一种农作物根系滴灌生长系统的制作方法

本实用新型属于农作物根系滴灌技术相关领域。

背景技术：

滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一。但因滴灌技术价格较高，一度被称作“昂贵技术”，滴灌技术仅用于高附加值的经济作物中。近年来，随着滴灌带的广泛应用，“昂贵技术”不再昂贵，完全可以在普通大田作物上应用。就目前的滴灌系统，很多无法胜任北方冰冻地区的农业滴灌，滴灌水体在滴灌管体内结冰冻结，影响正常滴灌及破坏滴灌系统的管路设备。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种农作物根系滴灌生长系统，结构简单，灌溉农作物的用水量智能化可控，能够促进植物根系的快速生长，尤其可以胜任冰冻地区的农作物的正常滴灌使用。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种农作物根系滴灌生长系统，包括进气端、空气过滤装置、空气泵、混合动力泵、进水单向阀、气液充分混合球腔容器、药箱、药剂调制装置、沉淀过滤装置、水槽、加压室、分流器和滴灌毛细管路系统、太阳能热交换水箱；所述太阳能热交换水箱通过换热泵与浸没设置在水槽中的热交换管路串接；所述进气端的出气端与空气过滤装置的进气端连接，所述空气过滤装置的出气端与空气泵的进气端连接，所述空气泵的出气端与混合动力泵的进气端连接；所述进水单向阀的进水端与抽水水管的出水端连接，所述抽水水管的进水端设置在水槽中，所述进水单向阀的出水端与混合动力泵的进水端连接；所述混合动力泵的气液混合出口端与气液充分混合球腔容器的进口连接，所述气液充分混合球腔容器的第一出口端通过压力阀与外界连通，所述气液充分混合球腔容器的第二出口端与药剂调制装置的进水端连接，所述药剂调制装置的进药端与药箱的出药端连接；所述药剂调制装置的出水端与沉淀过滤装置连接，所述沉淀过滤装置的出水端与加压室的进水端连接，所述加压室的出水端与电加热辅助装置的进出端连接，所述电加热辅助装置的出水端通过分流器与滴灌毛细管路系统连接。

进一步的，所述水槽的内侧壁上设置有水温传感器，所述水温传感器的信号输出端与换热泵的信号输出端连接；所述水槽内部设置有若干均匀分布的水体含氧量检测装置，所述水体含氧量检测装置的信号输出端与曝气装置的驱动电机的信号输入端连接。

进一步的，所述热交换管路包括扰流匀热片、管体和转轴，所述管体内部沿管体长度方向依次设置若干扰流匀热片，所述扰流匀热片通过转轴可绕转轴周向旋转设置在管体内壁上，且相邻两转轴的设置方式相互垂直。

有益效果：1)本实用新型通过物联网技术实现滴灌装置的远程控制实施，通过本实用新型的滴灌装置实现微小空气气泡的气液混合体与药液混合成滴灌液体，从而达到滴灌液体中含有药剂和空气微小气泡(氧气)，有助于植物的根系呼吸，促进植物的发育生长。2)本实用新型系统相对现有的其他滴灌系统而言，尤其可以胜任冰冻地区的农作物的正常滴灌使用。3)更进一步的，电加热辅助装置可以根据种植的农作物的对水温的特性，调节滴灌出水的温度，促进根系生长。

附图说明

附图1为本实用新型的系统的原理结构图；

附图2为本实用新型的热交换管路的内部结构设计图；

附图3为本实用新型的气液充分混合球腔容器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1，农作物根系滴灌生长促进系统，包括进气端1、空气过滤装置2、空气泵3、混合动力泵4、进水单向阀5、气液充分混合球腔容器6、药箱8、药剂调制装置9、沉淀过滤装置10、水槽11、加压室12、分流器3和滴灌毛细管路系统14、太阳能热交换水箱15；所述太阳能热交换水箱15通过换热泵18与浸没设置在水槽11中的热交换管路16串接；所述进气端1的出气端与空气过滤装置2的进气端连接，所述空气过滤装置2的出气端与空气泵3的进气端连接，所述空气泵3的出气端与混合动力泵4的进气端连接；所述进水单向阀5的进水端与抽水水管的出水端连接，所述抽水水管的进水端设置在水槽11中，所述进水单向阀5的出水端与混合动力泵4的进水端连接；所述混合动力泵4的气液混合出口端与气液充分混合球腔容器6的进口连接，所述气液充分混合球腔容器6的第一出口端通过压力阀7与外界连通，所述气液充分混合球腔容器6的第二出口端与药剂调制装置9的进水端连接，所述药剂调制装置9的进药端与药箱8的出药端连接；所述药剂调制装置9的出水端与沉淀过滤装置10连接，所述沉淀过滤装置10的出水端与加压室12的进水端连接，所述加压室12的出水端与电加热辅助装置17的进出端连接，所述电加热辅助装置17的出水端通过分流器3与滴灌毛细管路系统14连接。通过太阳能热交换水箱15实现水槽内的水温至少高于0℃，确保无冰渣进入系统，或者水槽结冰导致系统的损坏及无法正常在冰冻区域使用。

所述水槽11的内侧壁上设置有水温传感器19，所述水温传感器19的信号输出端与换热泵18的信号输出端连接；所述水槽11内部设置有若干均匀分布的水体含氧量检测装置21，所述水体含氧量检测装置21的信号输出端与曝气装置20的驱动电机的信号输入端连接。曝气装置20可以根据水槽内的含氧量高低适时开启，增加水质中的氧气初步含量，实现增氧预处理。

所述热交换管路16包括扰流匀热片161、管体162和转轴163，所述管体162内部沿管体长度方向依次设置若干扰流匀热片161，所述扰流匀热片161通过转轴163可绕转轴163周向旋转设置在管体162内壁上，且相邻两转轴163的设置方式相互垂直。

所述气液充分混合球腔容器6包括球体容器61、内盘旋绕管62和通孔63，所述球体容器61内沿其中心线由球体容器内部的一端靠近球形内轮廓面盘旋设置有内盘旋绕管62，所述内盘旋绕管62的内侧管体上开设有若干沿其管体盘旋走向的通孔63，若干通孔63分布形态呈趋向于球心方向聚拢设置。气液充分混合球腔容器6内部设置的上述分布形态的内盘旋绕管62，且其内盘旋绕管62的特定形态分布的通孔63，实现高压缩率快速成型的微小气泡水体结构，该水体结构可以促进药液混合的充分性和植物根系的生长发育。本发明的形成的微小气泡为微米级气泡，微米级的微小气泡的水质中的气泡与一般气泡上升到水面爆裂不同，微气泡缓慢上升到水面，一部分气泡溶解于水中，增加溶解氧，瞬间爆裂，发出高热，促进药液溶解(最大程度排除颗粒药物的悬浮杂质到的存在)；另一部分溶解在水质中的微米气泡的水质进入滴灌系统，使得植物根系获取充足的氧气，促进植物根系发育，增氧效果可以达到给植物松土所能达到的效果。

所述沉淀过滤装置10为倒梯形结构桶体，包括梯形腔、环状滤网结构101，所述环状滤网结构101由梯形腔的下底面向上延伸至上底面，所述药剂调制装置9的出水端设置在环状滤网结构101占用区域内，所述梯形腔的腰壁上开设有沉淀过滤装置10的出水端。倒梯形结构的桶体，可以促进没有溶解充分的药物颗粒的沉降，同时颗粒物通过环状滤网结构101进行过滤排除，确保进入滴灌系统的水没有杂质，防止滴灌系统长期使用的堵塞。

所述加压室12包括水箱120、活塞121、伸缩柔性皮管122和空气流电磁阀123，所述活塞121上、下滑动设置于水箱120上，所述活塞121通过伸缩柔性皮管122连通药剂调制装置9和沉淀过滤装置10，所述空气流电磁阀123设置于活塞121运动轨迹最下端的水箱120的侧壁上，所述空气流电磁阀123连通水箱120与外界；活塞121向下加压位移时，空气流电磁阀123密封，所述活塞121向上抽拉位移时，空气流电磁阀123打开连通外界。加压室的结构设计及原理，通过实现滴灌系统中的滴灌毛细管路系统14管径的足够细小，通过加压室的加压，根据实际需求，进行实时的或者非实时的节奏性滴灌作业。

一种农作物根系滴灌生长系统的工作方法：

所述水槽11内的经过太阳能换热的0℃以上的水经过进水单向阀5由混合动力泵4抽进气液充分混合球腔容器6中；

外界空气依次由进气端1、空气过滤装置2、空气泵3抽进混合动力泵4中，气液初步混合后进入气液充分混合球腔容器6中；

空气和水在气液充分混合球腔容器6中充分加压混合后，形成微小空气气泡的气液混合体，该气液混合体的微小气泡的含量可以通过与气液充分混合球腔容器6连通的压力阀7调节，且经过压缩的气液混合体的温度进一步的小幅提升；

微小空气气泡的气液混合体进入到药剂调制装置9中，与药箱8中流出的药液进行混合调制，调制完成的药液进入到沉淀过滤装置10，将未充分溶液的药物颗粒杂质进行沉淀滤出，过滤完毕的药液进入加压室12，在加压室12的一定频率的加压调节下，分配加压至各种对应的滴灌毛细管路系统14；

若需要提升灌溉的水温，可以通过电加热辅助装置17辅助加热后进行分配滴灌。

本实用新型通过物联网技术实现滴灌装置的远程控制实施，通过本实用新型的滴灌装置实现微小空气气泡的气液混合体与药液混合成滴灌液体，从而达到滴灌液体中含有药剂和空气微小气泡(氧气)，有助于植物的根系呼吸，促进植物的发育生长。2)本发明系统相对现有的其他滴灌系统而言，尤其可以胜任冰冻地区的农作物的正常滴灌使用。3)更进一步的，可以根据种植的农作物的对水温的特性，调节滴灌出水的温度，促进根系生长。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。