一种自动灌溉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种自动灌溉装置，由负压式土壤湿度计构成，其特征在于：电磁开关带电电磁线圈两端头分别置入负压式土壤湿度计的水银Ｕ形管内，Ｕ形管左管电磁线圈端头与水银保持接触，Ｕ形管右管电磁线圈端头设置在土壤湿度６５％－７５％时水银面对应当位置，电磁开关连接电源和水泵作为水泵的通断电开关Ｕ形管右管电磁线圈端头设置在土壤湿度６０％时水银面对应当位置。本实用新型专利技术结构简单，制造成本低，而且能够达到自动灌溉的目的，一种廉价实用的适合中国农业现状的自动灌溉装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于农田灌溉
，涉及一种测试土壤湿度并根据土壤湿 度自动控制灌溉的装置。
技术介绍
我国是一个水资源极端短缺的国家，人均占有水资源约为世界人均占有量的1/4耕地单位面积占有水资源约为世界平均值的3/4。目前有灌溉设施的0. 5 亿hm2耕地中约有l/3供水不足，然而灌溉水的浪费现象又极为严重，灌溉水的 利用率只有40%左右，而以色列、美国等节水灌溉先进国家的当前我国包括灌溉 水和降水在内的农田利用效率也很低，单方水生产粮食的能力约为0.84kg。为 提高灌溉水的利用率，使单方水生产粮食的能力得到提高，靠传统的灌水方式 和灌溉管理方式是难以达到的，只有从高新技术入手，在管理上下功夫，从过 去那种烧地转变为浇作物的思想观念，做到作物需要多少水，灌溉系 统就能及时而准确的提供多少水。要实现这一目标，只有发展先进的灌溉系统， 使灌溉过程达到自动控制才有可能。因此，在21世纪的节水灌溉中，实现灌溉 系统的自动化，对节约用水，提高灌溉水的利用率以及对我国16亿人口的粮食 安全将起到极为重要的作用，具有重要的现实意义。现代自动灌溉系统在国内外发展都相当成熟，实现了科技化、自动化、智 能化。在发展水平上，尤显以色列、美国。现代自动灌溉系统一般采用定时定 量灌溉及根据土壤湿度、气象等因素的变化进行灌溉的方式进行灌溉。但由于大多自动灌溉系统价格较高，不适宜小户型农业、庭院草坪灌溉应 用。国外已经进入市场的灌溉自动控制器，放水控制方式大多为定时灌溉方式， 个别产品具有配接土壤含水量测量传感器的能力。典型的产品有美国雨鸟 (Rainbird)、尼尔森(N订sen)，.以色列的耐特菲姆(Netaf im)爱尔佳(Elgal)、 欧美兹(Oraetz)以及摩托罗拉(Motorola.)等生产的相关的灌水自动控制器，其 中比较先进的产品具有集中无线电遥控控制的功能。比如一套完整的美国雨鸟 公司生产的小型草坪灌溉装置(不包括安装费、备选设备及安装辅助设备)就需要5300元人民币，综合农业成本和农业效益方面的考虑，这样一个价格对中国普通的公民来说，这显然是不现实的。研制一种廉价实用的自动灌溉装置在 中国农业发展之路上想必是一种趋势。各种农作物何时需要灌溉，常用负压式土壤湿度计来指示。不同作物以及同种作物的不同生育期的丰产栽培对土壤水势的依赖是非常密切的，而负压式土壤湿度计便是用来测试土壤水势(水分张力)的仪器。土壤水势的大小可以通过负压式土壤湿度计上的u型水银管显示出来，但是不能自动控制灌溉，专利 号为ZL97236401的技术专利，是在杆体的下端封接有一个多孔陶土头.而 杆体的上部配有透明的集气室.集气室的顶端用橡皮塞密封，其关键是在集气 室的一侧接有一只带开关结构的真空表。由于真空表造价昂贵，该专利至今没 有推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于根据负压式土壤湿度计的工作原理，提供一种廉价 实用的自动灌溉装置。本技术的任务是以下述方式完成的， 一种自动灌溉装置，由负压式土 壤湿度计构成，其特征在于电磁开关带电电磁线圈两端头分别置入负压式土 壤湿度计的水银U形管内，U形管左管电磁线圈端头与水银保持接触，U形管右 管电磁线圈端头设置在土壤湿度65% — 75%时水银面对应当位置，电磁开关连接 电源和水泵作为水泵的通断电开关。所述的自动灌溉装置，U形管右管电磁线圈端头设置在土壤湿度60% —70% 时水银面对应当位置。所述的自动灌溉装置，U形管右管电磁线圈端头设置在土壤湿度60X时水 银面对应当位置。所述的自动灌溉装置，U形管右管设置夹持电磁线的夹持件。该夹持件用来调节U形管右管电磁线圈端头的高低。所述的自动灌溉装置，u形管右管水银液面上设置一层水。所述的自动灌溉装置，电磁开关另外连接电源和指示灯作为指示灯的通断 电开关。本技术结构简单，制造成本低，而且能够达到自动灌溉的目的， 一种 廉价实用的适合中国农业现状的自动灌溉装置。附图说明图l是本技术结构示意图。图2是土壤最大持水量的测定实验数据图。具体实施方式如图l一种自动灌溉装置，由负压式土壤湿度计1构成，其特征在于电磁开关2的带电电磁线圈两端头2 —1、 2 — 2分别置入负压式土壤湿度计的水银 U形管内，U形管左管l一l的电磁线圈端头2 — 1与水银保持接触，U形管右管 1一2的电磁线圈端头2—2设置在土壤湿度60% (55%—75%之间都行)时水银 面对应当位置，电磁开关2连接电源3和水泵4作为水泵的通断电开关。所述的自动灌溉装置，U形管右管设置夹持电磁线的夹持件5。该夹持件 用来调节U形管右管电磁线圈端头2 — 2的高低。所述的自动灌溉装置，U形管右管水银液面上设置一层水。所述的自动灌溉装置，电磁开关另外连接电源6和指示灯7作为指示灯的 通断电开关。以下是实验报告根据土壤湿度进行自动灌溉的装置摘要通过传感器部分(负压式土壤湿度计)对土壤湿度变化做出的动态监测来控制电路通断，由此控制水泵开关开闭的时间和灌溉的水量从而实现自动 灌溉。一、 自动灌溉的设计用材传感器继电器水泵导线等二、 自动灌溉装置的工作原理通过传感器部分(负压式土壤湿度计)对土壤湿度变化做出的动态监测来控 制电路通断，由此控制水泵开关开闭的时间和灌溉的水量从而实现自动灌溉。(一) 传感器的工作原理该装置的传感器是负压式土壤湿度计。负压式土壤湿度计能够动态监测土壤水吸力。土壤水吸力是指土壤水受到各种力的吸持情况下所处的能态，是土壤 水的负压力。土壤水分受土壤空隙的毛管引力和土粒的分子引力，使处于负压 (引力)状态。土壤水吸力大小与土壤含水量之间有一定的关系。土壤含水量 是土壤水的容量指标。 一般来说，土壤吸水力愈大，含水量愈小；土壤吸力愈 小，含水量愈大。而由陶土头、U型管和集气管组成的负压式土壤湿度计被水浸 润后能利用陶土头透过水和溶质，阻止空气和土粒通过的作用与由土壤水吸力而引起汞液面高度差的变化来动态反应土壤水吸力和土壤含水量的关系。(二) 自动灌溉装置的结构示意图如图1(三) 自动灌溉装置的工作原理利用传感器的工作原理，当传感器中的U型管内的右侧汞柱柱下降至某个 刻度(对应某个土壤最大持水量60%，此时需要进行灌溉，根据不同土壤可以选 择对应土壤最大持水量55%—65%任一刻度)时，左端汞柱面与电极脱离，电路① 断开，继电器停止工作，电路②接通，绿灯亮，电路③断开，红灯熄灭，装 置开始浇水。当水量达到这种土壤最大持水量的60%时，则传感计中U型管右侧 汞柱柱会上升至某刻度(电极所在位置)。此时，右侧汞柱面与电极接触而使电 路①接通，继电器开始工作，电路③接通，红灯亮，电路②断开，绿灯熄灭，水泵停止烧水。从而实现灌溉的自动化和及时性。(四)负压式湿度计的工作原理的相关内容负压式土壤湿度计由陶土管、u型管和集气管组成。陶土管是仪器的感应部件。它是一个多孔体，被水浸润之后，其空隙间的水膜具有一定的张力能透过水和溶质，但能阻止空气和土粒通过。水膜在100kpa以上的压力下才能破裂透 过空气。汞柱负压表使用方便，是仪器的指示部件。集气管为收集仪器里的空 气之用。仪器使用时应充满无气水，不允许有空气，在仪器的使用过程中溶解 于土壤中的空气往往进入仪器内，在一定的负压下，这部分溶解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动灌溉装置，由负压式土壤湿度计构成，其特征在于：电磁开关带电电磁线圈两端头分别置入负压式土壤湿度计的水银Ｕ形管内，Ｕ形管左管电磁线圈端头与水银保持接触，Ｕ形管右管电磁线圈端头设置在土壤湿度５５％－７５％时水银面对应当位置，电磁开关连接电源和水泵作为水泵的通断电开关。

【技术特征摘要】
1、一种自动灌溉装置，由负压式土壤湿度计构成，其特征在于电磁开关带电电磁线圈两端头分别置入负压式土壤湿度计的水银U形管内，U形管左管电磁线圈端头与水银保持接触，U形管右管电磁线圈端头设置在土壤湿度55％-75％时水银面对应当位置，电磁开关连接电源和水泵作为水泵的通断电开关。2、 如权利要求1所述的自动灌溉装置，其特征在于U形管右管电磁线圈 端头设置在土壤湿度60%—70%时水银面对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀行，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]