肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統，包括固體肥料精確定量上料系統、肥水循環攪磨溶混系統和精確定量智能控制系統；固體肥料精確定量上料系統包括旋轉載料臺、載肥倉、稱重箱、電動排肥器；肥水循環攪磨溶混系統包括肥料研磨攪打溶混泵、溶肥罐、儲液罐等；精確定量智能控制系統包括智能控制管理臺、可編程邏輯控制器、交流接觸器、肥水精確定量溶混控制處方等；本發明可直接利用可溶性較高的普通肥料進行水肥一體化管理，有效解決水肥一體化技術對專用水溶肥過度依賴的問題。
【專利說明】
肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統
技術領域
[0001 ]本發明屬于水肥一體化機械技術領域，特別涉及了一種能夠自動精確定量上料，并將固體肥料快速研磨、攪打促進其溶解和快速摻混形成均勻肥液的智能化機械裝置系統。適合與噴灌、滴灌、微噴灌等灌溉設施及基于這些灌溉方式的水肥一體化設施配套使用。
技術背景
[0002]水肥一體化是實現節水灌溉和水肥高效管理的重要技術途徑，在我國干旱和半干旱缺水地區受到廣泛重視，推廣應用面積逐漸增大。
[0003]目前生產上進行水肥一體化管理多使用特制的水溶肥。但這種水溶肥生產成本往往較高，價格昂貴，且配方相對固定，多用于經濟作物生產，難于根據配方施肥的要求在小麥、玉米等價格相對低廉的糧食作物上應用。隨著噴灌、微噴帶灌溉等設施灌溉技術在糧食作物生產上應用的面積不斷擴大，人們對基于設施灌溉的糧食作物水肥一體化管理技術的需求日益迫切。而昂貴且配方相對固定的水溶肥成為制約該項技術在生產中推廣應用的重要因素。糧食作物傳統生產中使用的尿素、磷酸二銨、氯化鉀等肥料不僅可根據配方施肥的要求靈活配比，而且溶解性也較好，但溶解的速度太慢。需要采取不斷攪拌、震蕩等輔助措施以幫助肥料溶解，不僅增加人力投入，而且難于適應大面積生產的需求，急需一種可將固體肥料快速研磨、攪拌促進其溶解，并快速形成均勻肥液的機械裝置或機械裝置系統。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對現有技術的缺陷和空白，提供一種能夠自動精確定量上料，并將固體肥料快速研磨、攪打促進其溶解和快速摻混形成均勻肥液的智能化機械裝置系統。適合與噴灌、滴灌、微噴灌等灌溉設施及基于這些灌溉方式的水肥一體化設施配套使用。
[0005]—種肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統，包括固體肥料精確定量上料系統、月巴水循環攪磨溶混系統和精確定量智能控制系統。
[0006]所述的固體肥料精確定量上料系統，包括旋轉載料臺、載肥倉、輸肥管、負壓吸肥栗、稱重箱、電動排肥器。
[0007]所述的旋轉載料臺，包括電機一、齒輪組、載物圓盤和倉袋支撐架。所述的齒輪組包括一個主動齒輪和一個從動齒輪。主動齒輪安裝在電機一的轉子上，從動齒輪安裝于載物圓盤的正下方，連接在載物圓盤的中心軸上，用于帶動載物圓盤旋轉，主動齒輪和從動齒輪嚙合連接。所述的倉袋支撐架是一個圓形框架。倉袋支撐架以載物圓盤的圓心為中心，沿載物圓盤圓周等距離均勻設置。每個倉袋支撐架由兩個半圓形框架即半圓形框架一和半圓形框架二組成;半圓形框架一位于靠近載物圓盤圓心的一側，其底部固定在載物圓盤上。半圓形框架一一側的縱邊框通過合頁與半圓形框架二一側的縱邊框連接，以此將半圓形框架二可活動地固定在載物圓盤上。半圓形框架二可以通過合頁繞半圓形框架一一側的縱邊框轉動，兩半圓形框架另一側的縱邊框，可通過插銷、掛鉤、鎖具等實現暫時的固定和解離，從而形成可開閉的圓形倉袋支撐架。所述的倉袋支撐架用于放置圓筒形的載肥倉或肥料包裝袋。在所述的倉袋支撐架頂部和底部的圓形框上均安裝有均勻分布的固定夾，用于撐開和固定包裝袋。
[0008]所述的負壓吸肥栗包括栗頭一和電機二。在所述的栗頭一的徑向一側安裝進肥口，另一側安裝出氣口，在出氣口處安裝濾網。在所述的栗頭一的軸向上端安裝電機二，下端安裝真空儲料倉，真空儲料倉下端安裝出肥口。
[0009]所述輸肥管的進肥端可活動地插置于載肥倉或肥料包裝袋內；輸肥管的出肥端與負壓吸肥栗的進肥口連接。
[0010]所述的稱重箱安裝于負壓吸肥栗的出肥口的正下方，用于承接由出肥口排出的肥料并稱重。稱重箱的底部安裝電動排肥器，用于向溶肥罐中注入固體肥料。
[0011]所述的電動排肥器，包括凹槽輪、排肥盒、電機三和端蓋。所述的凹槽輪安裝于排肥盒內。凹槽輪的一端與電機三的轉子連接，凹槽輪的另一端與端蓋連接。
[0012]所述的肥水循環攪磨溶混系統，包括肥料研磨攪打溶混栗、溶肥罐、儲液罐、給水管、主輸水管一、混肥分支輸水管、肥液輸送管一、肥液輸送管二、肥液輸送管三、肥液輸送管四、肥液輸送管五、肥液輸送管六、電動三通閥、肥液過濾器、給水栗和灌溉水過濾器。
[0013]所述的肥料研磨攪打溶混栗，包括栗頭二和電機四。所述的栗頭二包括栗殼、研磨頭、葉輪和栗軸。所述的栗殼，在其軸向一側連接一個圓筒形的進液口一 ;在其徑向上連接一個開口向上的圓筒形的出液口一;栗殼內安裝研磨頭、葉輪和栗軸;所述的研磨頭和葉輪從左到右依次套接在栗軸上。栗軸的右端與電機四的轉子連接。所述的研磨頭是一個圓柱體斜齒輪。在研磨頭圓柱體的柱體表面按照相同方向均勻分布若干條斜齒，不僅有利于水肥通過，而且可以增強研磨效果。所述的葉輪為8葉片半開式葉輪，葉輪包括8個葉輪葉片和一個蓋板。所述的蓋板為一圓形鑄鐵板，8個葉輪葉片由蓋板圓心向圓周方向呈輻射狀排列在蓋板一側的板面上，并與蓋板連為一體，起截流和導流作用。相鄰兩個葉輪葉片的夾角為45度。
[0014]所述的溶肥罐，其罐體為圓筒或為橫截面呈圓弧形的圓筒，底部為弧形底。所述的橫截面呈圓弧形的圓筒，其橫截面的圓弧為四分之三圓，即圓弧的長度占同心同半徑完整圓形周長的四分之三。所述的溶肥罐安裝于稱重箱和電動排肥器的正下方。在溶肥罐罐體上部一側安裝進液口二，在溶肥罐罐底中央安裝出液口二。
[0015]所述的儲液罐，其罐體為圓筒或為橫截面呈圓弧形的圓筒，底部為弧形底。所述的橫截面呈圓弧形的圓筒，其橫截面的圓弧為四分之三圓，即圓弧的長度占同心同半徑完整圓形周長的四分之三。所述的儲液罐與溶肥罐并列擺放在一起。在儲液罐罐體上部一側安裝進液口三，在儲液罐罐底中央安裝出液口三。
[0016]所述的混肥分支輸水管的一端與主輸水管一連接，混肥分支輸水管的另一端安置于頂部開口的溶肥灌的正上方，或與溶肥罐上的進液口二連接。
[0017]所述的肥液輸送管一的一端與電動三通閥連接，另一端與溶肥罐上的進液口二連接。
[0018]所述的肥液輸送管二的一端與溶肥罐底部的出液口二連接，另一端與肥料研磨攪打溶混栗上的進液口一連接。
[0019]所述的肥液輸送管三的一端與肥料研磨攪打溶混栗上的出液口一連接，另一端與電動三通閥連接。
[0020]所述的肥液輸送管四的一端與電動三通閥連接，另一端與儲液罐上的進液口三連接。
[0021]所述的肥液輸送管五的一端與儲液罐底部的出液口三連接，另一端與肥液過濾器的進液口四連接；
[0022]所述的肥液輸送管六的一端與肥液過濾器的出液口四連接。
[0023]所述的給水栗通過給水管與灌溉水過濾器連接，所述的灌溉水過濾器與主輸水管一的進水端連接。
[0024]所述的精確定量智能控制系統，包括智能控制管理臺、可編程邏輯控制器、交流接觸器、直流調速器、壓力開關、中間繼電器、電磁閥、電動三通閥、電機變頻器、稱重傳感器、液體流量傳感器、液位傳感器、固體懸浮物濃度傳感器、壓力傳感器、旋轉編碼器、轉速傳感器和肥水精確定量溶混控制處方;所述交流接觸器包括交流接觸器一和交流接觸器二。所述的電機變頻器包括電機變頻器一和電機變頻器二。所述的液體流量傳感器包括液體流量傳感器一和液體流量傳感器二。所述的壓力傳感器包括壓力傳感器一和壓力傳感器二。所述的液位傳感器包括液位傳感器一和液位傳感器二。
[0025]所述的可編程邏輯控制器、交流接觸器、直流調速器、中間繼電器均安裝于智能控制管理臺上;所述的可編程邏輯控制器通過信號線或無線透傳模塊分別與交流接觸器、直流調速器、壓力開關、中間繼電器、電磁閥、電動三通閥、電機變頻器、稱重傳感器、液體流量傳感器、液位傳感器、固體懸浮物濃度傳感器、壓力傳感器、旋轉編碼器、轉速傳感器連接。
[0026]所述的稱重傳感器，安裝于所述稱重箱的底部，用于計量肥料的重量。
[0027]所述的液體流量傳感器一安裝于混肥分支輸水管上，靠近混肥分支輸水管的出水端，用于監測由給水栗經混肥分支輸水管直接注入溶肥罐內的水量。
[0028]所述的液位傳感器一和液位傳感器二分別安裝于溶肥罐和儲液罐的底部，用于監測罐內肥液的液位。
[0029]所述的固體懸浮物濃度傳感器和液體流量傳感器二均安裝于溶肥罐底部的出液口二處，分別用于監測固體肥料溶解的程度和肥液流量。
[0030]所述的壓力傳感器一安裝在肥液輸送管五上，位于肥液過濾器進液口四的前端；所述的壓力傳感器二安裝在肥液輸送管六上，位于肥液過濾器出液口四的后端，用于監測肥液過濾器的堵塞程度。
[0031]所述的旋轉編碼器安裝于電機一上，用于監測電機一的轉速和旋轉載料臺的旋轉位移。
[0032]所述的轉速傳感器安裝于電機三上，用于監測電機三的轉速和電動排肥器的排肥量。
[0033]所述的交流接觸器一與電機二連接，用于控制電機二的啟閉，從而控制負壓吸肥栗的啟閉。
[0034]所述的直流調速器與電機三連接，用于控制電機三的啟閉和轉速，從而調節電動排肥器的排肥量。
[0035]所述交流接觸器二與電機四連接，用于控制電機四的啟閉，從而控制肥料研磨攪打溶混栗的啟閉。
[0036]所述的壓力開關安裝于肥液輸送管三上，靠近肥料研磨攪打溶混栗上的出液口一處;壓力開關通過線路，一端與交流接觸器二連接，另一端與肥料研磨攪打溶混栗的電機四連接，當溶肥罐內的肥液全部輸送完畢后，壓力開關自動閉合，從而使電機四關閉。
[0037]所述的電磁閥安裝于混肥分支輸水管上，靠近液體流量傳感器一且位于液體流量傳感器一的上游，并通過線路與智能控制管理臺上的中間繼電器連接，用于控制由給水栗經混肥分支輸水管直接注入溶肥罐內的水量。
[0038]所述的電動三通閥的輸水管路分別與肥液輸送管一、肥液輸送管三和肥液輸送管四連接，所述的電動三通閥的電路與智能控制管理臺連接，用于控制肥水混合液由肥料研磨攪打溶混栗上的出液口一，經肥液輸送管三和肥液輸送管一流入溶肥罐，或經肥液輸送管三和肥液輸送管四，流入儲液罐。
[0039]所述的電機變頻器一安裝于電機一上，用于控制電機一的轉速和旋轉載料臺的旋轉位移。
[0040]所述的電機變頻器二安裝于給水栗上，用于控制給水栗的啟閉、給水速度和給水量。
[0041]所述的肥水精確定量溶混控制處方可根據現有技術通過計算機編程后存儲在可編程邏輯控制器中，肥水精確定量溶混控制處方包括以下內容:
[0042]1、根據既定的田間水肥一體化管理規程，指令負壓吸肥栗上電機二的開啟時間，同時根據需肥量和稱重傳感器監測的肥料重量，指令調節電機二的運轉時間，以實現自動精確定量上料。
[0043]2、根據負壓吸肥栗上電機二的啟閉狀態、需肥量和稱重傳感器監測的肥料重量，指令調節電動排肥器上電機三的啟閉時間和轉速，以實現自動精確定量加料。
[0044]3、根據單位時間內稱重傳感器監測的肥料重量的變化，判斷負壓吸肥栗吸肥量是否正常，從而間接判斷載肥倉或肥料包裝袋內剩余肥料的數量，進而指令調節旋轉載料臺上電機一的啟閉和運轉時間，從而轉動載物圓盤，將空的載肥倉或肥料包裝袋從輸肥管的進肥端移走，再把下一個滿載的載肥倉或肥料包裝袋移至輸肥管的進肥端。
[0045]4、根據肥料的種類和需肥量，計算溶肥所需水量;根據電動排肥器上電機三的啟閉時間，指令電磁閥的開啟時間，以便及時向溶肥罐內加水。同時根據液體流量傳感器一監測的數據和所需水量，指令電磁閥的關閉時間。
[0046]5、根據電磁閥的啟閉時間，指令電動三通閥連通肥液輸送管三和肥液輸送管一，同時指令肥料研磨攪打溶混栗上電機四的開啟，從而實現對溶肥罐內肥水混合物的多次循環研磨攪打和溶混。
[0047]6、根據溶肥罐底部出液口二處固體懸浮物濃度傳感器監測的數據，判斷固體肥料被溶解混合的程度。當監測值達到設定值后，指令電動三通閥連通肥液輸送管三和肥液輸送管四，進而將溶混好的肥液注入到儲液罐。
[0048]7、根據壓力傳感器一與壓力傳感器二監測的水壓數據差值，判斷肥液過濾器的堵塞程度，進而根據設定的壓力差閾值發布堵塞預警信息，并提示更換過濾網。
[0049]8、人機互動，可以人為控制壓力開關的啟閉，從而將人工與機械自動化控制相結合控制肥料研磨攪打溶混栗的啟閉。
[0050]本發明具有以下有益效果:
[0051]1、本發明通過肥料研磨攪打溶混栗和栗一罐循環系統對肥水混合物中的未溶顆粒進行多次的研磨和攪打，明顯加速固體肥料的溶解和肥水溶液的充分混合。
[0052]2、本發明將溶肥罐與儲液罐分離，從而使溶肥過程(將固體肥料溶于水的過程)和注肥過程(將溶混好的肥液注入輸水管，使肥液隨灌溉水進入田間)分離，既能保證注肥濃度均勻一致，并精確控制單位面積施肥量，又能同時進行溶肥和注肥作業，顯著提高工作效率、縮短工作時間。
[0053]3、本發明同時在負壓吸肥栗吸肥環節和稱重箱電動排肥器排肥環節進行肥量的控制，顯著提高系統對溶肥量和施肥量控制的精確度。
[0054]4、本發明設計的旋轉載料臺，既可以利用載肥倉盛放散裝固體肥料，又可以直接把打開口的袋裝肥料直接放置在固定支架內，并通過載物圓盤的自動旋轉，有順序地為吸肥栗提供可吸肥料，操作方便、大大減輕勞動強度。而且這種設計既能夠對多種種類的肥料分別定量溶解，又可以實現對多種種類肥料按比例精確定量混合溶解。
[0055]5、本發明自動化程度高、工作效率高、精確度高、性能穩定。而且可直接利用可溶性較高的普通肥料進行水肥一體化管理，有效解決水肥一體化技術對專用水溶肥過度依賴的問題。降低了水肥一體化管理的成本，大大拓展了水肥一體化技術的適用范圍和領域。
【附圖說明】
[0056]圖1是本發明肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統示意圖。
[0057]圖2是本發明固體肥料精確定量上料系統示意圖。
[0058]圖3是本發明電動排肥器示意圖。
[0059]圖4是本發明肥水循環攪磨溶混系統示意圖。
[0060]圖5是本發明肥料研磨攪打溶混栗示意圖。
[0061]圖6是本發明研磨頭柱體表面示意圖。
[0062]圖7是本發明研磨頭橫截面示意圖。
[0063I圖8是本發明葉輪示意圖。
[0064]圖9是本發明精確定量智能控制系統示意圖。
[0065]圖中:I為電機一，2為主動齒輪，3為載物圓盤，4為倉袋支撐架，5為輸肥管，6為稱重箱，7為從動齒輪，8為電動三通閥，9為給水栗，10為灌溉水過濾器，11為負壓吸肥栗，12為主輸水管，13為肥液過濾器，14為儲液罐，15為溶肥罐，16為肥料研磨攪打溶混栗，17為進肥口，18為栗頭一，19為出氣口，20為真空儲料倉，21為稱重傳感器，22為電動排肥器，23為排肥盒，24為端蓋，25為凹槽輪，26為電機三，27為給水管，28為混肥分支輸水管，29為肥液輸送管四，30為肥液輸送管六，31為肥液輸送管五，32為肥液輸送管二，33為肥液輸送管一，34為肥液輸送管三，35為進液口一，36為栗殼，37為研磨頭，38為栗軸，39為出液口一，40為電機四，41為葉輪，42為斜齒，43為葉輪葉片，44為蓋板
【具體實施方式】
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[0066]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行說明。
[0067]本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，并不是對本發明的限制，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，但是只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
[0068]實施例參見附圖1、2、3、4、5、6、7、8和9，肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統，包括固體肥料精確定量上料系統、肥水循環攪磨溶混系統和精確定量智能控制系統。
[0069]所述的固體肥料精確定量上料系統，包括旋轉載料臺、載肥倉、輸肥管、負壓吸肥栗、稱重箱、電動排肥器。
[0070]所述的旋轉載料臺，包括電機一1、齒輪組、載物圓盤3、倉袋支撐架4。所述的齒輪組包括一個主動齒輪2和一個從動齒輪7。主動齒輪2安裝在電機一 I的轉子上，從動齒輪7安裝于載物圓盤3的正下方，與載物圓盤3的中心軸連接在一起，用于帶動載物圓盤3旋轉。所述的倉袋支撐架4是一個圓形框架。若干個倉袋支撐架4圍繞載物圓盤3的圓心，沿其圓周內側均勻分布。每個倉袋支撐架4由兩個半圓形框架組成，即半圓形框架一和半圓形框架二。半圓形框架一位于靠近載物圓盤3圓心的一側，其底部固定在載物圓盤3上。半圓形框架一一側的縱邊框通過若干個合頁與半圓形框架二一側的縱邊框連接，以此將半圓形框架二可活動地固定在載物圓盤3上。半圓形框架二可以通過合頁繞半圓形框架一一側的縱邊框旋轉，兩半圓形框架另一側的縱邊框，可通過插銷、掛鉤、鎖具等實現暫時的固定和解離，從而形成可開閉的圓形倉袋支撐架4。所述的倉袋支撐架4內可放置圓筒形載肥倉或肥料包裝袋。在所述的倉袋支撐架4頂部和底部的圓形框上均安裝有若干個均勻分布的固定夾，用于撐開和固定包裝袋。
[0071]所述的負壓吸肥栗11包括栗頭一 18和電機二。在所述的栗頭一 18徑向一側安裝進肥口 17，另一側安裝出氣口 19，在出氣口 19處安裝濾網。在所述的栗頭一 18的軸向上端安裝電機二，下端安裝真空儲料倉20，在所述的真空儲料倉20下端安裝出肥口。
[0072]所述的輸肥管5的進肥端可活動地插置于載肥倉或肥料包裝袋內。輸肥管5的出肥端與負壓吸肥栗11的進肥口 17連接。
[0073]所述的稱重箱6安裝于負壓吸肥栗11的出肥口的正下方，用于承接由出肥口排出的肥料并稱重。稱重箱6的底部安裝電動排肥器22，用于向溶肥罐15中注入固體肥料。
[0074]所述的電動排肥器22，包括凹槽輪25、排肥盒23、電機三26和端蓋24。所述的凹槽輪25安裝于排肥盒23內。凹槽輪25的一端與電機三26的轉子連接，另一端與端蓋24連接。
[0075]所述的肥水循環攪磨溶混系統，包括肥料研磨攪打溶混栗16、溶肥罐15、儲液罐14、給水管27、主輸水管12、混肥分支輸水管28、肥液輸送管一 33、肥液輸送管二 32、肥液輸送管三34、肥液輸送管四29、肥液輸送管五31、肥液輸送管六30、電動三通閥8、肥液過濾器13、給水栗9、灌溉水過濾器1。
[0076]所述的肥料研磨攪打溶混栗16，包括栗頭二和電機四40。所述的栗頭二包括栗殼36、研磨頭37、葉輪41和栗軸38。所述的栗殼36，在其軸向一側連接一個圓筒形的進液口一35;在其徑向上連接一個開口向上的圓筒形的出液口一 39;栗殼內安裝研磨頭37、葉輪41和栗軸38;所述的研磨頭37和葉輪41從左到右依次套接在栗軸38上。栗軸38的右端與電機四40的轉子連接。所述的研磨頭37是一個圓柱體斜齒輪。在研磨頭圓柱體的柱體表面按照相同方向均勻分布若干條斜齒42，不僅有利于水肥通過，而且可以增強研磨效果。所述的葉輪41為8葉片半開式葉輪，葉輪包括8個葉輪葉片42和一個蓋板44。所述的蓋板44為一圓形鑄鐵板，8個葉輪葉片42由蓋板44圓心向圓周方向呈輻射狀排列在蓋板44 一側的板面上，并與蓋板44連為一體，起截流和導流作用。相鄰兩個葉輪葉片42的夾角為45度。
[0077]所述的溶肥罐15，其罐體為圓筒或為橫截面呈圓弧形的圓筒，底部為弧形底。所述的橫截面呈圓弧形的圓筒，其橫截面的圓弧為四分之三圓，即圓弧的長度占同心同半徑完整圓形周長的四分之三。所述的溶肥罐安裝于稱重箱6和電動排肥器22的正下方。在溶肥罐15罐體上部一側安裝進液口二，在溶肥罐15罐底中央安裝出液口二。
[0078]所述的儲液罐14，其罐體為圓筒或為橫截面呈圓弧形的圓筒，底部為弧形底。所述的橫截面呈圓弧形的圓筒，其橫截面的圓弧為四分之三圓，即圓弧的長度占同心同半徑完整圓形周長的四分之三。所述的儲液罐14與溶肥罐15并列擺放在一起。在儲液罐14罐體上部一側安裝進液口三，在儲液罐罐底中央安裝出液口三。
[0079]所述的混肥分支輸水管28的一端與主輸水管12連接，混肥分支輸水管28的另一端安置于頂部開口的溶肥灌15的正上方，或與溶肥罐15上的進液口二連接。
[0080]所述的肥液輸送管一33的一端與電動三通閥8連接，另一端與溶肥罐15上的進液口二連接。
[0081]所述的肥液輸送管二32的一端與溶肥罐15底部的出液口二連接，另一端與肥料研磨攪打溶混栗16上的進液口一 35連接。
[0082]所述的肥液輸送管三34的一端與肥料研磨攪打溶混栗16上的出液口一 39連接，另一端與電動三通閥8連接。
[0083]所述的肥液輸送管四29的一端與電動三通閥8連接，另一端與儲液罐14上的進液口三連接。
[0084]所述的肥液輸送管五31的一端與儲液罐14底部的出液口三連接，另一端與肥液過濾器13的進液口四連接。
[0085]所述的肥液輸送管六30的一端與肥液過濾器13的出液口四連接。
[0086]所述的給水栗9通過給水管27與灌溉水過濾器10連接，所述的灌溉水過濾器10與主輸水管12的進水端連接。
[0087]所述的精確定量智能控制系統，包括智能控制管理臺、可編程邏輯控制器、交流接觸器、直流調速器、壓力開關、中間繼電器、電磁閥、電動三通閥8、電機變頻器、稱重傳感器、液體流量傳感器、液位傳感器、固體懸浮物濃度傳感器、壓力傳感器、旋轉編碼器、轉速傳感器和肥水精確定量溶混控制處方;所述交流接觸器包括交流接觸器一和交流接觸器二。所述的電機變頻器包括電機變頻器一和電機變頻器二。所述的液體流量傳感器包括液體流量傳感器一和液體流量傳感器二。所述的壓力傳感器包括壓力傳感器一和壓力傳感器二。所述的液位傳感器包括液位傳感器一和液位傳感器二。
[0088]所述的可編程邏輯控制器、交流接觸器、直流調速器、中間繼電器均安裝于智能控制管理臺上;所述的可編程邏輯控制器通過信號線或無線透傳模塊分別與交流接觸器、直流調速器、壓力開關、中間繼電器、電磁閥、電動三通閥8、電機變頻器、稱重傳感器、液體流量傳感器、液位傳感器、固體懸浮物濃度傳感器、壓力傳感器、旋轉編碼器、轉速傳感器連接。
[0089]所述的稱重傳感器21，安裝于所述稱重箱6的底部，用于計量肥料的重量。
[0090]所述的液體流量傳感器一安裝于混肥分支輸水管28上，靠近混肥分支輸水管28的出水端，用于監測由給水栗9經混肥分支輸水管28直接注入溶肥罐15內的水量。[0091 ]所述的液位傳感器一和液位傳感器二分別安裝于溶肥罐15和儲液罐14的底部，用于監測罐內肥液的液位。
[0092]所述的固體懸浮物濃度傳感器和液體流量傳感器二均安裝于溶肥罐15底部的出液口二處，分別用于監測固體肥料溶解的程度和肥液流量。
[0093]所述的壓力傳感器一安裝在肥液輸送管五31上，位于肥液過濾器13進液口四的前端，所述的壓力傳感器二安裝在肥液輸送管六30上，位于肥液過濾器13出液口四的后端，用于監測肥液過濾器13的堵塞程度。
[0094]所述的旋轉編碼器安裝于電機一I上，用于監測電機一 I的轉速和旋轉載料臺的旋轉位移。
[0095]所述的轉速傳感器安裝于電機三26上，用于監測電機三26的轉速和電動排肥器22的排肥量。
[0096]所述的交流接觸器一與電機二連接，用于控制電機二的啟閉，從而控制負壓吸肥栗11的啟閉。
[0097]所述的直流調速器與電機三26連接，用于控制電機三26的啟閉和轉速，從而調節電動排肥器22的排肥量。
[0098]所述交流接觸器二與電機四40連接，用于控制電機四40的啟閉，從而控制肥料研磨攪打溶混栗16的啟閉。
[0099]所述的壓力開關安裝于肥液輸送管三34上，靠近肥料研磨攪打溶混栗16上的出液口一 39處;壓力開關通過線路，一端與交流接觸器二連接，另一端與肥料研磨攪打溶混栗16的電機四40連接，當溶肥罐15內的肥液全部輸送完畢后，壓力開關自動閉合，從而使電機四40關閉。
[0100]所述的電磁閥安裝于混肥分支輸水管28上，靠近液體流量傳感器一且位于液體流量傳感器一的上游，并通過線路與智能控制管理臺上的中間繼電器連接，用于控制由給水栗9經混肥分支輸水管28直接注入溶肥罐15內的水量。
[0101]所述的電動三通閥8的輸水管路分別與肥液輸送管一33、肥液輸送管三34和肥液輸送管四29連接，所述的電動三通閥8的電路與智能控制管理臺連接，用于控制肥水混合液由肥料研磨攪打溶混栗16上的出液口一 39，經肥液輸送管三34和肥液輸送管一 33流入溶肥罐15，或經肥液輸送管三34和肥液輸送管四29，流入儲液罐14。
[0102]所述的電機變頻器一安裝于電機一I上，用于控制電機一 I的轉速和旋轉載料臺的旋轉位移。
[0103]所述的電機變頻器二安裝于給水栗9上，用于控制給水栗9的啟閉、給水速度和給水量。
[0104]所述的肥水精確定量溶混控制處方可根據現有技術通過計算機編程后存儲在可編程邏輯控制器中，肥水精確定量溶混控制處方包括以下內容:
[0105]1、根據既定的田間水肥一體化管理規程，指令負壓吸肥栗11上電機二的開啟時間，同時根據需肥量和稱重傳感器21監測的肥料重量，指令調節電機二的運轉時間，以實現自動精確定量上料。
[0106]2、根據負壓吸肥栗上11電機二的啟閉狀態、需肥量和稱重傳感器21監測的肥料重量，指令調節電動排肥器22上電機三26的啟閉時間和轉速，以實現自動精確定量加料。
[0107]3、根據單位時間內稱重傳感器21監測的肥料重量的變化，判斷負壓吸肥栗11吸肥量是否正常，從而間接判斷載肥倉或肥料包裝袋內剩余肥料的數量，進而指令調節旋轉載料臺上電機一I的啟閉和運轉時間，從而轉動載物圓盤3，將空的載肥倉或肥料包裝袋從輸肥管5的進肥端移走，再把下一個滿載的載肥倉或肥料包裝袋移至輸肥管5的進肥端。
[0108]4、根據肥料的種類和需肥量，計算溶肥所需水量;根據電動排肥器22上電機三26的啟閉時間，指令電磁閥的開啟時間，以便及時向溶肥罐15內加水。同時根據液體流量傳感器一監測的數據和所需水量，指令電磁閥的關閉時間。
[0109]5、根據電磁閥的啟閉時間，指令電動三通閥8連通肥液輸送管三34和肥液輸送管一33，同時指令肥料研磨攪打溶混栗16上電機四40的開啟，從而實現對溶肥罐15內肥水混合物的多次循環研磨攪打和溶混。
[0110]6、根據溶肥罐15底部出液口二處固體懸浮物濃度傳感器監測的數據，判斷固體肥料被溶解混合的程度。當監測值達到設定值后，指令電動三通閥8連通肥液輸送管三34和肥液輸送管四29，進而將溶混好的肥液注入到儲液罐14。
[0111]7、根據壓力傳感器一與壓力傳感器二監測的水壓數據差值，判斷肥液過濾器13的堵塞程度，進而根據設定的壓力差閾值發布堵塞預警信息，并提示更換過濾網。
[0112]8、人機互動，可以人為控制壓力開關的啟閉，從而將人工與機械自動化控制相結合控制肥料研磨攪打溶混栗16的啟閉。
[0113]所述的可編程邏輯控制器可采用韓國LG集團生產的LGPLC，交流接觸器可采用施耐德1^1(10 9，直流調速器可采用深圳杰美康401036105，變頻器可采用臺灣臺達VFD022M23B，中間繼電器可采用施耐德RXM2LB2P7，電磁閥可采用伯爾梅特210-2w-ncm，電動三通閥可采用美通DQFB-315，壓力開關可采用丹佛斯SH-SNS-103。
[0114]所述的稱重傳感器可采用煙臺五峰KH816A，壓力傳感器可采用西門子7MF1567-3CG00-1AA1，液體流量傳感器一可采用深圳中江電機四肥料YF-403，液體流量傳感器二可采用深圳美控LDG-MK，液位傳感器可采用安徽華控HK_211，旋轉編碼器可采用歐姆龍E6C2-CWZ5B 360P/R，轉速傳感器可采用歐姆龍SN04-N，固體懸浮物濃度傳感器可采用上海沃德Ms8000seo
[0115]所述的電機一(旋轉載物臺電機)可采用東力減速電機YSJ750-4p，電機二(負壓吸肥電機)可采用伊頓2GH-810，電機三(電動排肥器電機)可采用東方電機ASL0G-JGB37-520，電機四(肥料溶混攪磨栗電機)可采用東力YSJ750-4p，給水栗可采用上海凱泉KQH-100-11。所述的灌溉水過濾器、肥液過濾器等均可采用當前市售的普通型號產品。本發明中所使用部件如無特殊說明結構構成，均可市購得到。
【主權項】
1.一種肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統，其特征在于包括固體肥料精確定量上料系統、肥水循環攪磨溶混系統和精確定量智能控制系統； 所述的固體肥料精確定量上料系統，包括旋轉載料臺、載肥倉、輸肥管、負壓吸肥栗、稱重箱、電動排肥器； 所述的旋轉載料臺，包括電機一、齒輪組、載物圓盤和倉袋支撐架;所述的齒輪組包括一個主動齒輪和一個從動齒輪;主動齒輪安裝在電機一的轉子上，從動齒輪安裝于載物圓盤的正下方，連接在載物圓盤的中心軸上，用于帶動載物圓盤旋轉，主動齒輪和從動齒輪嚙合連接;所述的倉袋支撐架是一個圓形框架;倉袋支撐架以載物圓盤的圓心為中心，沿載物圓盤圓周等距離均勻設置;每個倉袋支撐架由兩個半圓形框架即半圓形框架一和半圓形框架二組成;半圓形框架一位于靠近載物圓盤圓心的一側，其底部固定在載物圓盤上;半圓形框架一一側的縱邊框通過合頁與半圓形框架二一側的縱邊框連接，以此將半圓形框架二可活動地固定在載物圓盤上;半圓形框架二能通過合頁繞半圓形框架一一側的縱邊框轉動，兩半圓形框架另一側的縱邊框，通過插銷、掛鉤或鎖具實現暫時的固定和解離，從而形成可開閉的圓形倉袋支撐架;所述的倉袋支撐架用于放置圓筒形的載肥倉或肥料包裝袋;在所述的倉袋支撐架頂部和底部的圓形框上均安裝有均勻分布的固定夾，用于撐開和固定包裝袋； 所述的負壓吸肥栗包括栗頭一和電機二;在所述的栗頭一的徑向一側安裝進肥口，另一側安裝出氣口，在出氣口處安裝濾網；在所述的栗頭一的軸向上端安裝電機二，下端安裝真空儲料倉，真空儲料倉下端安裝出肥口 ； 所述輸肥管的進肥端可活動地插置于載肥倉或肥料包裝袋內；輸肥管的出肥端與負壓吸肥栗的進肥口連接； 所述的稱重箱安裝于負壓吸肥栗的出肥口的正下方，用于承接由出肥口排出的肥料并稱重;稱重箱的底部安裝電動排肥器，用于向溶肥罐中注入固體肥料； 所述的電動排肥器，包括凹槽輪、排肥盒、電機三和端蓋;所述的凹槽輪安裝于排肥盒內；凹槽輪的一端與電機三的轉子連接，凹槽輪的另一端與端蓋連接； 所述的肥水循環攪磨溶混系統，包括肥料研磨攪打溶混栗、溶肥罐、儲液罐、給水管、主輸水管一、混肥分支輸水管、肥液輸送管一、肥液輸送管二、肥液輸送管三、肥液輸送管四、肥液輸送管五、肥液輸送管六、電動三通閥、肥液過濾器、給水栗和灌溉水過濾器； 所述的肥料研磨攪打溶混栗，包括栗頭二和電機四；所述的栗頭二包括栗殼、研磨頭、葉輪和栗軸;所述的栗殼，在其軸向一側連接一個圓筒形的進液口 一;在其徑向上連接一個開口向上的圓筒形的出液口一;栗殼內安裝研磨頭、葉輪和栗軸;所述的研磨頭和葉輪從左到右依次套接在栗軸上;栗軸的右端與電機四的轉子連接;所述的研磨頭是一個圓柱體斜齒輪;在研磨頭圓柱體的柱體表面按照相同方向均勻分布若干條斜齒，既利于水肥通過，又能增強研磨效果;所述的葉輪為8葉片半開式葉輪，葉輪包括8個葉輪葉片和一個蓋板;所述的蓋板為一圓形鑄鐵板，8個葉輪葉片由蓋板圓心向圓周方向呈輻射狀排列在蓋板一側的板面上，并與蓋板連為一體，起截流和導流作用;相鄰兩個葉輪葉片的夾角為45度； 所述的溶肥罐，其罐體為圓筒或為橫截面呈圓弧形的圓筒，底部為弧形底;所述的橫截面呈圓弧形的圓筒，其橫截面的圓弧為四分之三圓，即圓弧的長度占同心同半徑完整圓形周長的四分之三;所述的溶肥罐安裝于稱重箱和電動排肥器的正下方;在溶肥罐罐體上部一側安裝進液口 二，在溶肥罐罐底中央安裝出液口二； 所述的儲液罐，其罐體為圓筒或為橫截面呈圓弧形的圓筒，底部為弧形底;所述的橫截面呈圓弧形的圓筒，其橫截面的圓弧為四分之三圓，即圓弧的長度占同心同半徑完整圓形周長的四分之三;所述的儲液罐與溶肥罐并列擺放在一起;在儲液罐罐體上部一側安裝進液口三，在儲液罐罐底中央安裝出液口三； 所述的混肥分支輸水管的一端與主輸水管一連接，混肥分支輸水管的另一端安置于頂部開口的溶肥灌的正上方，或與溶肥罐上的進液口二連接； 所述的肥液輸送管一的一端與電動三通閥連接，另一端與溶肥罐上的進液口二連接； 所述的肥液輸送管二的一端與溶肥罐底部的出液口 二連接，另一端與肥料研磨攪打溶混栗上的進液口一連接； 所述的肥液輸送管三的一端與肥料研磨攪打溶混栗上的出液口 一連接，另一端與電動三通閥連接； 所述的肥液輸送管四的一端與電動三通閥連接，另一端與儲液罐上的進液口三連接； 所述的肥液輸送管五的一端與儲液罐底部的出液口三連接，另一端與肥液過濾器的進液口四連接； 所述的肥液輸送管六的一端與肥液過濾器的出液口四連接； 所述的給水栗通過給水管與灌溉水過濾器連接，所述的灌溉水過濾器與主輸水管一的進水端連接； 所述的精確定量智能控制系統，包括智能控制管理臺、可編程邏輯控制器、交流接觸器、直流調速器、壓力開關、中間繼電器、電磁閥、電動三通閥、電機變頻器、稱重傳感器、液體流量傳感器、液位傳感器、固體懸浮物濃度傳感器、壓力傳感器、旋轉編碼器、轉速傳感器和肥水精確定量溶混控制處方;所述交流接觸器包括交流接觸器一和交流接觸器二;所述的電機變頻器包括電機變頻器一和電機變頻器二;所述的液體流量傳感器包括液體流量傳感器一和液體流量傳感器二;所述的壓力傳感器包括壓力傳感器一和壓力傳感器二;所述的液位傳感器包括液位傳感器一和液位傳感器二； 所述的可編程邏輯控制器、交流接觸器、直流調速器、中間繼電器均安裝于智能控制管理臺上;所述的可編程邏輯控制器通過信號線或無線透傳模塊分別與交流接觸器、直流調速器、壓力開關、中間繼電器、電磁閥、電動三通閥、電機變頻器、稱重傳感器、液體流量傳感器、液位傳感器、固體懸浮物濃度傳感器、壓力傳感器、旋轉編碼器、轉速傳感器連接； 所述的稱重傳感器，安裝于所述稱重箱的底部，用于計量肥料的重量； 所述的液體流量傳感器一安裝于混肥分支輸水管上，靠近混肥分支輸水管的出水端，用于監測由給水栗經混肥分支輸水管直接注入溶肥罐內的水量； 所述的液位傳感器一和液位傳感器二分別安裝于溶肥罐和儲液罐的底部，用于監測罐內肥液的液位； 所述的固體懸浮物濃度傳感器和液體流量傳感器二均安裝于溶肥罐底部的出液口二處，分別用于監測固體肥料溶解的程度和肥液流量； 所述的壓力傳感器一安裝在肥液輸送管五上，位于肥液過濾器進液口四的前端;所述的壓力傳感器二安裝在肥液輸送管六上，位于肥液過濾器出液口四的后端，用于監測肥液過濾器的堵塞程度； 所述的旋轉編碼器安裝于電機一上，用于監測電機一的轉速和旋轉載料臺的旋轉位移; 所述的轉速傳感器安裝于電機三上，用于監測電機三的轉速和電動排肥器的排肥量； 所述的交流接觸器一與電機二連接，用于控制電機二的啟閉，從而控制負壓吸肥栗的啟閉； 所述的直流調速器與電機三連接，用于控制電機三的啟閉和轉速，從而調節電動排肥器的排肥量； 所述交流接觸器二與電機四連接，用于控制電機四的啟閉，從而控制肥料研磨攪打溶混栗的啟閉； 所述的壓力開關安裝于肥液輸送管三上，靠近肥料研磨攪打溶混栗上的出液口 一處；壓力開關通過線路，一端與交流接觸器二連接，另一端與肥料研磨攪打溶混栗的電機四連接，當溶肥罐內的肥液全部輸送完畢后，壓力開關自動閉合，從而使電機四關閉； 所述的電磁閥安裝于混肥分支輸水管上，靠近液體流量傳感器一且位于液體流量傳感器一的上游，并通過線路與智能控制管理臺上的中間繼電器連接，用于控制由給水栗經混肥分支輸水管直接注入溶肥罐內的水量； 所述的電動三通閥的輸水管路分別與肥液輸送管一、肥液輸送管三和肥液輸送管四連接，所述的電動三通閥的電路與智能控制管理臺連接，用于控制肥水混合液由肥料研磨攪打溶混栗上的出液口一，經肥液輸送管三和肥液輸送管一流入溶肥罐，或經肥液輸送管三和肥液輸送管四，流入儲液罐； 所述的電機變頻器一安裝于電機一上，用于控制電機一的轉速和旋轉載料臺的旋轉位移; 所述的電機變頻器二安裝于給水栗上，用于控制給水栗的啟閉、給水速度和給水量。2.如權利要求1所述的一種肥料精確定量智能攪磨循環溶混系統，其特征在于所述的肥水精確定量溶混控制處方存儲在可編程邏輯控制器中，肥水精確定量溶混控制處方包括以下內容: 1)根據既定的田間水肥一體化管理規程，指令負壓吸肥栗上電機二的開啟時間，同時根據需肥量和稱重傳感器監測的肥料重量，指令調節電機二的運轉時間，以實現自動精確定量上料； 2)根據負壓吸肥栗上電機二的啟閉狀態、需肥量和稱重傳感器監測的肥料重量，指令調節電動排肥器上電機三的啟閉時間和轉速，以實現自動精確定量加料； 3)根據單位時間內稱重傳感器監測的肥料重量的變化，判斷負壓吸肥栗吸肥量是否正常，從而間接判斷載肥倉或肥料包裝袋內剩余肥料的數量，進而指令調節旋轉載料臺上電機一的啟閉和運轉時間，從而轉動載物圓盤，將空的載肥倉或肥料包裝袋從輸肥管的進肥端移走，再把下一個滿載的載肥倉或肥料包裝袋移至輸肥管的進肥端； 4)根據肥料的種類和需肥量，計算溶肥所需水量;根據電動排肥器上電機三的啟閉時間，指令電磁閥的開啟時間，以便及時向溶肥罐內加水;同時根據液體流量傳感器一監測的數據和所需水量，指令電磁閥的關閉時間； 5)根據電磁閥的啟閉時間，指令電動三通閥連通肥液輸送管三和肥液輸送管一，同時指令肥料研磨攪打溶混栗上電機四的開啟，從而實現對溶肥罐內肥水混合物的多次循環研磨攪打和溶混； 6)根據溶肥罐底部出液口二處固體懸浮物濃度傳感器監測的數據，判斷固體肥料被溶解混合的程度；當監測值達到設定值后，指令電動三通閥連通肥液輸送管三和肥液輸送管四，進而將溶混好的肥液注入到儲液罐； 7)根據壓力傳感器一與壓力傳感器二監測的水壓數據差值，判斷肥液過濾器的堵塞程度，進而根據設定的壓力差閾值發布堵塞預警信息，并提示更換過濾網； 8)人機互動，能人為控制壓力開關的啟閉，從而將人工與機械自動化控制相結合控制肥料研磨攪打溶混栗的啟閉。
【文檔編號】B01F5/16GK105879734SQ201610389641
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】王東, 劉立鈞, 李文建
【申請人】山東農業大學