一種灌溉系統和用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了灌溉系統和用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，該裝置增加了能夠在灌溉時蓄水的蓄水室，蓄水室的水可以經過底部的通孔進入蒸發室，蒸發室填充吸水介質以模擬土壤的蒸發情況，隨著蒸發室對水分的不斷蒸發，蓄水室和蒸發室的水位也不斷下降，水位檢測裝置通過檢測蓄水室和/或蒸發室的水位即可判斷蒸發情況，也就是說本申請通過檢測水位變化來判斷蒸發量，相比傳統的通過檢測土壤的濕度來判斷蒸發量的技術，蓄水室和/或蒸發室的水位變化能夠更準確的反應土壤的蒸發情況，因此檢測精度更高。

【技術實現步驟摘要】
一種灌溉系統和用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置
本專利技術涉及自動化灌溉領域，尤其涉及灌溉系統和用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置。
技術介紹
隨著綠化設施數量的不斷增長，采用自動化灌溉的需求也越來越多。為了實現自動化灌溉，必不可少的必須對土壤的蒸發量進行檢測，否則就會出現過度灌溉或者灌溉不足的問題。現如今，對土壤的蒸發量進行檢測的方法主要是對土壤的濕度進行檢測，一般是將兩個探針插入到土壤中，然后檢測兩個探針之間的電阻值，根據電阻值來判斷待檢測土壤的蒸發量。但是，這種檢測系統容易產生誤判，產生誤判的原因有：(1)該檢測是對濕度進行檢測，在實際使用中，因為積水會流動到下層土壤，主要下層土壤仍然保有一定的水量，上層土壤的濕度的變化量就不大，因此，上層土壤的濕度情況并不能較好的反應蒸發量的情況。(2)由于探針在檢測時帶有電極性，因此相當于不斷的對土壤中的水分進行電離，而土壤中的水帶有大量的礦物離子，這些離子會富集于探針處，最終探針的表面會形成礦物層，進而影響了兩個探針之間的電阻值，影響檢測精度。(3)檢測到的濕度變量是一個模擬變量，檢測電路對模擬電量的判斷存在模糊地帶，容易發生誤判。因此，現有灌溉系統的蒸發量檢測精度不足，自動化灌溉效果差。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置和基于該傳感器的灌溉系統，其能提高蒸發量的判斷精度，使得灌溉系統的自動化灌溉更加有效。本專利技術的目的采用以下技術方案實現：一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，包括能夠在待測土壤被灌溉時蓄水的蓄水室和蒸發室，所述蓄水室和蒸發室底部經通孔連通，所述蒸發室中填充有吸水介質，且蒸發室的表面形成為蒸發面，所述蒸發室和/或所述蓄水室中設置有水位檢測裝置。其中，所述水位檢測裝置包括檢測電路和兩根與檢測電路連接的探針，檢測電路啟動時，兩根探針的電極性不同，從而使得兩個探針被浸沒時互相導通。其中，所述檢測電路包括振蕩電路，所述振蕩電路使兩個探針的電極性周期性交替變化。其中，所述檢測電路還包括判斷電路和雙聯繼電器K2，所述雙聯繼電器K2包括與正電極連接的第一聯開關K2--1和與負電極連接的第二聯開關K2--2，所述振蕩電路控制所述雙聯開關在第一狀態和第二狀態間周期性切換，以使第一聯開關K2--1和第二聯開關K2--2周期性的與兩個探針交替連接，所述判斷電路判斷雙聯繼電器K2的第一聯開關K2--1和第二聯開關K2--2之間是否形成通路。其中，所述吸水介質是無溶質的介質。其中，所述吸水介質是化學纖維。還提供一種灌溉系統，包括電磁閥，所述電磁閥開通時灌溉系統噴水灌溉，還包括前述的土壤蒸發量傳感裝置，所述電磁閥在所述檢測電路檢測到所述的兩個探針沒有導通是才會開通。其中，還包括光強監測電路，所述光強監測電路檢測到光照強度處于預設范圍值內時，則啟動所述光強監測電路。其中，所述光強監測電路包括光照采樣電路、第一比較器電路和第二比較器電路，所述第一比較器電路在光照采樣電路的采樣電壓低于閾值時輸出高電平，所述第二比較器電路在光照采樣電路的采樣電壓高于閾值時輸出高電平，所述檢測電路在第一比較器電路的輸出端和第二比較器電路的輸出端共接后形成光強監測電路的輸出端。其中，所述檢測電路的輸出信號經放大電路和單穩態電路后輸出至用于控制電磁閥的第二電子開關。相比現有技術，本專利技術的有益效果在于：本申請增加了能夠在灌溉時蓄水的蓄水室，蓄水室的水可以經過底部的通孔進入蒸發室，蒸發室填充吸水介質以模擬土壤的蒸發情況，隨著蒸發室對水分的不斷蒸發，蓄水室和蒸發室的水位也不斷下降，水位檢測裝置通過檢測蓄水室和/或蒸發室的水位即可判斷蒸發情況，也就是說本申請通過檢測水位變化來判斷蒸發量，相比傳統的通過檢測土壤的濕度來判斷蒸發量的技術，蓄水室和/或蒸發室的水位變化能夠更準確的反應土壤的蒸發情況，因此檢測精度更高。附圖說明圖1為本專利技術一種灌溉系統的系統框圖。圖2為本專利技術一種灌溉系統的光強監測電路圖。圖3為本專利技術一種灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置的結構示意圖。圖4為本專利技術一種灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置的檢測電路圖。圖中：1——光強監測電路、2——土壤蒸發量傳感裝置、21——蓄水室、22——蒸發室、23——通孔、24——探針、25——振蕩電路、26——雙聯繼電器K2、27——判斷電路、3——電磁閥。具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式，對本專利技術做進一步描述：本實施例提供了一種灌溉系統，如圖1所示，該灌溉系統主要分為三個部分：光強監測電路1、土壤蒸發量傳感裝置2和電磁閥3。光強監測電路主要是為了使灌溉系統僅僅在日出、日落中光強為預設范圍值內的特定時間段啟動。如圖2所示，該電路由一只集成雙電壓比較器U1(LM393)，一只集成電子開關K1(TW8778),一只光敏電阻RG和若干電阻組成。LM393有8個腳，其中①、②、③腳組成右側電壓比較器，⑤、⑥、⑦腳組成左側電壓比較器。通常左右側電壓比較器是單獨使用的，單獨使用時，它們之間的電壓關系如表一、表二：表一：右側電壓比較器的電壓關系表二：左側電壓比較器的電壓關系本設計方案則是將左右兩側電壓比較器合并使用。比較器的輔助電路中包括三組電阻橋臂：R7-R2、R8-RG、R9-R1，就達到通常兩個電壓比較器需要用四組電阻橋臂的慣例。由于把③與⑥腳連接起來接到R8-RG橋臂上，使R8-RG橋臂變成兩側電壓比較器的公共橋臂。R8-RG橋臂分別接在右側電壓比較器的正輸入端③和左側電壓比較器的負輸入端⑥。形成如下關系式：V③＝V⑥＝Vrg，V②＝VR1,V⑤＝VR2且VR1<VR2。同時把①與⑦腳連接起來形成共同的輸出端Vo，控制電子開關(TW8778)，于是又得到如下等式：V①＝V⑦＝Vo。兩側電壓比較器合并使用后，電壓比較器的電壓關系變成如表三。表三：③與⑥、①與⑦分別連接后電壓比較器的電壓關系也就是說，采用本光強監測電路1，只有在VR1<Vrg<VR2時，系統才會發出高電平來觸發集成電子開關K1，因此，只有在光強既不是太強、也不是太弱的時候才能觸發集成電子開關K1，只要合理的設置VR1和VR2，就能夠使集成電子開關K1僅僅在日落、日出時的一個較小的時段內被啟動。采用上述光強監測電路，當光強不在該預設范圍內，系統僅僅需要給光強監測電路供電，不需要給后續的土壤蒸發量傳感裝置等電路通電，土壤蒸發量傳感裝置的探針也就不會帶電，這不但減少了探針表面礦物層的積累時間，而且減少了電量的浪費，提高了供電電源的續航時間，使得該系統可以長時間不更換電源。當集成電子開關K1被觸發后，土壤蒸發量傳感裝置2就會被啟動以判斷土壤的蒸發量，如果蒸發量大于預設值，系統則會開啟電磁閥3進行灌溉。具體的，如圖3所示，土壤蒸發量傳感裝置2包括能夠在待測土壤被灌溉時蓄水的蓄水室21和蒸發室22，所述蓄水室21和蒸發室22底部經通孔23連通，所述蒸發室22中填充有吸水介質，且蒸發室22的表面形成為蒸發面，所述蒸發室22和/或所述蓄水室21中設置有水位檢測裝置。水位檢測裝置包括檢測電路和兩根與檢測電路連接的探針24，檢測電路啟動時，兩根探針24的電極性不同，從而使得兩個探針24被浸沒時互相導通。如圖4所示，檢測電路包括判斷電路27、雙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，其特征在于：包括能夠在待測土壤被灌溉時蓄水的蓄水室和蒸發室，所述蓄水室和蒸發室底部經通孔連通，所述蒸發室中填充有吸水介質，且蒸發室的表面形成為蒸發面，所述蒸發室和/或所述蓄水室中設置有水位檢測裝置。

【技術特征摘要】
1.一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，其特征在于：包括能夠在待測土壤被灌溉時蓄水的蓄水室和蒸發室，所述蓄水室和蒸發室底部經通孔連通，所述蒸發室中填充有吸水介質，且蒸發室的表面形成為蒸發面，所述蒸發室和/或所述蓄水室中設置有水位檢測裝置。2.如權利要求1所述的一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，其特征在于：所述水位檢測裝置包括檢測電路和兩根與檢測電路連接的探針，檢測電路啟動時，兩根探針的電極性不同，從而使得兩個探針被浸沒時互相導通。3.如權利要求2所述的一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，其特征在于：所述檢測電路包括振蕩電路，所述振蕩電路使兩個探針的電極性周期性交替變化。4.如權利要求3所述的一種用于灌溉系統的土壤蒸發量傳感裝置，其特征在于：所述檢測電路還包括判斷電路和雙聯繼電器K2，所述雙聯繼電器K2包括與正電極連接的第一聯開關K2--1和與負電極連接的第二聯開關K2--2，所述振蕩電路控制所述雙聯開關在第一狀態和第二狀態間周期性切換，以使第一聯開關K2--1和第二聯開關K2--2周期性的與兩個探針交替連接，所述判斷電路判斷雙聯繼電器K2的第一聯開關K2--1和第二聯開關K2--2之間是否...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁志強，
申請(專利權)人：梁志強，
類型：發明
國別省市：廣東,44