一种多通道移动式果园灌溉施肥机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多通道移动式果园灌溉施肥机，包括牵引式行走装置、混肥装置、精量吸肥装置、水肥参数检测装置、动力系统和控制系统。通过控制系统设定所需灌溉施肥参数，精量吸肥装置将多种母液吸出，并添加至混肥装置与水混合均匀；水肥参数检测装置采集作业过程中系统参数；动力系统提供电力；可通过牵引式行走装置，实现便捷移动。作业时按照预设参数自动进行作业，当达到设定灌溉施肥量时，自动停止作业。本实用新型专利技术可实现对灌溉施肥量、施肥浓度和施肥配方进行动态精准调控，提高果园水肥管理效率。园水肥管理效率。园水肥管理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道移动式果园灌溉施肥机


[0001]本技术涉及果园水肥一体化技术应用领域，具体为一种多通道移动式果园灌溉施肥技术。

技术介绍

[0002]目前在果园栽培管理中，灌溉施肥过程大多采用大水漫灌以及人工施肥方法，造成水资源和劳动力的浪费。不易精准控制施肥量与灌溉量，施肥的均匀性难以保证。合理的果园施肥灌溉技术可以高效使用肥料，同时降低化学肥料对生态环境的危害。采用精准的变量施肥技术，可以提高土壤养分含量、减少地下水污染、确保果实的品质。灌溉施肥一体化技术已成为目前果园灌溉施肥的重要研究方向。可根据不同的果树的不同生长期需水、需肥规律，将水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
[0003]现有的果园移动式施肥机如CN112352522A中所涉及的一种果园气爆式液肥打孔施肥机及施肥方法，采用将移动行走装置与供肥装置相结合，打孔气爆注肥装置与供肥装置相结合，实现将液肥注入果园土壤中进行作业，但施肥量的调节主要受高压气体量的限制，不易精确控制施肥量。CN210381827U中所专利技术的一种果园水肥一体化多功能机械设备，通过将空心犁与高压泵吸取配置好的水溶肥相结合，可实现施水追肥灌药等多种功能。移动式牵引设计，可适应不同果园的作业需求，提高装置使用效率，但存在着肥料种类较少，施肥通道数较少，无法实现按照不同果树、不同生长季的营养需求，及时动态调整施肥配方问题。CN10635855B中专利技术的一种灌状施肥装置及定量施肥方法，采用施肥罐与射流混合施肥器相结合的设计，实现定比例或定量施肥。CN210406205U公开了一种不稳定水源移动式水肥一体化设备，CN111316807A公开了一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，CN111837778 A公开了一种苹果各生育阶段的“替
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专
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减”灌溉施肥方法，CN207321893U公开了一种水肥药喷洒移动车。由于不同果树的不同生长季所需营养参数不同，采用固定吸肥比例的吸肥装置，无法根据需求，及时调整施肥配方；固定式泵房灌溉施肥装置的水肥混合液须经管道长距离输送，在进行施肥浓度调解时的滞后性较大。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种多通道移动式果园灌溉施肥机，以动态调整灌溉施肥配方、精准控制施肥浓度与灌溉量，解决传统果园灌溉施肥过程中劳动强度大、灌溉施肥控制精度低和水肥资源浪费严重等问题，实现果园灌溉施肥的高效管理与精准控制，有助于果园生产管理实现高效、持续、集约的发展。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下。
[0006]一种多通道移动式果园灌溉施肥机，其特征在于包括：牵引式行走装置、混肥装置、精量吸肥装置、水肥参数检测装置、动力系统以及控制系统(8)；
[0007]所述混肥装置包括依次连接的进水主管道(16)、注水口(18)、混肥罐(15)、离心泵(2)、灌溉施肥主管道(7)；
[0008]所述精量吸肥装置包括通过管道依次连接的母液罐(9)、过滤器(17)、吸肥电磁阀(3)、文丘里吸肥器(1)；所述精量吸肥装置包括通过管道依次连接的两个或两个以上个吸肥通道；所述吸肥通道由母液罐(9)、过滤器(17)、吸肥电磁阀(3)、文丘里吸肥器(1)、注肥口(21)；所述吸肥电磁阀(3)与控制系统(8)电连接；
[0009]所述控制系统(8)由PLC控制器、触摸显示屏、交流接触器、中间继电器、熔断器、固态继电器以及控制开关组成；PLC控制器分别与触摸显示屏、中间继电器、熔断器、固态继电器、控制开关电连接；
[0010]所述水肥参数检测装置包括分别与控制系统(8)电连接的EC传感器(4)、液位传感器(19)、压力传感器(5)、流量传感器(6)；
[0011]所述动力系统包括车载柴油发电机(13)，其输出端与控制系统(8)的电源输入端电连接。
[0012]所述机罩(12)四周均设置有可开闭的操作门(14)；机罩(12)前部设置有透明观察窗(11)。
[0013]所述混肥装置与精量吸肥装置通过固定元件固定于四轮移动平台(10)上表面。
[0014]所述混肥罐(15)设置有注水口(18)、注肥口(21)、营养液出口(20)；所述注水口(18)与注肥口(21)分别设置于混肥罐(15)罐壁上部两侧；营养液出口(20)设置于混肥罐(15)的罐壁底部，并与离心泵(2)的吸水口连接；所述混肥罐(15)内壁上部设置有浮球阀(22)，用于控制最高水位高度；所述混肥罐(15)内壁底部设置有液位传感器(19)。
[0015]所述进水主管道(16)上部与所述混肥罐注水口(18)相连接，下部与果园灌溉水源管道相连接；所述灌溉施肥主管道(7)的出口与果园灌溉管网相连接。
[0016]所述水肥参数检测装置检测灌溉施肥主管道(7)的总压力、总流量、营养液EC值及混肥罐(15)液面高度。
[0017]利用本技术装置的灌溉施肥方法包括以下步骤：
[0018]步骤一，进行灌溉工作时，根据土壤含水率等因素，计算灌水定额，提前设置所需累计灌溉量参数，当混肥罐(15)中的液位传感器(19)检测到液面高于最低水位时，离心泵(2)运行；控制系统(8)通过流量传感器(6)检测实际累计灌溉量与设定灌溉量比较，当达到设定灌溉量时，灌溉工作停止；
[0019]步骤二，需进行施肥工作时，根据果树类型和生长状况所需营养参数，设置不同的施肥配方、浓度和累计施肥量，经吸肥管路被文丘里吸肥器(1)吸出，经注肥口(21)流入至混肥罐(15)；
[0020]步骤三，控制系统(8)通过EC传感器(4)对灌溉施肥主管道(7)中的营养液的EC值进行实时监测，并与所需施肥配方、浓度和施肥量设定值比较，根据实测值与设定值的差值动态调节吸肥电磁阀(3)的开关占空比以调节吸肥浓度保持稳定；流量传感器(6)检测灌溉施肥主管道的实时流量，当达到设定施肥量时，自动停止施肥。
[0021]本技术装置的工作过程如下。
[0022]首先，果园的灌溉水经进水主管道注入至混肥罐中，离心泵将混肥罐中的灌溉水进行抽取，一路经过灌溉施肥主管道流至果园管网；另一路从灌溉主管道分支口流出，经过精量吸肥装置的多路并联文丘里施肥器，文丘里施肥器喉部由于水流快速通过时截面积减小，流速急速增加而产生负压，将多个母液罐中的高浓度母液进行吸取，并经管道汇入至混
肥罐。营养液采用微灌方式持续的流至果树种植区域中。灌溉施肥作业过程中，主管道的流量传感器以及吸肥管路的EC传感器实时采集信号传至控制系统，通过内部程序优化计算，根据信号差值控制电磁阀一个周期内的脉冲宽度调节量，动态调整吸肥速度，直至达到稳定浓度状态。当达到设定的灌溉施肥量之后，控制系统与离心泵相连的交流接触器，关闭离心泵，停止灌溉施肥工作。当一个种植区域作业完成后，由拖拉机牵引至其他果树种植区域，继续进行灌溉施肥作业。
[0023]本技术具有有益效果。
[0024]本技术能够促进现有的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道移动式果园灌溉施肥机，其特征在于包括：牵引式行走装置、混肥装置、精量吸肥装置、水肥参数检测装置、动力系统以及控制系统(8)；所述混肥装置包括依次连接的进水主管道(16)、注水口(18)、混肥罐(15)、离心泵(2)、灌溉施肥主管道(7)；所述精量吸肥装置包括通过管道依次连接的母液罐(9)、过滤器(17)、吸肥电磁阀(3)、文丘里吸肥器(1)；所述精量吸肥装置包括通过管道依次连接的两个或两个以上个吸肥通道；所述吸肥通道由母液罐(9)、过滤器(17)、吸肥电磁阀(3)、文丘里吸肥器(1)、注肥口(21)；所述吸肥电磁阀(3)与控制系统(8)电连接；所述控制系统(8)由PLC控制器、触摸显示屏、交流接触器、中间继电器、熔断器、固态继电器以及控制开关组成；PLC控制器分别与触摸显示屏、中间继电器、熔断器、固态继电器、控制开关电连接；所述水肥参数检测装置包括分别与控制系统(8)电连接的EC传感器(4)、液位传感器(19)、压力传感器(5)、流量传感器(6)；所述动力系统包括车载柴油发电机(13)，其输出端与控制系统(8)的电源输入端电连接；所述牵引式行走装置包括四轮移动平台(10)和机罩(12)。2.根据权利要求1所述的一种多通道移动式果园灌溉...

【专利技术属性】
技术研发人员：左志宇，魏丰瑞，毛罕平，张晓东，韩绿化，胡建平，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：