一種自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農業栽培與灌溉技術領域，尤其涉及一種自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統。
【背景技術】
[0002]作物蒸發蒸騰量又稱作物需水量，主要包括植株蒸騰和植株棵間蒸發，是農業生產中最主要的水分消耗部分。作物蒸發蒸騰量既是水量平衡中的重要分量，又是水循環過程中不可或缺的環節以及水管理的有效理論依據。因此，準確測定作物蒸發蒸騰量在降低作物生育期的水分消耗、提高水分利用效率以及發展節水農業灌溉技術等方面均具有非常的重要意義。
[0003]目前研宄中，測定和估算作物蒸發蒸騰量的方法主要包括:水量平衡法、風調室法、遙感法、渦度相關法以及蒸滲儀法等。其中水量平衡法的測量精度有限、工作強度大；風調室法所得結果不能很好地代表實際作物蒸發蒸騰量情況；遙感法在估算區域蒸發蒸騰量時具有較好的效果，而對于較稀疏的群體，測量精度不高；渦度相關法具有儀器成本昂貴、維護困難及技術復雜等特點；蒸滲儀法也存在設備成本高、安裝過程復雜、裝土困難等問題。可見，有關作物蒸發蒸騰量的測定方法，至今仍未形成標準化。
[0004]負水頭灌溉系統是基于負壓入滲原理研制而成，通過將一種透水不透氣的多孔陶瓷盤埋入土壤(或基質)，并與負水頭控制裝置連接，能夠實現土壤含水量的精確控制。通過讀取負水頭灌溉系統中儲水桶(管)的水面下降高度，即可得到作物的蒸發蒸散量，是一種能夠快速、便捷、準確地測量作物蒸發蒸騰量的新方法。但以往采用負水頭測定作物蒸發蒸散量的模式，多在盆栽試驗中進行，這與實際田間小區栽培條件下的作物蒸發蒸騰量有很大差別。另外，負水頭灌溉系統雖然實現了對作物的自動供液過程，但監測儲水桶(管)的液面變化仍需通過人工參與，才能獲得作物的蒸發蒸騰量。整個過程既要定時定點地讀取液位，又要參與耗液體積的計算等工作，費工費時、精確度差。
[0005]因此，針對以上不足，需要一種能夠對栽培作物的蒸發蒸騰量進行自動記錄、計算和儲存的自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統。
【實用新型內容】
[0006](一 )要解決的技術問題
[0007]本實用新型要解決的技術問題是提供了一種自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統，能夠對栽培作物的蒸發蒸騰量進行自動記錄、計算和儲存，大大降低了勞動強度和因人為因素造成的數據誤差。
[0008]( 二 )技術方案
[0009]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統，其包括水源、液位檢測裝置和負水頭裝置；
[0010]其中，液位檢測裝置包括監測桶、控制器和液位傳感器，所述監測桶與水源連接；所述液位傳感器位于監測桶內，用于檢測監測桶內的液位信息；所述控制器與液位傳感器電連接，用于存儲與計算所述液位信息；
[0011]其中，負水頭裝置包括液位恒定桶、控壓管、集氣瓶、供液管路和多個陶瓷盤；所述液位恒定桶與監測桶連接；所述控壓管的一端與液位恒定桶連接，另一端與集氣瓶連接；所述集氣瓶通過供液管路與多個陶瓷盤連接；所述陶瓷盤埋設于苗床土層中。
[0012]其中，還包括分別與控制器電連接的第一電磁閥和第二電磁閥；所述監測桶的一側通過第一電磁閥與水源連接，另一側通過第二電磁閥與液位恒定桶連接。
[0013]其中，所述第一電磁閥的高度大于第二電磁閥的高度。
[0014]其中，所述液位恒定桶通過浮球裝置保持液位恒定不變。
[0015]其中，所述監測桶內的液位高于液位恒定桶內的液位。
[0016]其中，所述監測桶的上方通過桶蓋密封、下方通過第一支架固定。
[0017]其中，所述控壓管的一端伸入至液位恒定桶的底部，另一端連通于集氣瓶底部側壁。
[0018]其中，所述集氣瓶的上方設有第一閥門、下方通過第二閥門與供液管路連接。
[0019]本實用新型還提供一種根據該自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統的方法，其包括如下步驟:
[0020]S1、將監測桶、液位恒定桶、控壓管、集氣瓶、供液管路和多個陶瓷盤分別接通水源，利用負壓入滲原理使苗床土壤含水量保持穩定；
[0021]S2、通過液位傳感器檢測所述監測桶在不同時刻的液位高度，并將檢測到的液位高度反饋至控制器中記作hp h2;
[0022]S3、控制器根據公式JirYh1-tg對作物的蒸騰量進行計算，并將計算結果自動保存；其中，π為圓周率，r為圓筒狀監測桶的半徑。
[0023](三)有益效果
[0024]本實用新型的上述技術方案具有以下有益效果:本實用新型自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統在已有負水頭灌溉系統的基礎上，增加了液位檢測裝置，實現了作物蒸發蒸騰量的自動檢測、計算和保存，大大降低了勞動強度和因人為因素造成的數據誤差。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統的結構示意圖。
[0026]其中，1:水源；2:監測桶；3:控制器；4:液位恒定桶；5:控壓管；6:集氣瓶；7:供液管道；8:陶瓷盤；9:第一電磁閥；10:第二電磁閥；11:第一支架；12:桶蓋；13:液位傳感器；14:封口蓋；15:浮球裝置；16:第二支架；17:第一閥門；18:第二閥門；19:栽培作物。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0028]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0029]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可視具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0030]如圖1所示，本實施例提供的自記作物蒸發蒸騰量的負水頭供液系統，其包括水源1、液位檢測裝置和負水頭裝置；其中，液位檢測裝置包括監測桶2、控制器3和液位傳感器13，監測桶2與水源I連接，監測桶2可以為圓桶狀；液位傳感器13位于監測桶2內，用于檢測監測桶2內的液位信息(液位高度)，并將檢測的液位信息反饋至控制器3中；控制器3與液位傳感器13電連接，用于存儲與計算反饋的液位信息，可實現批量數據的一次性下載，方便快捷。此外，監測桶2內液位的采集時間也可以通過控制器3自由設定。
[0031]而且，該系統基于負壓滲入原理，利用負水頭裝置實現對土壤含水量的精確控制，其包括液位恒定桶4、控壓管5、集氣瓶6、供液管路7和多個陶瓷盤8 ;液位恒定桶4與監測桶2連接，而且液位恒定桶4內的液位需要始終保持恒定不變；
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