本發(fā)明涉及水肥一體化，具體涉及一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水稻施肥常采用人工施肥，工作量大，施肥均勻性因人工熟練程度而異，水稻灌溉常采用渠系輸水，因此，專利cn111083981b采用了水力自驅(qū)動的水肥一體化灌溉施肥裝置實現(xiàn)水稻田灌溉施肥，該專利可以實現(xiàn)變流量等比例施肥，但是無法實現(xiàn)等流量變比例施肥，因為其蠕動泵是由行進水頭提供動力，流量一定時，其蠕動泵的出流量也是一定的，水稻在某一生育期內(nèi)需要多種營養(yǎng)肥料，其施肥比例不一定相同，因此需要在流量相同時，變換不同營養(yǎng)肥料的施肥比例，而專利cn111328525a采用水流為動力的水肥一體化裝置實現(xiàn)農(nóng)田末級渠道的水肥一體化應用，但其同樣無法實現(xiàn)等流量變比例施肥，因為第二球體在同一水位流量下，提供的拉力是相同的，即第一球體上升后提供的肥料管道出料口開度是相同的，因此，在流量相同時，肥料管道出料口出肥量也相同。

2、因此，亟需新建一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，以利用渠系水流動力，實現(xiàn)變流量施肥和等流量變比例施肥。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，包括：肥液箱，肥液箱布置于渠道上方并通過支撐結(jié)構(gòu)支撐在渠道上，肥液箱底部開設(shè)至少一個出肥口，每個出肥口各連接一根下肥軟管；肥液箱底部在每根下肥軟管處固定一個開度調(diào)節(jié)機構(gòu)；開度調(diào)節(jié)機構(gòu)通過進入渠道內(nèi)液面線以下，依據(jù)在渠道內(nèi)不同/或相同流量的水流作用下所獲得的不同/或相同動水壓力以調(diào)節(jié)下肥軟管的開度；開度調(diào)節(jié)機構(gòu)所獲得的動水壓力為零時下肥軟管在開度調(diào)節(jié)機構(gòu)的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)。

3、本發(fā)明的有益效果是：

4、在流量相同時，讓開度調(diào)節(jié)機構(gòu)在水流作用下獲得不同動水壓力，動水壓力越小，下肥軟管的開度越小，而動水壓力越大，下肥軟管的開度越大，即可實現(xiàn)等流量變比例施肥；

5、在流量不相同時，讓開度調(diào)節(jié)機構(gòu)在水流作用下獲得相同動水壓力，下肥軟管在開度調(diào)節(jié)機構(gòu)同樣的動水壓力下開度將維持不變，即可實現(xiàn)變流量等比例施肥；

6、該系統(tǒng)中的開度調(diào)節(jié)機構(gòu)通過進入渠道內(nèi)液面線以下，并依據(jù)在不同/或相同流量的水流作用下所獲得的不同/或相同動水壓力來調(diào)節(jié)下肥軟管的開度，該稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)利用渠道水流實現(xiàn)稻田水肥一體化技術(shù)應用，不僅可以實現(xiàn)變流量等比例施肥，還可以實現(xiàn)等流量變比例施肥，節(jié)省人力物力。

7、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。

8、進一步，開度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括：防護套管，防護套管采用硬質(zhì)材料制成，防護套管套在下肥軟管上且其上端與肥液箱的底部相固定，防護套管的外周面上沿徑向開設(shè)一個貫穿管壁的孔洞，防護套管上所開孔洞內(nèi)滑動布置一個壓塊，壓塊下方布置一個彈性件，壓塊與彈性件之間布置一根傾斜的連接桿，連接桿的上端與壓塊連接，彈性件的兩端分別與連接桿的下端以及防護套管固定連接；連接桿在彈性件初始彈力作用下，推動壓塊擠壓下肥軟管，使其處于關(guān)閉狀態(tài)；連接桿下端連接一個受力機構(gòu)，受力機構(gòu)通過進入渠道內(nèi)液面線以下，并依據(jù)在渠道內(nèi)不同/或相同流量的水流作用下所獲得的不同/或相同動水壓力控制連接桿帶動壓塊遠離下肥軟管，以調(diào)節(jié)下肥軟管的開度。

9、采用上述進一步的有益效果為：當受力機構(gòu)進入渠道內(nèi)液面線以下，并在渠道內(nèi)不同/或相同流量的水流作用下獲得動水壓力時，受力機構(gòu)將控制連接桿的下端向靠近防護套管的方向運動，此時，連接桿的上端則向遠離防護套管的方向運動，從而帶動壓塊遠離下肥軟管，下肥軟管所受的擠壓力變小，最終實現(xiàn)調(diào)節(jié)下肥軟管的開度，依靠水流實現(xiàn)開度調(diào)節(jié)，節(jié)省人力物力。

10、進一步，受力機構(gòu)包括：剛性桿，剛性桿的上端與連接桿的下端固定連接，剛性桿的下端進入渠道內(nèi)液面線以下；剛性桿的下端以可拆卸方式固定一個或多個朝向迎水面的壓力片。

11、采用上述進一步的有益效果為：渠道中水流流動時，水流將對壓力片產(chǎn)生作用力，此時壓力片將獲得動水壓力，壓力片則將所獲得的動水壓力通過剛性桿作用于連接桿，以使連接桿的下端向靠近防護套管的方向運動，連接桿的上端則向遠離防護套管的方向運動，從而帶動壓塊遠離下肥軟管，下肥軟管所受的擠壓力變小，最終實現(xiàn)調(diào)節(jié)下肥軟管的開度，施肥過程中，可以選擇安裝一個或者多個壓力片，形成的動水壓力組合也不同，既可以在相同水流量條件下調(diào)整下肥軟管的開度，也可以在不同水流量條件下調(diào)整下肥軟管開度。

12、進一步，剛性桿上以可拆卸方式從上至下依次固定三個朝向迎水面的壓力片，相鄰兩個壓力片之間的間距相等，位于最上方的壓力片處于渠道內(nèi)最高水位以下。

13、采用上述進一步的有益效果為：水位下降時，流速不變的情況下，水流量減小，壓力片的所獲得的動水壓力也減小，最終對壓塊的作用力也減小，下肥軟管的下肥量也相應減少，同時，壓力片為片狀，不會受到非正面水流的壓力影響。

14、進一步，剛性桿的上端以彈性件為支撐點與連接桿的下端活動連接，剛性桿在初始位可繞連接桿逆水流方向旋轉(zhuǎn)至渠道內(nèi)液面線以上。

15、采用上述進一步的有益效果為：不施肥時，受力機構(gòu)則可以旋轉(zhuǎn)收起，防止彈性件長期工作而疲勞失效。

16、進一步，壓塊與下肥軟管相接觸的內(nèi)表面為弧面。

17、采用上述進一步的有益效果為：確保與下肥軟管外壁有較高貼合度，更好的控制下肥軟管開度，調(diào)節(jié)下肥軟管下肥速度。

18、進一步，彈性件為彈簧。

19、進一步，下肥軟管采用橡膠軟管。

20、采用上述進一步的有益效果為：一方面避免被肥液腐蝕，延長其使用壽命，另一方面橡膠軟管有較好的彈性，方便調(diào)節(jié)開度進而控制下肥速度。

21、進一步，下肥軟管下端出口經(jīng)由防護套管下端伸出并位于渠道最高水位以上。

22、采用上述進一步的有益效果為：防護套管可以防止下肥軟管在肥液下流過程中縱向擺動而影響肥液與渠道內(nèi)水混合，導致肥液混合不均勻，而下肥軟管下端出口位于渠道最高水位以上，避免渠道水阻滯肥液下流導致水肥混合不均勻。

23、進一步，肥液箱的內(nèi)腔分隔為多個獨立的肥液存儲腔，肥液箱的底部在對應每個肥液存儲腔處各開設(shè)一個出肥口。

24、采用上述進一步的有益效果為：多個獨立的肥液存儲腔的組合可以添加多種肥液，以同時按不同比例或相同比例施用多種肥料，也可以加大同種肥液投肥量，實現(xiàn)等流量變比例施肥。

技術(shù)特征：

1.一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括：肥液箱(1)，所述肥液箱(1)布置于渠道上方并通過支撐結(jié)構(gòu)(2)支撐在渠道上，所述肥液箱(1)底部開設(shè)至少一個出肥口(110)，每個出肥口(110)各連接一根下肥軟管(3)；所述肥液箱(1)底部在每根下肥軟管(3)處固定一個開度調(diào)節(jié)機構(gòu)(4)；所述開度調(diào)節(jié)機構(gòu)(4)通過進入渠道內(nèi)液面線以下，并依據(jù)在渠道內(nèi)不同/或相同流量的水流作用下所獲得的不同/或相同動水壓力以調(diào)節(jié)下肥軟管(3)的開度；所述開度調(diào)節(jié)機構(gòu)(4)所獲得的動水壓力為零時下肥軟管(3)在開度調(diào)節(jié)機構(gòu)(4)的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述開度調(diào)節(jié)機構(gòu)(4)包括：防護套管(410)，所述防護套管(410)采用硬質(zhì)材料制成，所述防護套管(410)套在下肥軟管(3)上且其上端與肥液箱(1)的底部相固定，所述防護套管(410)的外周面上沿徑向開設(shè)一個貫穿管壁的孔洞，所述防護套管(410)上所開孔洞內(nèi)滑動布置一個壓塊(420)，所述壓塊(420)下方布置一個彈性件(430)，所述壓塊(420)與所述彈性件(430)之間布置一根傾斜的連接桿(440)，所述連接桿(440)的上端與壓塊(420)連接，所述彈性件(430)的兩端分別與所述連接桿(440)的下端以及防護套管(410)固定連接；所述連接桿(440)在彈性件(430)初始彈力作用下，推動壓塊(420)擠壓下肥軟管(3)，使其處于關(guān)閉狀態(tài)；所述連接桿(440)下端連接一個受力機構(gòu)(450)；所述受力機構(gòu)(450)通過進入渠道內(nèi)液面線以下，并依據(jù)在渠道內(nèi)不同/或相同流量的水流作用下所獲得的不同/或相同動水壓力控制連接桿(440)帶動壓塊(420)遠離下肥軟管(3)，以調(diào)節(jié)下肥軟管(3)的開度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述受力機構(gòu)(450)包括：剛性桿(451)，所述剛性桿(451)的上端與所述連接桿(440)的下端固定連接，所述剛性桿(451)的下端進入渠道內(nèi)液面線以下；所述剛性桿(451)的下端以可拆卸方式固定一個或多個朝向迎水面的壓力片(452)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述剛性桿(451)上以可拆卸方式從上至下依次固定三個朝向迎水面的壓力片(452)，相鄰兩個壓力片(452)之間的間距相等，位于最上方的壓力片(452)處于渠道內(nèi)最高水位以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述剛性桿(451)的上端以彈性件(430)為支撐點與連接桿(440)的下端活動連接，所述剛性桿(451)在初始位可繞連接桿(440)逆水流方向旋轉(zhuǎn)至渠道內(nèi)液面線以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述壓塊(420)與所述下肥軟管(3)相接觸的內(nèi)表面為弧面。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性件(430)為彈簧。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述下肥軟管(3)采用橡膠軟管。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述下肥軟管(3)下端出口經(jīng)由防護套管(410)下端伸出并位于渠道最高水位以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述肥液箱(1)的內(nèi)腔分隔為多個獨立的肥液存儲腔，所述肥液箱(1)的底部在對應每個肥液存儲腔處各開設(shè)一個出肥口(110)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)，肥液箱布置于渠道上方并通過支撐結(jié)構(gòu)支撐在渠道上，肥液箱底部開設(shè)至少一個出肥口，每個出肥口各連接一根下肥軟管；肥液箱底部在每根下肥軟管處固定一個開度調(diào)節(jié)機構(gòu)；開度調(diào)節(jié)機構(gòu)通過進入渠道內(nèi)液面線以下，并依據(jù)在渠道內(nèi)不同/或相同流量的水流作用下所獲得的不同/或相同動水壓力以調(diào)節(jié)下肥軟管的開度；開度調(diào)節(jié)機構(gòu)所獲得的動水壓力為零時下肥軟管在開度調(diào)節(jié)機構(gòu)的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)。本發(fā)明有益效果為：該稻田渠系水肥一體化系統(tǒng)利用渠道水流實現(xiàn)稻田水肥一體化技術(shù)應用，不僅可以實現(xiàn)變流量等比例施肥，還可以實現(xiàn)等流量變比例施肥，節(jié)省人力物力。

技術(shù)研發(fā)人員：吳爭光,易春龍,吳光星
受保護的技術(shù)使用者：中工武大設(shè)計集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9