[发明专利]一种无源式农田灌溉自动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无源式农田灌溉自动控制装置，特别涉及一种水量调节范围广且灌溉准确的无源式农田灌溉自动控制装置。

背景技术

农业灌溉，主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业。农业灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统的地面灌水方法水是从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤，所以也称为重力灌水法。这种办法是最古老的也是目前应用最广泛、最主要的一种灌水方法，目前在农村，普遍采用淹灌即传统的重力灌溉方式。 

据统计，我国农业灌溉用水量占全国总用水量的百分之八十，稻田灌溉用水量又占农业用水的百分之六十左右，但其利用率仅仅达到30%。因此，农业用水浪费现象非常普遍，其主要原因在于：重力灌溉时，采用人工手动控制排放水，经常会由于忘记关闭而造成了水资源的浪费；也有为了节省时间与人力在出水口筑一个小坝不用人为手动关闭，这样就会出现水会无休止的向外流失而造成水资源的巨大浪费。

后来也出现了部分能够自动灌排水的装置，其利用机械或电气等方式进行水位的检测，进而控制给排水。电气控制进行给排水的控制方式使用时精度高、适用较大范围的水位控制，但对工作的环境要求较高，需要确保正常的供电以及保持传感器的清洁度；而实际农田灌溉的使用环境较差，会影响检测用传感器的正常、准确工作，且用电不方便，因此电气类给排水装置不易推广使用。

而机械控制的给排水装置则不存在上述问题，可适用于较恶劣的工作环境， 例如：申请号 201020235949.7公开了一种农田灌溉用省工节水自动阀，包括控制阀部分和执行机构部分，控制阀部分包括阀杆、阀瓣和阀座，阀座的一侧设有定位套，阀座的底部与进水管连接；执行机构部分包括支撑杆、支撑架、旋转轴、调节套、浮箱和配重，支撑杆的一端固定在定位套内、另一端与调节套连接，调节套上设有调节板，支撑架固定在调节板上，旋转轴的两端均固定在支撑架上，旋转轴的中间顶部连接有控制杆，该控制杆与阀杆固定连接，控制杆的另一端与配重固定连接，控制杆上设有调节板，该调节板上开有多个调节孔，调节板固定在控制杆上，调节板的底部与浮箱连接。其利用浮箱驱动控制杆绕旋转轴转动，进而控制阀瓣与阀座的启闭动作。该方法能够较好的适应不同的 工作环境，且控制不采用电气控制。

但仍然存在一定的缺陷：利用浮箱的浮力来控制阀瓣关闭，关闭时的浮力要求较大，否则极易出现阀瓣关不严的情况，造成泄漏，进而出现连续小流量不间断供水的现象，而稻田灌溉的要求是间歇性供水，以避免稻苗被长时间水淹不通气，因此该问题对于稻田的灌溉造成致命影响；

而若要完全实现关闭，则浮箱需要做得非常大；另外，在进行小水量的供水时，由于液位变化不大，浮力变化不敏感，因此该结构无法准确的实现小水量供水，满足不了水稻浅湿灌溉种植技术的使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水量调节范围广、灌溉准确且结构紧凑、工作可靠的无源式农田灌溉自动控制装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为： 

本发明的优点在于：储水箱、增压机构、阀瓣和浮球引导机构

在进行灌溉时，利用农田内的水层深度控制浮球引导机构中浮球的升降，进而带动储水箱内阀瓣的动作，实现给排水。在关闭阀瓣时，利用浮球进行关闭初期的引导，使得阀瓣在杠杆机构的作用下绕转轴转动从盖板下方向出水口移动，当阀瓣接近出水口时，在上方导流增压口水流的作用下，能够将阀瓣迅速压向出水口阀座实现关闭。

因此，本发明中无源式农田灌溉自动控制装置在关闭时，以浮球为引导，最终利用水压来关闭阀门，灵敏度好，供水量准确，密封效果好，不易渗漏；在浅水量供水需求下依然能够实现良好的密封，并结合浮球引导机构的浮球高度可进行整体或独立的高度调整，使得其水位深浅能够在1-7cm的范围内自由调节，进而方便、灵活适应不同深度的供水需求。

其供水深度涵盖绝大部分农作物的灌水需求，特别适用于水稻生长不同阶段对水量的不同需求，特别解决了水稻浅湿灌溉种植新技术难以推广的问题；此外，其还能够适用于养殖业、水生蔬菜等其他对供水深度有准确要求的领域。

由于浮球仅仅其引导作用，无需制造较大的浮箱，结构紧凑，体积小；其安装位置不受限制，可适用于农田渠端、田角或路边田埂等位置，且田块大小、高度不受限制。