水肥一体化施肥机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水肥一体化施肥机，包括控制器、变频器、灌溉流量计、储肥罐和变频隔膜泵。其中变频器与控制器电性连接，变频隔膜泵与变频器电性连接，灌溉流量计设置于灌溉管道上并与控制器电性连接，储肥罐通过输肥管与灌溉管道连接，变频隔膜泵设置于输肥管上。上述水肥一体化施肥机，根据灌溉管道的流量动态调节供给肥料的变频隔膜泵的频率，控制肥料的混合比例动态稳定在设定的范围内，保证肥混合肥料的参数稳定，控制稳定可靠且避免设置电导率、pH等肥料浓度指标传感器，避免对传感器进行定期清洗，易于维护。易于维护。易于维护。

【技术实现步骤摘要】
水肥一体化施肥机


[0001]本技术属于农业机械设备领域，特别涉及一种水肥一体化施肥机。

技术介绍

[0002]水肥一体化施肥是当前设施农业普遍使用的高效灌溉施肥管理模式，具备节水节肥、节省人工等优点。用于执行水肥一体化操作的设备种类繁多，效果不一，按技术原理可分为文丘里式施肥器、压差式施肥罐、比例施肥器、智能施肥机等类别。文丘里式施肥器、压差式施肥罐、虽然价格便宜，但配肥精准度差，可靠性低；比例施肥器价格相对便宜，且精度较高，但需要经常维护，可靠性不高，且由于是纯机械设备，难以实现智能化控制；智能施肥机虽然成本高，但其配肥相对而言最为精准，使用便捷、可靠性高，供肥面积大，可实现智能状态监测与控制，已经逐渐成为多数设施农业项目的首选。
[0003]现有的智能施肥机主要采用离心泵抽取肥料注入灌溉管道，通过高频通断电磁阀或者开度线性控制阀门来调节混合肥液的指标。上述方案存在电磁阀可靠性低，传感器需要经常清洗维护等缺陷。

技术实现思路

[0004]技术目的：本技术的目的是提出一种水肥一体化施肥机，通过根据灌溉管道的流量调节控制肥料供给的变频隔膜泵的工作频率，使灌溉水与肥料的混合比例动态稳定在设定的范围，可靠性高，且避免设置电导率、pH等肥料浓度指标传感器，易于维护。
[0005]技术方案：本技术所述的水肥一体化施肥机，包括控制器、变频器、灌溉流量计、储肥罐和变频隔膜泵，所述变频器与所述控制器电性连接，所述变频隔膜泵与所述变频器电性连接，所述灌溉流量计设置于灌溉管道上并与所述控制器电性连接，所述储肥罐通过输肥管与所述灌溉管道连接，所述变频隔膜泵设置于所述输肥管上。
[0006]进一步的，所述灌溉管道上还设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电性连接。
[0007]进一步的，所述储肥罐上设置有搅拌器，所述搅拌器与所述控制器电性连接。
[0008]进一步的，所述储肥罐上设置有液位计，所述液位计与所述控制器电性连接。
[0009]进一步的，所述变频隔膜泵与所述灌溉管道之间的所述输肥管上设置有施肥流量计，所述施肥流量计与所述控制器或所述变频器电性连接。
[0010]进一步的，所述变频隔膜泵与所述灌溉管道之间的所述输肥管上设置有逆止阀。
[0011]进一步的，所述变频隔膜泵与所述灌溉管道之间的所述输肥管上设置有脉动阻尼器。
[0012]进一步的，还包括人机交互设备，所述人机交互设备与所述控制器电性连接。
[0013]进一步的，所述变频器、所述变频隔膜泵和所述储肥罐并列设置有多套，分别用于向所述灌溉管道中供给不同种类的肥料。
[0014]有益效果：与现有技术相比，本技术具有如下优点：1、根据灌溉管道的流量调
节供给肥料的变频隔膜泵的频率，控制肥料的混合比例稳定，保证混合肥料的参数稳定，控制稳定可靠且避免设置电导率、pH等指标传感器，易于维护。2、在输肥管处设置肥料流量计，可以校准变频隔膜泵工作频率下的肥料流量，进一步保证控制的可靠性。3、多通道同时施肥时，由于各通道互相独立，互不影响。
附图说明
[0015]图1为本技术第一实施例的水肥一体化施肥机的结构示意图。
[0016]图2为本技术第二实施例的水肥一体化施肥机的结构示意图。
[0017]图3为本技术第三实施例的水肥一体化施肥机的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术的技术方案作进一步说明。
[0019]实施例1：如图1所示，水肥一体化施肥机包括储肥罐3、控制器6、变频器7及设置于灌溉管道1上的灌溉流量计2，变频器7及灌溉流量计2与控制器6电性连接，储肥罐3通过输肥管5与灌溉管道1连接，输肥管5上设置有变频隔膜泵4，变频隔膜泵4与变频器7电性连接。控制器6内存储有灌溉管道1的流量与变频隔膜泵4输肥流量的目标比值、变频隔膜泵4的输肥流量与工作频率的映射关系，控制器6根据灌溉流量计2测得的灌溉管道1的流量，根据上述映射关系获得变频隔膜泵4的对应工作频率，并通过变频器7控制变频隔膜泵4按照对应频率工作，使从储肥罐3中泵出的肥料与灌溉管道1中的水混合后的混合肥料中肥料的比值稳定且符合需要，从而保证混合肥料的参数稳定且符合需要。变频隔膜泵4相对于阀门更加可靠，不易损坏，且通过上述方法控制混合肥料的参数，避免设置电导率、pH值等指标传感器，避免维护时对上述指标传感器进行清洗，易于维护。
[0020]在本实施例中，水肥一体化施肥机还包括设置在储肥罐3上的搅拌器10和液位计11，均与控制器6电性连接并受其控制，用于搅拌肥料使肥料易于从储肥罐3中流出以及监测肥料是否用完，防止设备空转。变频隔膜泵4到灌溉管道1之间的输肥管5上还设有防止肥料逆流损坏变频隔膜泵4的逆止阀13，和防止肥料流量变化对后续设备造成冲击的脉动阻尼器14，并设置有用于调节控制参数的人机交互设备8，人机交互设备8与控制器6电性连接。
[0021]在本实施例中，灌溉管道1上还设有压力传感器9，压力传感器9与控制器6连接，获取实时管道压力，修正不同出口压力情况下，变频隔膜泵的输肥流量与工作频率的映射关系，进一步提高肥料输出精度。
[0022]实施例2：本实施例与实施例1基本相同，区别在于不包括压力传感器9，在变频隔膜泵4和逆止阀13之间设置有施肥流量计12，施肥流量计12与控制器6电性连接，控制器6根据灌溉流量计2监测的实时灌溉流量，计算理论施肥流量，并根据理论施肥流量调整变频隔膜泵4的工作频率，直到施肥流量计12监测到的实时施肥流量与理论施肥流量相同。
[0023]实施例3：本实施例与实施例2基本相同，区别在于施肥流量计12与变频器7电性连接，变频器7自身根据控制器6计算的理论施肥流量调节变频隔膜泵4的工作频率，直至肥流量计监测到的实时施肥流量与理论施肥流量相同。
[0024]上述实施例中，由储肥罐3、变频器7及变频隔膜泵4等组成的系统可以并列设置多
套，连接于同一灌溉管道1上，供给不同种类的肥料。各个储肥罐3的变频隔膜泵4按照各自所供给的肥料的映射关系独立控制，互不影响，保证混合肥料中各种组分的比例动态稳定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水肥一体化施肥机，其特征在于，包括控制器、变频器、灌溉流量计、储肥罐和变频隔膜泵，所述变频器与所述控制器电性连接，所述变频隔膜泵与所述变频器电性连接，所述灌溉流量计设置于灌溉管道上并与所述控制器电性连接，所述储肥罐通过输肥管与所述灌溉管道连接，所述变频隔膜泵设置于所述输肥管上。2.根据权利要求1所述的水肥一体化施肥机，其特征在于，所述灌溉管道上还设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电性连接。3.根据权利要求1所述的水肥一体化施肥机，其特征在于，所述储肥罐上设置有搅拌器，所述搅拌器与所述控制器电性连接。4.根据权利要求1所述的水肥一体化施肥机，其特征在于，所述储肥罐上设置有液位计，所述液位计与所述控制器电性连接。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冰，王海渝，徐俊增，顾哲，陈跃，高宁，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：