一種恒濕交替灌溉系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于灌溉技術領域，涉及一種溫室用懸梁式交替灌溉系統，尤其適用于溫室行間距比較規則的作物的灌溉，更具體的說，涉及一種恒濕交替灌溉系統。
【背景技術】
[0002]國是個農業大國，也是個嚴重缺水的國家，而且水資源時空分布很不均勻，用水方式也很不合理。我國消耗的淡水資源70%是農業用水，而農業用水中的90%又是灌溉用水，因此在我國發展節水灌溉是很重要的。近年來我國溫室農業發展迅速，種植面積不斷擴大，溫室灌溉消耗用水量不斷增大，種植成本增加，溫室節水灌溉受到重視。
[0003]已有的分區交替灌溉裝置多采用控制各個出水口開合的方法來實現交替灌溉，每個出水口配有獨立的閥門，通過機構連接，使所有閥門聯動。田間的作業環境，塵土、水銹、動力都將對閥門的操作帶來不利影響。所以公告號為CN103264551A的中國專利公開了一種懸梁式交替灌溉系統，包括帶噴水口的懸梁水管，所述懸梁水管與水池連通并由水池供水，懸梁水管電磁閥安裝在懸梁水管的進水口處，與控制器連接，其開啟與閉合由控制器控制；所述懸梁水管架設在兩個平行排列的懸梁水管滑槽上，由驅動電機驅動進而在懸梁水管滑槽上能夠沿懸梁水管滑槽的方向自由滑動和停止，驅動電機與控制器連接并由控制器控制;多個滑槽支撐柱固定在作物行的兩側，支撐懸梁水管滑槽，所述懸梁水管滑槽與作物行垂直;土壤水分傳感器安放在作物根部，每垅植株的土壤中設置一個，與控制器連接;所述懸梁水管每次移動的距離與每垅植株的行距相對應。通過該方案起到了保證節水的情況下，較高效率的保證了加濕效果。
[0004]但是上述方案還存在一定的改進空間，雖然大量用水時，檢測到土壤水分傳感器的采樣電壓非常低時，通過灌溉的方式實現灌溉補水，但是這樣容易導致灌溉的水量過多造成植物死亡，所以對土壤水分傳感器的精度、控制電路的執行要求以及灌溉的水量要求都較高。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種新型的加濕方式，在濕度較低而不滿足噴水灌溉條件時，通過霧化加濕的方式實現恒濕調節。
[0006]本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現的:一種恒濕交替灌溉系統，包括帶噴水口的懸梁水管、支撐柱以及土壤水分傳感器，所述懸梁水管與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管可在支撐柱上滑移，所述土壤水分傳感器安放在作物根部用于檢測濕度并輸出采樣電壓，其特征在于:還包括濕度控制電路和設置在懸梁水管上的霧化片和風機，所述濕度控制電路包括有濕度檢測模塊，耦接于土壤水分傳感器，且當濕度低于第一預設值時，輸出一加濕信號；
[0007]加濕驅動單元，耦接并響應于加濕信號工作，并輸出用于提供霧化片和風機工作的驅動信號；
[0008]霧化片驅動單元，耦接于加濕驅動單元并驅動霧化片工作；
[0009]風機驅動單元，耦接于加濕驅動單元并驅動風機工作；所述風機的出風口方向正對霧化片設置。
[0010]通過這樣設置，首先當濕度沒有過低時，只需要保證濕度處于一定范圍，無需大量灌溉，所以當土壤水分傳感器檢測到水分不足的情況下，通過濕度檢測模塊獲取該情況，輸出加濕信號，那么此時懸梁水管內部的水分被風機和霧化片帶出，以霧化的方式實現噴管加濕，當然此時可以將系統中的電機驅動，使得加濕效果更加，而通過霧化加濕不會使得灌溉量太大導致出現萎奄的情況。
[0011 ]進一步地:所述濕度檢測模塊包括基準單元，用于提供一基準電壓；比較單元，耦接于土壤水分傳感器和基準單元，當采樣電壓低于基準電壓時，輸出加濕信號。通過這樣設置，保證了其輸出高于預設值時就輸出基準信號，電路拓撲結構簡單，易于維修。
[0012]進一步地:所述基準單元包括串聯設置的第一電阻、第二電阻以及第三電阻，所述第一電阻和第二電阻耦接的節點提供基準電壓。通過第一電阻、第二電阻和第三電阻的設置，一來可以起到均衡電壓的效果，同時可以消除諧波。
[0013]進一步地:所述第三電阻設置為可調電阻。通過可調電阻的設置，可以保證其設置的方式一定，可調電阻可以調節基準電壓大小，使得使用者可以根據實際需求設置自己需要的濕度范圍。
[0014]進一步地:所述加濕驅動單元包括多諧震蕩單元和變比單元，所述多諧振蕩單元耦接于霧化片驅動單元;所述變比單元的輸入端耦接于多諧振蕩單元，其輸出端耦接于風機驅動單元。通過多諧振蕩單元驅動霧化片振動，且通過變比電路驅動風機動作，電路穩定，多諧振蕩器輸出的震蕩波可以帶動兩個設備同時工作，保證了控制模塊設計的簡易程度。
[0015]進一步地:所述多諧振蕩單元的供電端與電源之間耦接有繼電器常開觸點，所述濕度檢測模塊包括一繼電器線圈，當輸出加濕信號時，所述繼電器線圈得電以使繼電器常開觸點閉合。保證了其搭載能力和輸出性能，提高了使用的合理性。
[0016]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:通過這樣設置，首先當濕度沒有過低時，只需要保證濕度處于一定范圍，無需大量灌溉，所以當土壤水分傳感器檢測到水分不足的情況下，通過濕度檢測模塊獲取該情況，輸出加濕信號，那么此時懸梁水管內部的水分被風機和霧化片帶出，以霧化的方式實現噴管加濕，當然此時可以將系統中的電機驅動，使得加濕效果更加，而通過霧化加濕不會使得灌溉量太大導致出現萎奄的情況。
【附圖說明】

[0017]圖1是懸梁式噴灌系統原理圖；
[0018]圖2是濕度檢測模塊電路圖；
[0019]圖3是加濕驅動單元電路圖；
[0020]圖4是霧化片驅動單元電路圖；
[0021]圖5是風機驅動單元電路圖。
[0022]圖中，1、懸梁水管；2、支撐柱；101、土壤水分傳感器；102、基準單元；103、比較器；104、執行單元;200、加濕驅動單元;201、多諧振蕩單元;202、變比單元;301、霧化片驅動單元;401、風機驅動單元。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0024]參照圖1所示，一種恒濕交替灌溉系統，包括帶噴水口的懸梁水管1、支撐柱2以及土壤水分傳感器101，所述懸梁水管I與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管I可在支撐柱2上滑移，所述土壤水分傳感器101安放在作物根部用于檢測濕度并輸出采樣電壓，還包括濕度控制電路和設置在懸梁水管上的霧化片和風機，濕度控制電路包括:
[0025]參照圖2所示，濕度檢測模塊，用于檢測攪拌筒內部濕度，且當濕度過低時，輸出一加濕信號;所述濕度檢測模塊包括土壤水分傳感器101，用于檢測攪拌筒內部濕度并輸出采樣電壓;基準單元102，用于提供一基準電壓；比較單元，耦接于土壤水分傳感器101和基準單元102，當采樣電壓低于基準電壓時，輸出加濕信號，其包括比較器103和執行單元104，比較器103的輸出端耦接于執行單元104，執行單元104包括第五電阻R15和第六電阻R16，所述第五電阻Rl 5和第六電阻Rl 6耦接的節點耦接于NPN三極管的基極，所述NPN三極管還耦接有繼電器線圈，通過繼電器線圈KMl驅動。所述基準單元102包括串聯設置的第一電阻RU、第二電阻R12以及第三電阻R13，所述第一電阻Rll和第二電阻R12耦接的節點提供基準電壓。所述第三電阻為可調電阻。需要說明的是加濕信號輸出的基準值濕度范圍應當小于較低的值。
[0026]參照圖3所示，加濕驅動單元200包括第一繼電器常開觸點kml，其一端接于電源電平；
[0027]多諧震蕩單元201，包括一555定時器，所述555定時器的輸出端接于霧化片驅動單元301，用于為霧化片提供驅動信號;所述555定時器的第一引腳接地，第二引腳與第六引腳耦接，并與第一繼電器常開觸點之間串連有第八可調電阻R8和第七電阻R7，第七引腳接于第八可調電阻R8和第七電阻R7連接形成的結點，所述第二引腳與地端之間還串連有第一電容Cl，第五引腳與地端之間串連有第二電容C2。通過控制第八可調電阻R8可以控制其輸出PWM波的占空比，通過設置第二電容C2的容量可以控制其輸出的占空比。第七電阻R7阻值優選為10千歐，第八可調電阻R8阻值優選為IM歐姆，第一電容Cl容量優選為100 uF，第二電容C2容量選為0.01沾，其最大輸出頻率約為100000!12。對霧化片功能控制所需要的信號源有:
1、需要24V供電；2、需要一個可調的高頻PffM信號，其輸出頻率最低要求為1.7MHZ。
[0028]變比單元202，接于555定時器的輸出端和風機FANl驅動單元之間，將555定時器輸出的電信號轉換為風機FANl適用的驅動電信號。包括一光親隔離器，其輸入端接于555定時器的第三引腳UoutI，其輸出端為高電平輸出，輸出端與地端之間還耦接有一第三電容C3和與之并聯的第九電阻R9，所述第三電容C3和第九電阻R9組成一個小型的RC震蕩回路，其輸出端接于第三比較器的正極，通過設置第三電容C3和第九電阻R9的參數可以改變其輸出PWM波的占空比，將其變為可驅動風機FANl的電信號使用。所述光耦隔離器選用6N137，第三電容C3容量選為1uF，第九可調電阻最大阻值選為100歐姆，第三比較器選用LM355比較器。通過555定時器連接而成的多諧震蕩單元201作為風機和霧化片的驅動單元，結構簡單，大大節約了單元成本以及設計空間。參照圖4，U0為555定時器的第三引腳Uoutl的輸出PWM信號，Uout為變比單元20222對其占空比的控制原理，在此不做贅述。霧化片驅動單元301，其包括一輸入引腳，如圖4所示的是常見的驅動單元，555定時器的第三引腳Uoutl用于給霧化片提供驅動PWM波，控制霧化片震動。
[0029]參照圖5所示，風機驅動單元401，第三比較器的輸出端Uout2控制風機FANl使能，通過調節第九電阻R9可控制風機風速。所述的霧化片驅動單元301和風機驅動單元401，其控制開關管(Ml和M2)均選為MOS管，其相對于三極管更適合做風機FANl及霧化片的驅動單元開關管使用。通過這樣設置，土壤水分內部檢測到濕度過低時，加濕驅動單元200工作，保證其內部均勻加濕防止濕度過低初結。
[0030]本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其并不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
【主權項】
1.一種恒濕交替灌溉系統，包括帶噴水口的懸梁水管(I)、支撐柱(2)以及土壤水分傳感器(I OI )，所述懸梁水管(I)與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管(I)可在支撐柱(2)上滑移，所述土壤水分傳感器(101)安放在作物根部用于檢測濕度并輸出采樣電壓，其特征在于:還包括濕度控制電路和設置在懸梁水管(I)上的霧化片和風機，所述濕度控制電路包括有 濕度檢測模塊，耦接于土壤水分傳感器(101)，且當濕度低于第一預設值時，輸出一加濕信號； 加濕驅動單元(200)，耦接并響應于加濕信號工作，并輸出用于提供霧化片和風機工作的驅動信號； 霧化片驅動單元(301)，耦接于加濕驅動單元(200)并驅動霧化片工作； 風機驅動單元(401)，耦接于加濕驅動單元(200)并驅動風機工作；所述風機的出風口方向正對霧化片設置。2.如權利要求1所述的一種恒濕交替灌溉系統，其特征在于:所述濕度檢測模塊包括 基準單元(102)，用于提供一基準電壓； 比較單元，耦接于土壤水分傳感器(101)和基準單元(102)，當采樣電壓低于基準電壓時，輸出加濕信號。3.如權利要求2所述的一種恒濕交替灌溉系統，其特征在于:所述基準單元(102)包括串聯設置的第一電阻、第二電阻以及第三電阻，所述第一電阻和第二電阻耦接的節點提供基準電壓。4.如權利要求3所述的一種恒濕交替灌溉系統，其特征在于:所述第三電阻設置為可調電阻。5.如權利要求1或2或3或4所述的一種恒濕交替灌溉系統，其特征在于:所述加濕驅動單元(200)包括多諧震蕩單元和變比單元(202)，所述多諧振蕩單元(201)耦接于霧化片驅動單元(301);所述變比單元(202)的輸入端耦接于多諧振蕩單元(201)，其輸出端耦接于風機驅動單元(401)。6.如權利要求5所述的一種恒濕交替灌溉系統，其特征在于:所述多諧振蕩單元(201)的供電端與電源之間耦接有繼電器常開觸點，所述濕度檢測模塊包括一繼電器線圈，當輸出加濕信號時，所述繼電器線圈得電以使繼電器常開觸點閉合。
【專利摘要】一種恒濕交替灌溉系統，包括帶噴水口的懸梁水管、支撐柱以及土壤水分傳感器，所述懸梁水管與水池連通并由水池供水，所述懸梁水管可在支撐柱上滑移，所述土壤水分傳感器安放在作物根部用于檢測濕度并輸出采樣電壓，還包括濕度控制電路和設置在懸梁水管上的霧化片和風機，所述濕度控制電路包括有濕度檢測模塊，耦接于土壤水分傳感器，且當濕度低于第一預設值時，輸出一加濕信號；加濕驅動單元，耦接并響應于加濕信號工作，并輸出用于提供霧化片和風機工作的驅動信號；霧化片驅動單元，耦接于加濕驅動單元并驅動霧化片工作；風機驅動單元，耦接于加濕驅動單元并驅動風機工作；所述風機的出風口方向正對霧化片設置。
【IPC分類】A01G25/16, A01G25/00
【公開號】CN205385754
【申請號】CN201620097522
【發明人】喬書領
【申請人】中喬大三農智慧農業（北京）有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2016年1月29日