自主循環(huán)潮汐水位控制器和栽培器及工作方法
【專利說(shuō)明】自主循環(huán)潮汐水位控制器和栽培器及工作方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及植物水肥供應(yīng)領(lǐng)域，特別涉及無(wú)回流的自主循環(huán)潮汐水位控制器和栽培器及工作方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
潮汐灌溉較其它灌溉方式具有諸多優(yōu)點(diǎn)，普通潮汐灌溉一般需有循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)、灌水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、定時(shí)控制系統(tǒng)等組成，存在系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備技術(shù)要求高等問(wèn)題，在一般家庭陽(yáng)臺(tái)種植難以實(shí)現(xiàn)、茄果及小型樹木等種植密度較小的作物種植等，且存在循環(huán)供液易傳染病毒等缺點(diǎn)。專利CN104686045的分布式潮汐灌溉栽培系統(tǒng)解決了難以在茄果類等種植密度較小的作物栽培應(yīng)用問(wèn)題，但由于潮汐水位仍通過(guò)給液控制閥和回流控制閥人為設(shè)定控制，需要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)、進(jìn)水回水獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)、時(shí)間控制系統(tǒng)等，存在系統(tǒng)復(fù)雜等問(wèn)題，且循環(huán)供液的回水容易傳染病毒，因此必須配備回水消毒系統(tǒng)。而專利201020650922.4的栽培系統(tǒng)只能保持某一固定水位，無(wú)法實(shí)現(xiàn)潮汐水位，植物根系因長(zhǎng)期泡水導(dǎo)致缺氧而生長(zhǎng)不良甚至死亡。專利201420069268.6實(shí)現(xiàn)了上限水位和下限水位的控制功能，但需要定位卡榫設(shè)計(jì)，由于定位卡榫元件與頂針進(jìn)行硬摩擦容易磨損失效，且定位卡榫動(dòng)作過(guò)程產(chǎn)生左右移位導(dǎo)致回位不準(zhǔn)，存在設(shè)備不穩(wěn)定導(dǎo)致水位控制失效等缺陷，且該技術(shù)由于采用浮球控制最低水位開始補(bǔ)水，難以實(shí)現(xiàn)栽培槽完全積水，仍存在因栽培槽積水而導(dǎo)致根系供氧不足等問(wèn)題。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自主循環(huán)潮汐水位控制器和栽培器及工作方法，裝置具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明自主循環(huán)潮汐水位控制器，其特征在于:包括主閥體和設(shè)在主閥體體內(nèi)的浮球閥，以及與主閥體連接的排氣通道，所述主閥體為底面敞開的箱體，所述主閥體壁體下沿設(shè)有以利過(guò)水和通氣的缺口，主閥體設(shè)有一進(jìn)水口，所述進(jìn)水口由位于主閥體內(nèi)的浮球閥控制進(jìn)水的開啟或關(guān)閉;所述排氣通道包括一端連接在箱體上部的通暢排氣管和連接在排氣管另一端部上的小型浮子。
[0005]進(jìn)一步的，上述缺口深2.0-5.0臟，寬15臟_30臟。
[0006]進(jìn)一步的，上述主閥體側(cè)壁底部設(shè)有卡扣，卡扣為帶有圓孔的凸起，以可通過(guò)設(shè)在栽培槽上的卡槽或卡柱固定整個(gè)主閥體。
[0007]進(jìn)一步的，上述浮球閥完全關(guān)閉水位在10_50mm之間，宜采用底面水平的浮球。
[0008]進(jìn)一步的，上述排氣管最高點(diǎn)應(yīng)高于主閥體最高平面位置，排氣管長(zhǎng)度應(yīng)保證在接入主閥體后能夠自由下垂至主閥體最低平面位置。
[0009]進(jìn)一步的，上述小型浮子為圓餅、正方形等對(duì)稱板狀為宜，其浮力保證在穿有排氣管后始終浮起，排氣管出口必須達(dá)到或伸出小型浮子底面，以保證排氣管出口始終沒(méi)入水中，伸出長(zhǎng)度可適當(dāng)調(diào)整，排氣管與小型浮子必須緊固，以保證其在上下浮動(dòng)的過(guò)程不移位。
[0010]本發(fā)明安裝有自主循環(huán)潮汐水位控制器的栽培器，其特征在于:包括栽培器皿和栽培在器皿中的植物，所述栽培器皿的低水位處安裝有自主循環(huán)潮汐水位控制器，所述自主循環(huán)潮汐水位控制器，包括主閥體和設(shè)在主閥體體內(nèi)的浮球閥，以及與主閥體連接的排氣通道，所述主閥體為底面敞開的箱體，所述主閥體壁體下沿設(shè)有以利過(guò)水和通氣的缺口，主閥體設(shè)有一進(jìn)水口，所述進(jìn)水口由位于主閥體內(nèi)的浮球閥控制進(jìn)水的開啟或關(guān)閉；所述排氣通道包括一端連接在箱體上部的通暢排氣管和連接在排氣管另一端部上的小型浮子。
[0011]進(jìn)一步的，上述缺口深2.0-5.0mm，寬15mm-30mm，所述主閥體側(cè)壁底部設(shè)有卡扣，卡扣為帶有圓孔的凸起，以可通過(guò)設(shè)在栽培器皿上的卡槽或卡柱固定整個(gè)主閥體，所述浮球閥完全關(guān)閉水位在10-50mm之間。
[0012]進(jìn)一步的，上述排氣管最高點(diǎn)應(yīng)高于主閥體最高平面位置，排氣管長(zhǎng)度應(yīng)保證在接入主閥體后能夠自由下垂至主閥體最低平面位置;所述小型浮子為圓餅、正方形等對(duì)稱板狀為宜，其浮力保證在穿有排氣管后始終浮起，排氣管出口必須達(dá)到或伸出小型浮子底面，以保證排氣管出口始終沒(méi)入水中，伸出長(zhǎng)度可適當(dāng)調(diào)整，排氣管與小型浮子必須緊固，以保證其在上下浮動(dòng)的過(guò)程不移位。
[0013]本發(fā)明自主循環(huán)潮汐水位控制器的工作方法，其特征在于:所述自主循環(huán)潮汐水位控制器，包括主閥體和設(shè)在主閥體體內(nèi)的浮球閥，以及與主閥體連接的排氣通道，所述主閥體為底面敞開的箱體，所述主閥體壁體下沿設(shè)有以利過(guò)水的缺口，主閥體設(shè)有一進(jìn)水口，所述進(jìn)水口由位于主閥體內(nèi)的浮球閥控制進(jìn)水的開啟或關(guān)閉;所述排氣通道包括一端連接在箱體上部的通暢排氣管和連接在排氣管另一端部上的小型浮子，進(jìn)水時(shí)，由于栽培器皿內(nèi)無(wú)水，主閥體內(nèi)部無(wú)水，浮球閥的浮球處于最低位置，進(jìn)水口完全開啟進(jìn)水，開始進(jìn)水時(shí)，主閥體可通過(guò)缺口與閥體外的栽培器皿相通，水可自由從閥體內(nèi)流出閥體外，當(dāng)水面沒(méi)過(guò)缺口時(shí)，閥體底面完全被水密封，排氣管一端管口沒(méi)入水中也被水密封住，進(jìn)水口亦被進(jìn)水管及壓力水流密封；當(dāng)閥體內(nèi)部水位仍未達(dá)到使浮球閥完全關(guān)閉的位置，進(jìn)水口繼續(xù)往閥體內(nèi)注水，由于此時(shí)閥體完全密封，閥體內(nèi)氣體被壓縮，閥體內(nèi)部氣壓大于外界大氣壓，壓力將閥體內(nèi)水通過(guò)底部缺口排出閥體外，在閥體底部及沒(méi)入水中的排氣管管口處形成內(nèi)低外高的水位差，以維持閥體內(nèi)外液面壓力平衡。隨著進(jìn)水口繼續(xù)進(jìn)水，閥體內(nèi)外及排氣管管口水位差逐漸增加，當(dāng)水位差大于排氣管沒(méi)入水中的深度時(shí)，排氣管管口處水位差無(wú)法繼續(xù)增加，為維持閥體內(nèi)外液面壓力平衡，閥體內(nèi)氣體即從排氣管排出閥體，閥體內(nèi)水位即升高。由于排氣軟管固定在小型浮子上而始終浮于水面，其沒(méi)入水中的深度保持不變，閥體內(nèi)外水位差也始終保持穩(wěn)定。隨著閥體內(nèi)外水位逐步升高，主閥體內(nèi)浮球閥的浮球逐步抬高，當(dāng)浮球抬高到一定高度，進(jìn)水口完全關(guān)閉，進(jìn)水即停止，閥體內(nèi)外水位將不再升高，達(dá)到潮汐的最高水位。由于種植植物的吸收、大氣蒸發(fā)等消耗，閥體外水位逐漸下降，閥體內(nèi)外水位差減小，閥體內(nèi)氣壓下降。當(dāng)閥體外水位低于內(nèi)水位時(shí)，由于此時(shí)閥體進(jìn)水口、排氣通道及底部缺口均被水封堵，閥體內(nèi)氣體無(wú)法與閥體外直接相通，閥體內(nèi)氣壓小于大氣壓，大氣壓力將閥體外水從沒(méi)入水面的排氣管管口壓入排氣管，壓入排氣管的水柱高差與閥體內(nèi)外水位差始終保持一致，以維持閥體內(nèi)外液面壓力平衡。由于排氣管最高點(diǎn)高于閥體最高點(diǎn)，即使閥外水位降到最低點(diǎn)(零水位)，排氣管的水柱高差仍能始終保持與閥體內(nèi)外水位差一致，閥體內(nèi)的水位可以始終保持不變。隨著植物吸水及蒸發(fā)作用，閥體外水位逐步下降，當(dāng)閥體外水位低于閥體底部缺口，閥體內(nèi)外氣體通道打開，閥體內(nèi)外氣體壓力差消失，閥體內(nèi)的水流出閥體外，閥體內(nèi)水位迅速下降，浮球閥浮球下降，進(jìn)水浮球閥打開，控制器重新開始進(jìn)水。
[0014]本發(fā)明自主循環(huán)潮汐水位控制，栽培器可完全無(wú)積水再進(jìn)行補(bǔ)水，有效避免了因栽培器長(zhǎng)期積水，導(dǎo)致的根系腐爛等問(wèn)題。通過(guò)調(diào)整排氣管伸出浮子底面長(zhǎng)度，即可方便實(shí)現(xiàn)潮汐最高水位的調(diào)整，滿足不同作物及不同生長(zhǎng)期的栽培要求。本發(fā)明自主循環(huán)潮汐控制利用了植物吸水和水分蒸