[發明專利]水分感應裝置和方法

有效

• 申請號: 200780045219.1
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101662930A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 邁克爾·愛德華·布朗
• 申請（專利權）人: 邁克爾·愛德華·布朗
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 江門嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 喻新學

技術領域

本發明涉及一種水分感應裝置，特別是涉及一種在第一狀態和第二狀態之 間機械地改變來進行操作的裝置，如用作閥、開關、傳感器或者其它類似裝置， 還涉及一種使用該裝置的方法。本發明的優選方式涉及一種用于植物生長環境 的澆灌調節控制的裝置和方法，例如在一種或幾種植物、藤本植物、灌木及樹 木等植物的生長環境中限制放水和關閉水源的操作(不論是室內還是室外)， 其包含有感知環境中水分水平的自動感應裝置，特別是包含有一種自動感應閥 裝置。本文中主要描述了本發明的內容及現有技術，但本發明的更多應用應充 分理解。

技術背景

裝飾用的植物和農業物種在土壤容器中、生長媒介等上有相通之處，不論 是室外的寒冷環境下，還是在聚乙烯圍成的棚室中，或者是溫室中，亦或是野 外需要適應的新環境中。這些盆栽植物由于植物類型、尺寸、攝取率、濕度、 葉片間氣流、土壤的排水情況、，通過容器壁的蒸發量(如果有的話)等的不 同需要不同的澆灌量。

對于放在室內家具旁的植物是有例外的，無論是從上面還是下面，人工或 者自動的規律性的從中央控制澆灌系統噴灑或者水管噴淋這些植物，在實際經 驗中大量、過量的噴淋和水流，不管怎么樣，都會造成浪費。

對于室內養植的盆栽植物，過量的水流是不能允許的，因為這可能會損壞 家庭或者是辦公室的家具，這就需要規范盆栽植物的澆灌用水，而且常常都是 需要人工完成的。還有一些自動化時間控制的澆灌系統，還有一些包含有水分 傳感器，在商業應用中供水時，一個或者多個盆栽植物通過多路三通管路或系 統來實現。每個三通管中的內孔滴出的水滴可以通過調節滴水管徑大小或者手 動調節接通的閥門裝置來調節水滴的流速，滴水形成細流注入到盆中或容器 中。在細長的傳遞系統中需要閥門另一個原因：這樣可以抵消在多路三通管路 中產生的不同的外流。

滴水閥門的通道在硬度高的水流過的情況下由于水中含有的其他物質而 易于被堵塞。開口管徑滴水管更簡單，且不易發生堵塞問題，但是如果不改變 開口管徑的大小其就不能針對不同植物進行流量的調節，或者針對與水源的距 離長短進行流量補償，并且，最佳情況是，對于使用中央時間控制系統澆灌的 植物并需要同樣的澆灌要求，并且水流的提供要保證其通道的暢通安全。

最好的情況是，這兩種方法可以在需要人工干預前可以使用一小段時間， 來增加或減少向一套植物容器的澆灌用水的供應。兩套系統一旦啟動，其供水 率會維持在預先設定的水平，而不考慮植物生長中由于天氣波動，如陽光、熱、 冷或者更簡單的其他變化帶來的變化而造成的供水改變。植物可能由于水閥的 堵塞而缺水或因過度澆灌而死亡。在這樣極端情況下，容器會溢出，結果造成 對家具的損壞。

在田地種植的情況下，如農業或者園藝生產中，特別是在熱帶干旱地區， 其表層土壤和底層土壤是變化波動的，由于蒸發和水層深度的變化，表層水分 會丟失，當這種情況發生時，可以明顯的感覺到地表水分的變化和作物生產的 變化。這些可以在果園和田地的鳥瞰圖中看到，有些時候通過植物能夠看到。

在缺乏水源的地區，使用傳統澆灌的方法對每平方米的區域都放入相通的 水量直到水開始溢出是很難行得通的。特殊的情況是，在山坡上的葡萄園中， 用滴水的細流澆灌，噴雨管澆灌技術只能用于在微型地表情況下使用過剩的水 分，需要保證大部分植物得到健康的生長，確保干旱的區域能得到充足的澆灌 水。

更進一步來看，對于生長在土壤中的有根植物來說，存在一基于科學性 的最小氧需求，但是該最小氧氣需求會被盆栽的或其他形式根束和土壤破壞， 完全浸透需要一很長的周期。已證實在自然界中，許多植物種類可以在連續流 過水流之后的干燥時期從出現在根部和土壤中的氧氣中獲益。

現在已知有各類裝置用來嘗試調節水的輸送，期望能有一種更加動態的感 知方法。

于1977年2月14日提交的、申請人為MacLeod的美國專利US4,121,608 “Liquid?metering?device”(《液體計量裝置》)公開了一種用水分感應元件 控制的夾管閥(pinch?valve)。該水分感應元件細長并埋放在需要調節水的土 壤中。