一种农田作物缺水灌溉自动预报装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种农田作物缺水灌溉自动预报装置，包括一个储水器，储水器顶部设置有与储水器内部连通的蒸发盘，储水器底部与一个水位玻璃管连通；水位玻璃管上设置有报警系统，报警系统包括一对触点，当触点之间通过水体导电形成回路时，报警系统不发出警报；当水位下降，触点之间不导电产生断路时，报警系统发出警报。本发明专利技术利用一款特别蒸发器的水位下降过程与土壤水分蒸发过程具有较高的相似性原理而设置的，性能可靠。不需要其他参数，也不需要计算，灌溉预报装置会自动根据盛水器里的水位变化进行缺水预报。而且可根据盛水器里面的水位了解田间土壤水分状况，不仅操作简单，而且比较直观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农田节水灌溉
，涉及农作物生长过程中农田土壤水分的蒸散消减变化与作物生长需水量之间的供求关系的珍断预报技术，特别涉及一种可用于农田作物灌溉自动预报的装置。
技术介绍
众所周知，水是生命的源泉，水利是农业的命脉。数千年来的农耕生产实践表明:农作物在整个生长阶段始终都离不开水，农作物最终有没有产量收获关键在于水，这充分体现了水在农业生产活动中的重要性。因此，不论是干旱半干旱地区，还是半湿润易旱区，以及季节性干旱湿润区，农田灌溉都是支撑农业生产的重要保障措施。然而，近几十年来，随着社会经济的快速发展，各行各业的用水量迅速增加，有限的可利用水资源越来越显得弥足珍贵，传统的农业灌溉用水资源不停的受到挤兑，农田灌溉用水日益减少，水量不足导致部分农田灌溉保证率下降。因此，粗放的大水漫灌必须被逐渐淘汰，而发展以提高灌溉水利用效率为特色的节水灌溉成为灌溉农业发展的必然局势。在农田灌溉预报方面，过去传统的灌溉预报方法就是经验目测法，主要根据作物的关键生育阶段或生长过程中的生理特征表现，例如叶面蒸腾反应(有萎蔫现象)进行灌溉预报。这种方法其特点就是简单，但是只能定性，不能定量，不能准确的确定作物缺水程度，也就不可能实施精准灌溉，只能根据灌溉条件进行相应的灌溉。近几十年来，随着科学技术的发展，对作物的生长耗水过程有了一个比较清晰的认识，提出了土壤-作物-大气连续体水分循环系统(SPAC系统)，建立了农作物耗水量与土壤水分之间的相关关系，提出了一系列作物需水量计算和评价方法，使得农田作物灌溉预报方法从定性发展到定量，预报精度有了显著提高。目前用于农田灌溉预报的方法主要有以下四种:(1)水量平衡计算法，利用FA0推荐的彭曼蒙特斯(Penman-Menteith)公式，通过计算参照作物腾发量，再结合作物系数，计算作物耗水量，然后根据水量平衡原理进行灌溉预报；(2)水量平衡称重法，利用土壤蒸渗仪(Soil Lysimeter)测定土壤及作物在外界条件下，土壤水分的蒸腾蒸发变化过程，以推求平衡因素中某些难以直接测定的或需研究的某些因素的变化过程，根据土壤的持水性和作物的特性进行灌溉预报；(3) 土壤水分测定法，利用土壤水分传感器定时测定土壤实时含水率，结合作物正常生长需要的适宜含水率进行诊断和灌溉预报；(4)遥感法(光谱法)，通过卫星或飞机的高精度探头，高空遥测地表面温度和地表光谱及反射率等参数，结合地面气象、植被和土壤要素的观测来计算作物腾发量，或利用航片或卫星照片的色彩解读判断分析土壤水分或作物水分供给状况，据此进行灌溉预报。上述四种方法理论上都可以比较准确的反映土壤对作物的水分供应状况，但是水量平衡法在利用彭曼蒙特斯公式计算作物耗水量时需要的参数(气象资料)较多，而且计算量相对较大，在生产实际操作中有一定难度。蒸渗仪法测定的结果与实际土壤水分变化过程相似性较高，但蒸渗仪成本较为昂贵，且仍不能直接获得作物是否缺水的信息，需要综合分析，故也不宜在实际生产中广泛应用。基于土壤水分传感器的土壤水分测定法一方面需要的土壤水分传感器数量较多(一个传感器只能测定一个点位，不能反映整个根系层的土壤水分状况，而且单点测定结果的代表性不确定)，另一方面探测精度较高的土壤水分传感器价位较高，实际引用成本较高。基于卫星或飞机光谱测定的遥感法一方面受天气的影响，另一方面测定结果往往具有滞后性(对测定结果需要进行判读、定位、解析)，而且测定比例较小，只适用于大尺度宏观预报。另外，近年来部分科技工作者也提出了作物冠层气-叶温差法和茎杆茎直径变化或径流计法，作物冠层气-叶温差法是通过测定作物冠层叶面温度与大气温度，建立作物冠层气-叶温差与土壤含水率之间的相关关系，以此来进行作物灌溉预报。目前由于作物冠层温度的测定精度很难控制，所以应用还具有一定难度。茎杆茎直径变化或径流计法，主要通过测定作物(或植物)茎杆茎直径的变化或土壤供给茎杆径流的变化确定作物是否缺水进行灌溉预报，该方法对测定精度要求很高，所以测定设备的成本较高，而且不同的测定样本和作物，其结果不一样，也缺乏相应的诊断指标，所以该方法目前还处于研究阶段。总体而言，支撑农田节水灌溉的灌溉预报技术、方法和装备较多，但是可广泛推广应用的灌溉预报方法和设备系统并不多，特别是最基本的灌溉预报装置。
技术实现思路
针对目前农田灌溉预报系统在实际应用中需要配套的软硬件较多，技术要求和设备成本较高，推广应用难度较大等问题，本专利技术的目标在于设计一款结构简单，性能可靠，廉价实用，可支撑适时适量并达到精准灌溉的农田节水灌溉预报装置。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案:—种农田作物缺水灌溉自动预报装置，包括一个储水器，储水器顶部设置有与储水器内部连通的蒸发盘，储水器底部与一个水位玻璃管连通；水位玻璃管上设置有报警系统，报警系统包括一对触点，当触点之间有水使触点之间导电形成回路时，报警系统不发出警报；当触点之间没有水使触点之间不导电形成断路时，报警系统发出警报。 进一步地，所述的储水器为顶部开口的容器，在容器顶部设置有塞体，穿过塞体设置有输水导管，输水导管一端伸入到容器内部，另一端位于塞体顶部，并贯连所述的蒸发盘。进一步地，所述的蒸发盘为边缘带有挡圈的盘体，蒸发盘的直径较储水器顶部的外径大，蒸发盘平行于储水器底部设置，在蒸发盘的盘体中以及输水导管中均填充有棉纱，两部分棉纱相互连接。进一步地，所述的储水器的外径自底部向顶部的方向逐渐减小，在储水器顶部有一段外径一致的部分，为储水器的颈部；所述的塞体设置在颈部中。进一步地，所述的报警系统的两个触点中，其中一个触点位于水位玻璃管内的底部，固定设置；另一个触点活动式设置，该触点为尖角状，其在水位玻璃管中的位置可调整。进一步地，所述的报警系统包括继电器、报警器、开关和电源；从一个触点上引出导线，导线依次连接继电器、报警器并连接至另一个触点，所述的电源和开关串联设置后，并联在报警器的两端。进一步地，所述的水位玻璃管为空心的L形管，在储水器底部贯连有一个导水管，导水管和水位玻璃管底部弯折部分之间通过橡胶管连接，使水位玻璃管和储水器连通，并使水位玻璃管较长的一端保持垂直于水平面状态。进一步地，所述的水位玻璃管的顶部设置有盖体，盖体上有两个用于通过导线的通孔。进一步地，所述的储水器的颈部环绕设置有一个弹圈，弹圈的一端设置有螺栓，另一端设置有与螺栓配合的开孔；在所述的水位玻璃管上套装有另一个同样具有螺栓和开孔的弹圈，储水器和水位玻璃管之间的弹圈上连接有固定杆，固定杆为一根两端有通孔的刚性杆，所述的螺栓穿过刚性杆一端的通孔后，继而穿入开孔中，并利用螺栓将弹圈的两端以及固定杆的端部固定。本专利技术的农田节水灌溉预报装置与现有技术和装置相比具有以下特点:1、结构简单:本当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农田作物缺水灌溉自动预报装置，其特征在于，包括一个储水器(1)，储水器(1)顶部设置有与储水器(1)内部连通的蒸发盘(2)，储水器(1)底部与一个水位玻璃管(5)连通；水位玻璃管(5)上设置有报警系统，报警系统包括一对触点(8)，当触点(8)之间有水使触点(8)之间导电形成回路时，报警系统不发出警报；当触点(8)之间没有水使触点(8)之间不导电形成断路时，报警系统发出警报。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范兴科，张林，王旭洋，吴普特，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，中国科学院水利部水土保持研究所，国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61