壤類型之一。

對于溫室西紅柿的灌溉而言，從調研的數(shù)據來看，目前溫室大棚較為普遍采用的單次灌水時間(輪灌時間)為4-6個小時，灌溉周期普遍采用6-8天。如果采用流量過大的灌水器(超過2L/h)，以單個灌水器流量為2L/h，灌水器間距為30cm(西紅柿種植株距一般為25-40cm)為例，每次滴灌灌水時間為5小時，灌溉濕潤比為0.6來算，則單位面積上(每平方米)實際每次灌水量為50mm,如果按照西紅柿每日耗水5.5mm來算，每次灌水后可以持續(xù)維持9天后再灌(即灌溉周期為9天)；如果按照西紅柿每日耗水4mm來算，每次灌水后可以持續(xù)維持12天后再灌(即灌溉周期為12天)，這與目前主流采的灌溉周期為6-8天不相一致，給大面積溫室西紅柿用戶在管理和操作上帶來系列不便。此外，從砂壤土的水分運移特性分析來看，單次灌水量過大，并不有利于水分的高效利用，而且容易造成水肥的滲漏損失，因此針對西紅柿的滴灌灌水器的流量應該要小于2L/h。從另外一個角度反向分析來看，如果按照目前溫室西紅柿種植普遍采用的灌溉周期為7天，按照西紅柿每日耗水5.5mm來算，則單次需要的灌水量為38.5mm，同時按照目前溫室西紅柿種植普遍采用的單次滴灌灌水持續(xù)時間為5個小時，灌水器間距為30cm來計算，則單個灌水器的流量需求為1.54L/h。當然，實際上西紅柿日耗水量達到峰值5.5mm的天數(shù)不多，生育期內更多的天數(shù)內其日耗水量在3.5-4mm之間，這也意味著單個灌水器的流量需求要小于1.54L/h，按照日耗水量在3.5之間來計算，單個灌水器的流量需求約為1.0L/h。因此，溫室西紅柿灌溉對單個滴灌灌水器的流量需求應盡量在1.0-1.5L/h之間為優(yōu)。

綜上所述，面對溫室西紅柿種植規(guī)模的擴大，從提高灌溉精量化與水肥高效利用以及方便用戶管理等角度出發(fā)，研制溫室西紅柿專用滴灌灌水器勢在必行，依據相關調研和計算，我們發(fā)明了一種流量介于1.0-1.5L/h之間的溫室西紅柿專用高均勻性灌水器，相關產品填補國內相關產品空白。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對國內溫室西紅柿專用高均勻性灌水器的空白，提供了一種具有較優(yōu)水力性能、結構簡單、價格低廉的非壓力補償式溫室西紅柿專用高均勻性灌水器，其流量為1.29L/h，介于1.0-1.5L/h之間。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本實用新型提供了一種溫室西紅柿專用高均勻性灌水器，包括進水腔和出水腔；所述進水腔內設置有整體片式裝置，所述整體片式裝置包括過濾網格和鋸齒型流道，所述過濾網格一側與進水口連通，另一側與鋸齒型流道連通；所述出水腔上設置有出水口。

優(yōu)選地，所述過濾網格的孔徑為0.25mm。

優(yōu)選地，所述過濾網格為篩網狀，數(shù)量不少于20個。

優(yōu)選地，所述鋸齒型流道的鋸齒高度(H)為0.85mm，鋸齒間距(I)為1.41mm，流道寬度(W)為0.65mm，流道深度(D)為0.55mm，齒角度(θ)為45°，齒尖參差量(G)為0mm。

優(yōu)選地，所述鋸齒型流道的長度(L)為19.03mm。

本實用新型中，所述鋸齒型流道的各尺寸的選擇是很關鍵的，每一個尺寸的改變均會導致最終的流量發(fā)生偏差，而導致無法得到本實用新型的效果。

優(yōu)選地，所述進水口上設置有過濾裝置。

優(yōu)選地，所述出水口的直徑為1.6mm。

本實用新型為了提高抗物理堵塞功能，采用側向多個帶過濾功能的進水口，且在鋸齒型流道下方設有至少20個篩網狀過濾網格。

為了提高灌水器水力性能，對齒間距、齒錐角、流道寬度和深度、齒重合度、流道長度等結構參數(shù)及其尺寸進行優(yōu)化組合，提高了流道中流體運動的紊動性，從而提高了灌水器在低壓下的水力性能和抗堵塞性能，且滿足了灌水器流量介于1.0-1.5L/h之間。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：基于溫室西紅柿灌溉對單個滴灌灌水器的流量需求在1.0-1.5L/h之間，本實用新型設計出一種流量為1.29L/h的溫室西紅柿專用滴灌灌水器，可提高溫室西紅柿灌溉精量化與水肥高效利用，便于用戶管理。此外，通過設置篩狀過濾網格和優(yōu)化鋸齒狀流道結構參數(shù)的組合，使本實用新型的鋸齒型灌水器在常壓下仍具有優(yōu)異的水力性能和抗堵塞性能，而且本實用新型具有結構簡單、造價低廉等特點，填補了國內相關產品的空白。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為灌水器的鋸齒型流道結構參數(shù)定義示意圖；其中：W-流道寬度；H-鋸齒高度；θ-齒角度；I-鋸齒間距；G-齒尖參差量；L-流道的長度；

圖2為灌水器的鋸齒型流道結構的流道深度(D)定義示意圖；

圖3為溫室西紅柿專用高均性灌水器的結構示意圖；

圖4為溫室西紅柿專用高均性灌水器鋸齒型流道的尺寸圖；

圖5為試驗室測定的溫室西紅柿專用灌水器水力性能曲線；

其中：1、進水腔；2、過濾網格；3、鋸齒型流道；4、出水口；5、出水腔。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型首先針對鋸齒型灌水器的流道結構參數(shù)，流道主要結構參數(shù)定義見圖1和圖2所示，基于常壓工作壓力范圍內(0.1MPa)，進行了大量的鋸齒結構參數(shù)組合多因素正交試驗和和單因數(shù)試驗，以灌水器的水力性能和抗堵塞性能相關參數(shù)為考核指標，構建了常壓滴灌灌水器具有優(yōu)異工作性能下的流道結構優(yōu)化設計參數(shù)范圍，在各結構參數(shù)優(yōu)化范圍內，提出了滿足流量為1.29L/h(介于1.0-1.5L/h之間)的溫室西紅柿專用灌水器各流道結構參數(shù)組合。

實施例1

基于常壓下鋸齒型流道結構參數(shù)中齒間距、齒錐角、流道寬度和深度、齒重合度、流道長度等參數(shù)的優(yōu)化，本實施例提供了一種常壓下具有優(yōu)異水力性能的非壓力補償式溫室西紅柿專用灌水器專用鋸齒型灌水器，如圖3和圖4所示，包括進水腔1和出水腔5；所述進水腔1內設置有整體片式裝置，所述整體片式裝置包括過濾網格2和鋸齒型流道3，所述過濾網格2一側與進水口連通，另一側與鋸齒型流道3連通；所述出水腔5上設置有出水口4。

所述過濾網格2的孔徑為0.25mm。

所述過濾網格為篩網狀，數(shù)量不少于20個。

所述鋸齒型流道3的鋸齒高度(H)為0.85mm，鋸齒間距(I)為1.41mm，流道寬度(W)為0.65mm，流道深度(D)為0.55mm，齒角度(θ)為45°，齒尖參差量(G)為0mm。

所述鋸齒型流道3的長度為(L)19.03mm。

所述進水口上設置有過濾裝置。

所述出水口4的直徑為1.6mm。

由于本實施例中的過濾網格2的孔徑為0.25mm，遠小于灌水器內部鋸齒型流道3結構內的最小尺寸(流道寬度為0.65mm)，有效地提高了灌水器的抗物理堵塞能力。

經測試，如圖5所示，具有該結構參數(shù)的鋸齒型灌水器在常壓范圍下具有優(yōu)異的水力性能，其流態(tài)指數(shù)x在低壓范圍內為0.46，達到國際同類產品最小值，其在常壓下(0.1MPa)的流量為1.29L/h，滿足溫室西紅柿灌溉特征和主流管理特點。相比滴灌市場上的圓柱迷宮式和壓力補償式灌水器，本實用新型提供的灌水器具有結構簡單、造價便宜等優(yōu)勢，且在常壓下具有優(yōu)異工作性能，填補了國內低壓滴灌專用鋸齒型灌水器的產品空白。

以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。