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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811033359.3 (22)申请日 2018.09.05 (71)申请人 安徽瓦大现代农业科技有限公司 地址 236000 安徽省阜阳市颍东经济开发 区众兴路徽清科技园 (72)发明人 吕彬 (74)专利代理机构 苏州凯谦巨邦专利代理事务 所(普通合伙) 32303 代理人 丁剑 (51)Int.Cl. A01C 23/04(2006.01) A01G 7/06(2006.01) G05B 19/04(2006.01) (54)发明名称 一种移动式滴灌水肥气一体机 (5。
2、7)摘要 本发明公开了一种移动式滴灌水肥气一体 机， 包括车体， 所述车体前端设置牵引环， 所述车 体上方固定设置肥料箱， 所述肥料箱下方设置出 料口， 所述肥料箱的出料口处设置肥料混合箱， 所述肥料混合箱的进料口与肥料箱连通， 所述肥 料混合箱侧边上端设置进水口， 所述进水口通过 管道与进水管连通， 所述肥料混合箱下端设置出 水口， 所述出水口处配合安装自吸泵， 所述自吸 泵的进水口与肥料混合箱的出水口连通， 本移动 式滴灌水肥气一体机通过在现有滴灌系统的基 础上， 采用将设备集成在车体上， 方便移动， 对滴 灌系统进行区域供氧、 供肥灌溉， 保证灌溉质量。 权利要求书2页 说明书4页 附图。
3、3页 CN 109104969 A 2019.01.01 CN 109104969 A 1.一种移动式滴灌水肥气一体机， 包括车体(1)， 其特征在于： 所述车体(1)前端设置牵 引环(17)， 所述车体(1)上方固定设置肥料箱(7)， 所述肥料箱(7)下方设置出料口， 所述肥 料箱(7)的出料口处设置肥料混合箱(25)， 所述肥料混合箱(25)的进料口与肥料箱(7)连 通， 所述肥料混合箱(25)侧边上端设置进水口， 所述进水口通过管道与进水管(15)连通， 所 述肥料混合箱(25)下端设置出水口， 所述出水口处配合安装自吸泵(11)， 所述自吸泵(11) 的进水口与肥料混合箱(25)的出水。
4、口连通， 所述自吸泵(11)的出水口通过管道与进水管 (15)连通， 且进水管(15)尾端与混气仓(9)的进水口连通， 所述混气仓(9)的出水口与出水 管(16)连通， 所述混气仓(9)侧边设置进气口， 所述进气口通过弯管与微纳米气泡发生器 (22)连通， 所述微纳米气泡发生器(22)和自吸泵(11)的输入端与单片机(5)的输出端电连 接， 所述单片机(5)的输入端与汽油发电机(3)的输出端电连接， 所述汽油发电机(3)、 微纳 米气泡发生器(22)、 肥料混合箱(25)和混气仓(9)均固定安装在车体(1)上方。 2.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述肥料箱(。
5、7) 和肥料混合箱(25)之间加装送料仓(21)， 所述送料仓(21)的上端与肥料箱(7)的出料口连 通， 所述送料仓(21)的下端与肥料混合箱(25)的进料口连通， 所述送料仓(21)内部设置螺 旋杆(20)， 所述螺旋杆(20)的输入轴与电机一(6)的输出轴连接， 所述电机一(6)与送料仓 (21)固定安装。 3.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述肥料混合箱 (25)内部设置搅拌轴(19)， 所述搅拌轴(19)的输入轴与电机二(18)的输出轴连接， 所述电 机二(18)与肥料混合箱(25)固定安装， 且电机二(18)的输入端与单片机(5)的输出端电连 接。。
6、 4.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述肥料混合箱 (25)内部设置水位计(26)和EC传感器一(27)， 所述水位计(26)和EC传感器一(27)的输出端 与单片机(5)的输入端电连接。 5.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述肥料混合箱 (25)的进水口与进水管(15)之间的管道内部串接电磁阀四(13)， 所述自吸泵(11)与进水管 (15)之间的管道内部串接电磁阀三(12)， 所述电磁阀三(12)和电磁阀四(13)的输入端与单 片机(5)的输出端电连接。 6.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 。
7、所述混气仓(9) 为圆盘式结构， 且混气仓(9)内部包括储气腔(23)和混气腔(24)， 所述储气腔(23)侧边设置 进气孔， 所述进气孔与微纳米气泡发生器(22)连通。 7.根据权利要求6所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述混气腔(24) 内部设置螺旋形隔板， 且混气腔(24)上端设置进水口， 所述进水口与进水管(15)连通， 所述 混气腔(24)中间位置设置出水口， 所述出水口与出水管(16)连通， 所述混气腔(24)与储气 腔(23)之间的隔板表面均匀设置透气孔。 8.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述混气仓(9) 的进气口处设置电磁阀。
8、二(10)， 所述出水管(16)端部设置电磁阀一(8)， 所述进水管(15)前 端设置电磁阀五(14)， 所述电磁一(8)、 电磁阀二(10)和电磁阀五(14)的输入端与单片机 (5)的输出端电连接。 9.根据权利要求1所述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述混气仓(9) 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 109104969 A 2 的出水口处设置EC传感器二(28)， 所述EC传感器二(28)的输出端与单片机(5)的输入端电 连接， 所述混气仓(9)的侧边固定设置超声波发生器(4)， 所述超声波发生器(4)的输入端与 单片机(5)的输出端电连接。 10.根据权利要求1所。
9、述的一种移动式滴灌水肥气一体机， 其特征在于： 所述出水管 (16)内部串接加压泵(2)， 所述加压泵(2)的输入端与单片机(5)的输出端电连接。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 109104969 A 3 一种移动式滴灌水肥气一体机 技术领域 0001 本发明涉及农业机械技术领域， 具体为一种移动式滴灌水肥气一体机。 背景技术 0002 大量研究表明长期滴灌在为作物提供水分养分的同时也排除了根区孔隙中的空 气， 使根区出现暂时或长期的厌氧环境， 从而影响作物的健康生长， 因此，“加氧灌溉” 这一 新型节水灌溉技术概念应景而生。 早年研究者们对加氧的方法做了大量的尝试， 如： 向作 。
10、物根区滴施过氧化氢， 利用土壤过氧化氢酶分解产生氧气； 采用文丘里气体注射器， 形成 微小空气泡与灌溉水充分混合输送到作物根区； 采用空气压缩机将空气压缩进系统管 路， 为作物根区通气， 但这些方法并不能有效增大气体在水中的溶解度、 也不能延长气体在 水中的存留时间。 微纳米气泡加氧灌溉对于改善作物根区水肥气环境， 提高作物对养分吸 收， 促进作物根系生长， 增产提质具有良好效果， 因此采用微纳米气泡加氧灌溉是未来功能 滴灌发展的一个趋势， 在此基础上， 如何将微纳米气泡加氧灌溉技术与水肥一体化技术进 行有机结合， 实现作物根区土壤水、 肥、 气环境的共同调控， 是众多专家学者探索的重点。 0。
11、003 基于现有的研究， 不难发现目前水肥气一体化技术的应用存在以下几方面问题： 现存的灌水、 施肥、 加气设备均分散安装布置于系统首部， 占地面积较大且运行不集中； 由于微纳米气泡发生器有一定的有效灌溉面积， 因此难以供应更大面积作物种植的供氧 需求， 若强行用于大面积种植， 会导致加氧灌溉效率低； 若为了提高加氧灌溉效率， 为每 块控制面积配置一台设备则成本又太高， 影响加氧灌溉设备及方法的推广和实践。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷， 提供一种移动式滴灌水肥气一体 机， 通过在现有滴灌系统的基础上， 采用将设备集成在车体上， 方便移动， 对滴灌系统进行 区域供。
12、氧、 供肥灌溉， 保证灌溉质量， 可以有效解决背景技术中的问题。 0005 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种移动式滴灌水肥气一体机， 包括 车体， 所述车体前端设置牵引环， 所述车体上方固定设置肥料箱， 所述肥料箱下方设置出料 口， 所述肥料箱的出料口处设置肥料混合箱， 所述肥料混合箱的进料口与肥料箱连通， 所述 肥料混合箱侧边上端设置进水口， 所述进水口通过管道与进水管连通， 所述肥料混合箱下 端设置出水口， 所述出水口处配合安装自吸泵， 所述自吸泵的进水口与肥料混合箱的出水 口连通， 所述自吸泵的出水口通过管道与进水管连通， 且进水管尾端与混气仓的进水口连 通， 所述混气仓。
13、的出水口与出水管连通， 所述混气仓侧边设置进气口， 所述进气口通过弯管 与微纳米气泡发生器连通， 所述微纳米气泡发生器和自吸泵的输入端与单片机的输出端电 连接， 所述单片机的输入端与汽油发电机的输出端电连接， 所述汽油发电机、 微纳米气泡发 生器、 肥料混合箱和混气仓均固定安装在车体上方。 0006 作为本发明的一种优选技术方案， 所述肥料箱和肥料混合箱之间加装送料仓， 所 述送料仓的上端与肥料箱的出料口连通， 所述送料仓的下端与肥料混合箱的进料口连通， 说 明 书 1/4 页 4 CN 109104969 A 4 所述送料仓内部设置螺旋杆， 所述螺旋杆的输入轴与电机一的输出轴连接， 所述电机。
14、一与 送料仓固定安装。 0007 作为本发明的一种优选技术方案， 所述肥料混合箱内部设置搅拌轴， 所述搅拌轴 的输入轴与电机二的输出轴连接， 所述电机二与肥料混合箱固定安装， 且电机二的输入端 与单片机的输出端电连接。 0008 作为本发明的一种优选技术方案， 所述肥料混合箱内部设置水位计和EC传感器 一， 所述水位计和EC传感器一的输出端与单片机的输入端电连接。 0009 作为本发明的一种优选技术方案， 所述肥料混合箱的进水口与进水管之间的管道 内部串接电磁阀四， 所述自吸泵与进水管之间的管道内部串接电磁阀三， 所述电磁阀三和 电磁阀四的输入端与单片机的输出端电连接。 0010 作为本发明的。
15、一种优选技术方案， 所述混气仓为圆盘式结构， 且混气仓内部包括 储气腔和混气腔， 所述储气腔侧边设置进气孔， 所述进气孔与微纳米气泡发生器连通。 0011 作为本发明的一种优选技术方案， 所述混气腔内部设置螺旋形隔板， 且混气腔上 端设置进水口， 所述进水口与进水管连通， 所述混气腔中间位置设置出水口， 所述出水口与 出水管连通， 所述混气腔与储气腔之间的隔板表面均匀设置透气孔。 0012 作为本发明的一种优选技术方案， 所述混气仓的进气口处设置电磁阀二， 所述出 水管端部设置电磁阀一， 所述进水管前端设置电磁阀五， 所述电磁一、 电磁阀二和电磁阀五 的输入端与单片机的输出端电连接。 0013。
16、 作为本发明的一种优选技术方案， 所述混气仓的出水口处设置EC传感器二， 所述 EC传感器二的输出端与单片机的输入端电连接， 所述混气仓的侧边固定设置超声波发生 器， 所述超声波发生器的输入端与单片机的输出端电连接。 0014 作为本发明的一种优选技术方案， 所述出水管内部串接加压泵， 所述加压泵的输 入端与单片机的输出端电连接。 0015 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 本移动式滴灌水肥气一体机采用微纳米 气泡发生器对灌溉水进行注氧， 同时采用混气仓的特殊结构设计， 增加氧气与灌溉水的混 合时间， 同时在超声波发生器的作用下， 增加氧气在水中的溶解速度， 同时采用肥料混合箱 进行肥料。
17、混合， 同时采用螺旋杆进行精准控制肥料投放量， 保证肥效充分利用， 同时采用EC 传感器一和EC传感器二分别对肥料混合箱和出水管内部的营养度进行监控， 实现闭环控 制， 保证灌溉水的肥效均匀， 同时将众多设备集成在车体上， 方便移动， 能够对滴灌网络进 行区域送水， 实现区域化灌溉， 减少氧气在灌溉水中的储存时间， 提升植物根部的氧气浓 度， 促进植物快速生长。 附图说明 0016 图1为本发明结构示意图； 0017 图2为本发明结构主视图； 0018 图3为本发明A处剖视图； 0019 图4为本发明混气仓剖视图； 0020 图5为本发明混气腔示意图。 0021 图中： 1车体、 2加压泵、 。
18、3汽油发电机、 4超声波发生器、 5单片机、 6电机一、 7肥料箱、 说 明 书 2/4 页 5 CN 109104969 A 5 8电磁阀一、 9混气仓、 10电磁阀二、 11自吸泵、 12电磁阀三、 13电磁阀四、 14电磁阀五、 15进水 管、 16出水管、 17牵引环、 18电机二、 19搅拌轴、 20螺旋杆、 21送料仓、 22微纳米气泡发生器、 23储气腔、 24混气腔、 25肥料混合箱、 26水位计、 27EC传感器一、 28EC传感器二。 具体实施方式 0022 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是。
19、本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0023 请参阅图1-5， 本发明提供一种技术方案： 一种移动式滴灌水肥气一体机， 包括车 体1， 车体1前端设置牵引环17， 车体1上方固定设置肥料箱7， 肥料箱7下方设置出料口， 肥料 箱7的出料口处设置肥料混合箱25， 肥料混合箱25的进料口与肥料箱7连通， 肥料混合箱25 侧边上端设置进水口， 进水口通过管道与进水管15连通， 肥料混合箱25下端设置出水口， 出 水口处配合安装自吸泵11， 自吸泵11的进水口与肥料混合箱。
20、25的出水口连通， 自吸泵11的 出水口通过管道与进水管15连通， 且进水管15尾端与混气仓9的进水口连通， 混气仓9的出 水口与出水管16连通， 混气仓9侧边设置进气口， 进气口通过弯管与微纳米气泡发生器22连 通， 微纳米气泡发生器22和自吸泵11的输入端与单片机5的输出端电连接， 单片机5的输入 端与汽油发电机3的输出端电连接， 汽油发电机3、 微纳米气泡发生器22、 肥料混合箱25和混 气仓9均固定安装在车体1上方， 肥料箱7和肥料混合箱25之间加装送料仓21， 送料仓21的上 端与肥料箱7的出料口连通， 送料仓21的下端与肥料混合箱25的进料口连通， 送料仓21内部 设置螺旋杆20，。
21、 螺旋杆20的输入轴与电机一6的输出轴连接， 电机一6与送料仓21固定安装， 通过电机一6带动螺旋杆20旋转， 实现肥料箱7内部肥料的精准投放， 肥料混合箱25内部设 置搅拌轴19， 搅拌轴19的输入轴与电机二18的输出轴连接， 电机二18与肥料混合箱25固定 安装， 且电机二18的输入端与单片机5的输出端电连接， 通过电机二18带动搅拌轴19旋转， 使肥料与灌溉水混合均匀， 肥料混合箱25内部设置水位计26和EC传感器一27， 水位计26和 EC传感器一27的输出端与单片机5的输入端电连接， 分别对肥料混合箱25内部蓄水量和营 养浓度进行检测， 从而计算所需的肥料投放量， 从而控制电机一6的。
22、工作效率， 肥料混合箱 25的进水口与进水管15之间的管道内部串接电磁阀四13， 对进水速度进行控制， 自吸泵11 与进水管15之间的管道内部串接电磁阀三12， 防止自吸泵11停机状态下管道内部水倒流， 电磁阀三12和电磁阀四13的输入端与单片机5的输出端电连接， 混气仓9为圆盘式结构， 且 混气仓9内部包括储气腔23和混气腔24， 储气腔23侧边设置进气孔， 进气孔与微纳米气泡发 生器22连通， 混气腔24内部设置螺旋形隔板， 且混气腔24上端设置进水口， 进水口与进水管 15连通， 混气腔24中间位置设置出水口， 出水口与出水管16连通， 混气腔24与储气腔23之间 的隔板表面均匀设置透气。
23、孔， 便于混气腔24和储气腔23进行气体交互， 混气仓9的进气口处 设置电磁阀二10， 防止管道内部水流倒流， 出水管16端部设置电磁阀一8， 进水管15前端设 置电磁阀五14， 电磁一8、 电磁阀二10和电磁阀五14的输入端与单片机5的输出端电连接， 混 气仓9的出水口处设置EC传感器二28， EC传感器二28的输出端与单片机5的输入端电连接， 混气仓9的侧边固定设置超声波发生器4， 超声波发生器4的输入端与单片机5的输出端电连 接， 出水管16内部串接加压泵2， 加压泵2的输入端与单片机5的输出端电连接， 增加输出水 说 明 书 3/4 页 6 CN 109104969 A 6 的压力， 。
24、保证滴灌压力， 单片机5为西门子6ES7216-2AD23-0XB8型PLC控制器， 且单片机5控 制加压泵2、 超声波发生器4、 电机一6、 电磁阀一8、 电磁阀二10、 自吸泵11、 电磁阀三12、 电磁 阀四13、 电磁阀五14、 电机二18、 微纳米气泡发生器22、 水位计26、 EC传感器一27和EC传感器 二28的方式为现有技术中的常见方式。 0024 在使用时： 将肥料装入肥料箱7， 电机一6带动螺旋杆20旋转， 将肥料箱7内部的肥 料加注道肥料混合箱25内部， 然后电磁阀四13开启， 进水管15内部水进入到肥料混合箱7内 部， 电机二18带动搅拌轴19旋转， 对肥料和灌溉水进行。
25、搅拌， 使肥料溶解， 然后在自吸泵11 的作用下， 将混合后的肥料液体注入到进水管15， 同时EC传感器一27对肥料混合箱25内部 的液体营养成分浓度进行检测， 并将检测结果传输至单片机5， 单片机5对电机一6的输出功 率调节， 从而控制肥料的投放量， 然后进水管15内部水进入混气仓9， 微纳米气泡发生器22 产生的微小气泡在混气仓9与灌溉水混合， 同时超声波发生器4作用， 促使水中氧气溶解， 然 后在加压泵2的作用下， 将灌溉水的压力提升， 然后加注到滴灌网络系统中， 完成区域灌溉。 0025 本发明采用微纳米气泡发生器22对灌溉水进行注氧， 同时采用混气仓9的特殊结 构设计， 增加氧气与灌。
26、溉水的混合时间， 同时在超声波发生器4的作用下， 增加氧气在水中 的溶解速度， 同时采用肥料混合箱25进行肥料混合， 同时采用螺旋杆20进行精准控制肥料 投放量， 保证肥效充分利用， 同时采用EC传感器一27和EC传感器二28分别对肥料混合箱25 和出水管26内部的营养度进行监控， 实现闭环控制， 保证灌溉水的肥效均匀， 同时将众多设 备集成在车体1上， 方便移动， 能够对滴灌网络进行区域送水， 实现区域化灌溉， 减少氧气在 灌溉水中的储存时间， 提升植物根部的氧气浓度， 促进植物快速生长。 0026 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说 明 书 4/4 页 7 CN 109104969 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 8 CN 109104969 A 8 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 9 CN 109104969 A 9 图5 说 明 书 附 图 3/3 页 10 CN 109104969 A 10 。