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1、(10)授权公告号 CN 101305685 B (45)授权公告日 2011.01.19 CN 101305685 B *CN101305685B* (21)申请号 200710189713.7 (22)申请日 2007.10.10 A01G 25/16(2006.01) A01G 25/00(2006.01) F16K 1/00(2006.01) F16K 3/24(2006.01) F16K 31/122(2006.01) (73)专利权人 河南农业大学 地址 450002 河南省郑州市文化路 95 号 (72)发明人 汪强 何予鹏 谭金芳 王慧荣 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务。
2、所有限公 司 41109 代理人 张绍琳 CN 2862671 Y,2007.01.31,说明书第3页第 4 段， 第 4 页第 2 段及图 1. CN 201107955 Y,2008.09.03, 权利要求 1-5. CN 2375097 Y,2000.04.26, 全文 . CN 2468282 Y,2002.01.02, 全文 . (54) 发明名称 一种土壤水势控制自动供水装置 (57) 摘要 本土壤水势控制自动供水装置包括阀门和与 阀门相连通的感应器， 感应器包括陶土水芯， 在感 应器内部设置有注水的空腔。在阀体内腔设置有 弹簧、 活塞和压力腔 ； 在阀体的前端设置有进水 口和出水。
3、口， 活塞与进水口相接触， 感应器上的感 应孔通过连接管与阀门上的压力腔相连通。装置 通过插进土壤的陶土水芯来感应土壤的水势， 依 靠土壤水势变化产生的负压控制活塞移动使阀门 打开或关闭， 达到自动供水的目的。 本装置结构简 单、 成本低廉， 可根据种植作物的供水需求适时进 行灌溉， 既节省能源， 又减少了对水资源的浪费， 大大降低了运行成本， 对农、 牧、 林业都具有广阔 的应用前景。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 赵雪 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 CN 101305685 B1/1 页 2 1。
4、. 一种土壤水势控制自动供水装置， 包括阀门， 它还包括与阀门相连通的感应器， 感应 器由陶土水芯和与陶土水芯固定连接的底座组成， 在感应器内部设置有空腔， 在底座上设 置有与空腔相连通的注水口及感应孔， 感应孔通过连接管与阀门相连接 ； 所述阀门包括阀 体和设置在阀体内腔的弹簧和活塞， 在活塞与阀体的后端面之间设置有压力腔 ； 在阀体的 前端设置有进水口和出水口， 活塞与进水口相接触， 感应器上的感应孔通过连接管与阀门 上的压力腔相连通 ； 其特征在于 ： 在阀体的后端设置有压盖， 压盖与阀体通过螺纹连接， 在 压盖的内端面设置有与阀体内腔滑动配合的压板， 在压板上设置有密封圈 ； 弹簧的两。
5、端分 别与活塞和压板相连接 ； 在阀体的前端设置有端盖， 所述进水口是固定在端盖上的长管， 长 管的后部位于阀体的内腔， 并且其后端面与活塞相接触 ； 出水口位于活塞前方的阀体上。 2. 根据权利要求 1 所述的土壤水势控制自动供水装置， 其特征在于 ： 在活塞上设置有 密封圈， 在活塞与进水口的接触部位设置有密封垫。 权 利 要 求 书 CN 101305685 B1/2 页 3 一种土壤水势控制自动供水装置 技术领域 0001 本发明涉及一种供水设备， 主要涉及一种通过对土壤水势的感应来自动控制供水 的装置。 背景技术 0002 现有的自动灌溉系统中一般采用机械电子混合协调的控制系统。 二。
6、十世纪四十年 代时， 美国康奈尔大学的 L.A.Richards 博士用张力计取代滴灌系统中的滴头， 实现了不需 能源的无源控制灌溉， 但这种设备存在结构复杂、 造价高、 灵敏度低的缺点。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种能自动控制适时适量供水的、 结构简单、 性能可靠、 运行 成本低且不需能源的土壤供水装置。 0004 为达上述目的， 本发明采用的技术方案为 ： 这种土壤水势控制自动供水装置， 包括 阀门， 它还包括与阀门相连通的感应器， 感应器由陶土水芯和与陶土水芯固定连接的底座 组成， 在感应器内部设置有空腔， 在底座上设置有与空腔相连通的注水口及感应孔， 感应孔 通过连接管与。
7、阀门相连接 ； 所述阀门包括阀体和设置在阀体内腔的弹簧和活塞， 在活塞与 阀体的后端面之间设置有压力腔 ； 在阀体的前端设置有进水口和出水口， 活塞与进水口相 接触， 感应器上的感应孔通过连接管与阀门上的压力腔相连通 ； 在阀体的后端设置有压盖， 压盖与阀体通过螺纹连接， 在压盖的内端面设置有与阀体内腔滑动配合的压板， 在压板上 设置有密封圈 ； 弹簧的两端分别与活塞和压板相连接 ； 在阀体的前端设置有端盖， 所述进 水口是固定在端盖上的长管， 长管的后部位于阀体的内腔， 并且其后端面与活塞相接触 ； 出 水口位于活塞前方的阀体上。 0005 在活塞上分别设置有密封圈， 在活塞与进水口的接触部。
8、位分别设置有密封垫。 0006 由于本装置采用了注水的陶土水芯来感应土壤的水势， 依靠土壤水势减低而产生 的负压控制活塞移动使阀门打开， 在土壤水势升高后依靠弹簧拉力使活塞复位将阀门自动 关闭， 从而达到不需其它能源实现自动供水的目的。本装置结构简单、 成本低廉， 可根据所 需监测的目标随意安放感应器， 每个供水装置所控制的灌溉范围也可大可小， 可根据种植 作物的供水需求适时进行灌溉， 既节省能源， 又减少了对水资源的浪费， 大大降低了运行成 本， 对农、 牧、 林业都具有广阔的应用前景。 附图说明 0007 图 1 为本发明实施例 1 的内部结构示意图 ； 0008 图 2 为实施例 2 的。
9、内部结构示意图。 具体实施方式 0009 实施例 1 ： 本土壤水势控制自动供水装置包括阀门和与阀门相连通的感应器， 感 说 明 书 CN 101305685 B2/2 页 4 应器由陶土水芯13和与陶土水芯固定连接的底座12组成， 在感应器内部设置有空腔， 在底 座 12 上设置有与空腔相连通的注水口 1 及感应孔 15， 感应孔 15 通过连接管 2 与阀门相连 接。所述阀门包括阀体 16 及设置在阀体内腔的弹簧 8 和活塞 3， 在阀体 16 的前端设置有进 水口 5 和出水口 6， 在阀门关闭时， 活塞 3 与进水口 5 相接触。在阀体 16 的后端设置有压 盖 10， 在压盖 10 。
10、的内端面设置有与阀体内腔滑动配合的压板 9， 压盖 10 与阀体 16 通过螺 纹连接。压盖 10 的作用是通过旋紧或松开螺纹使压板 9 移动， 从而对弹簧 8 的压力进行调 节。弹簧 8 的两端分别固定在活塞 3 和压板 9 相对应的端面上。为了加工和安装方便， 在 阀体 16 的前端还设置有端盖 4， 在本实施例中， 所述进水口 5 是固定在端盖 4 上的长管， 长 管的后部位于阀体 16 的内腔， 并且其后端面与活塞 3 相接触 ； 为了在阀门开启时保证顺利 出水， 出水口 6 位于活塞 3 前方的阀体上， 即当活塞 3 处于阀门关闭的极限状态时， 仍不会 与出水口 6 相接触。感应器上。
11、的感应孔 15 通过连接管 2 与阀门上的压力腔 14 相连通， 可 使土壤水势产生的负压经连接管2到达压力腔14， 控制活塞3的移动。 为了实现密封， 在活 塞 3 与阀体内腔的配合部位设置有密封圈 11， 在压板 9 上也设置有密封圈 11 ； 在活塞 3 与 进水口 5 的接触部位设置有密封垫 7。 0010 实施例 2 ： 压力腔 14 设置在活塞 3 与阀体 16 的后端面之间 ； 在阀体 16 的前端设 置有压盖 10， 压盖 10 与阀体 16 通过螺纹连接， 在压盖 10 与阀体之间设置有密封圈 11。所 述活塞3的前端面设置有与阀体16内腔相配合的圆环状凸台， 阀门关闭时凸台。
12、的外圆表面 与进水口 5 相接触。弹簧 8 的两端分别固定在压盖 10 和活塞 3 的端面上。实施例 2 的其 它结构与实施例 1 相同。 0011 除此之外， 也可在实施例 2 的压盖 10 上设置压板， 使弹簧 8 的两端分别固定在压 板和活塞的端面上。 0012 还可以根据土壤水势的压力范围， 选择其它结构形式的带压力腔的阀门与感应器 相连接组成自动供水装置。 0013 其工作原理为 ： 感应器上的陶土水芯壁上有许多细小的孔隙， 使用之前， 先通过 注水口 1 将感应器内腔注入水。陶土水芯 13 被水浸润后， 会在孔隙中充满水， 将感应器插 入水分不饱和土壤时， 孔隙中的水便与土壤水连接。
13、起来。在土壤水势处于 0 0.8 个大气 压之间时， 陶土水芯壁上的细小孔隙只能通过液体而不能通过气体， 因此， 如果土壤水势降 低， 陶土水芯内贮存的水势也降低与外界土壤水势达到平衡， 在感应器内腔形成负压， 继而 通过连接管2使阀门内的密封压力腔14产生负压， 当负压产生的拉力超过弹簧产生的压力 时， 由负压产生的拉力使活塞 3 向后移动， 从而将阀门上的进水口 5 打开实现向土壤供水。 反之， 当土壤水分增加， 水势升高后， 负压减小， 负压产生的拉力减小， 则弹簧 8 的张力使活 塞复位将阀门自动关闭。 说 明 书 CN 101305685 B1/2 页 5 说 明 书 附 图 CN 101305685 B2/2 页 6 说 明 书 附 图 。