[實用新型]一種自動適應土壤墑情的管路流量控制閥

有效

• 申請號: 201920867368.6
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN210003903U
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 馮俊杰;賈艷輝;婁和;孫浩;程千;劉平;郭大應;王明
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農田灌溉研究所
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K1/32;F16K1/36;F16K27/02;A01G25/16
• 代理公司: 41160 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 朱廣存

本實用新型涉及一種自動適應土壤墑情的管路流量控制閥，包括流量控制閥和土壤墑情監測計，所述的流量控制閥包括閥片、閥桿、閥門體、閥蓋、控制閥信息轉換器、微壓電源、小型電機、齒輪和GPRS無線接收模塊，所述的控制閥信息處理轉換模塊可以把GPRS無線接收模塊接收的土壤墑情數字信息轉化為控制小型電機轉動的信息，并且把該信息傳遞給控制閥電子控制芯片，所述的控制閥電子芯片控制所述的小型電機轉動，實現流量控制閥的開啟及其流量大小的控制；所述的土壤墑情監測計可以監控土壤墑情且把土壤墑情通過GPRS無線發射模塊傳輸給GPRS無線接收模塊。本實用新型具有遠程自動控制、精準灌溉、高效節水、規模化應用等特點，有效地解決了常規灌溉中因灌水過量或不足而引起作物生長受到脅迫影響。

技術領域

本實用新型涉及一種自動適應土壤墑情的管路流量控制閥，屬于農田灌溉領域。

背景技術

我國是農業大國，維持農作物的正常生長需要一個適宜的土壤水分環境，但作物對土壤水分最敏感的不是土壤含水量的絕對含量，而是具有能量狀態的土壤水勢。土壤含水量和土壤水勢雖然均是表征土壤干濕程度的技術指標，但二者仍有不同之處。土壤含水量僅是從數量上反映土壤水分對植物生長吸水的有效性，而土壤水勢是從能量角度表征土壤水分，結合土壤類型、結構和性能等來揭示土壤的干濕狀況和可供作物真正、有效的水分可利用程度。節水灌溉技術是農田灌溉工程中實現高效用水、精準灌溉的先進技術，包括噴灌、滴灌和低壓管灌等多種類型，其灌溉水量是根據氣象、降雨、作物的需水規律和田間地塊的土壤水分環境等，通過理論計算而制定出合理的灌溉水肥制度，并向田間地塊進行定額灌水。這種僅以土壤含水量為計算灌水定額和控制目標的方法，從理論上能夠為作物提供所需的耗水量值，并以“計劃被動”灌水模式，沒有考慮不同土壤類型在同一土壤含水量條件下對作物生長的土壤水分有效性，這在一定程度上不能真正與作物實際真正需要的適宜水量相適應，且仍有數量的差異，由此會引起灌水量不足或過量而使作物生長受到脅迫或抑制的現象，并造成作物減產。

因此，準確監測、采集土壤水勢數值將是維持作物正常生長的必要條件，也是保證制定合理的灌溉制度、節水灌溉工程高效運行、實現精準灌溉和近遠程雙向自動化控制的前提。目前，有關土壤水勢測量的相關設備均是通過測量土壤體積含水率，用研究擬合的各類型土壤水分特征曲線來間接推求得出相應的土壤水勢，而不是直接測量得出實際土壤狀態下的土壤水勢，且數據只能近程查看，不能實現遠程的監測、采集，進而導致現有的灌溉系統只是通過輸水管網各級閥門的啟、閉進行“人為計劃被動”的輸水灌溉模式，不能根據擬灌溉地塊的實際旱情而“主動調節”輸水管的供應流量，從而影響達到適量供水、高效用水、精準灌溉和節約運行能耗、提高自動化水平的節水灌溉效果的問題。

實用新型內容

本實用新型提供了一種自動適應土壤墑情的管路流量控制閥，解決了現有流量控制閥不能直接根據土壤墑情自動調整灌溉，不能真正與作物實際真正需要的適宜水量相適應，且仍有數量的差異，由此會引起灌水量不足或過量而使作物生長受到脅迫或抑制的現象，并造成作物減產的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種自動適應土壤墑情的管路流量控制閥，包括流量控制閥和土壤墑情監測計，所述的流量控制閥包括閥片、閥桿、閥門體、閥蓋、控制閥信息轉換器、微壓電源、小型電機、齒輪和GPRS無線接收模塊，所述的閥桿與所述的閥片安裝在一起，所述的閥桿通過齒輪與所述的小型電機連接，所述的微壓電源為管路流量控制閥供電，所述的控制閥信息轉換器包括控制閥電子芯片和控制閥信息處理轉換模塊，所述的控制閥信息處理轉換模塊可以把GPRS無線接收模塊接收的土壤墑情數字信息轉化為控制小型電機轉動的信息，并且把該信息傳遞給控制閥電子控制芯片，所述的控制閥電子芯片控制所述的小型電機轉動，進而帶動閥桿上下移動，實現流量控制閥的開啟及其流量大小的控制；

所述的土壤墑情監測計可以監控土壤墑情且把土壤墑情通過GPRS無線發射模塊傳輸給GPRS無線接收模塊。