一種自動(dòng)澆灌設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制設(shè)備，具體地，涉及一種用于植物的自動(dòng)澆灌設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)重度霧霾地區(qū)面積廣大，冬季情況尤為嚴(yán)重。霧霾時(shí)期居民減少開(kāi)窗通風(fēng)，不少家庭在室內(nèi)采用空氣凈化裝置改善空氣質(zhì)量。但是無(wú)論有無(wú)空氣凈化裝置，長(zhǎng)時(shí)間不與室外大氣流通，必然會(huì)造成室內(nèi)空氣污濁、干燥、不適宜人居。霧霾日由于不具備開(kāi)窗通風(fēng)條件，上述問(wèn)題不容易得到解決。
[0003]綠色植物(包括開(kāi)花植物和蕨類等)對(duì)空氣質(zhì)量的改善作用、以及對(duì)人類情緒的舒緩作用已經(jīng)廣為人知。但在綠色植物需要定期澆水維護(hù)，而現(xiàn)代快節(jié)奏、高效率生活方式下，定期澆水維護(hù)對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)是難以實(shí)現(xiàn)的。
[0004]為此可以采用家用定時(shí)自動(dòng)澆水系統(tǒng)。家用定時(shí)自動(dòng)澆水系統(tǒng)的原理是，利用定時(shí)器，在一周之內(nèi)任意固定時(shí)間啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如水泵、或者連接有電磁閥的自來(lái)水管)，保持電源接通X分鐘，完成澆水過(guò)程。該澆水裝置由于無(wú)法排除季節(jié)、空氣溫濕度、植物種類的干擾，因此不能真正支持自動(dòng)運(yùn)行的微型生態(tài)花園。
[0005]另外，居室中還可以使用植物培養(yǎng)箱。該植物培養(yǎng)箱是在封閉環(huán)境內(nèi)為植物提供合適的光照、土壤(或水培)、恒定濕度。但由于是封閉環(huán)境，因此不能與家居環(huán)境進(jìn)行有效的交流，不能對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境起到調(diào)節(jié)作用。并且由于系統(tǒng)對(duì)所有植物生長(zhǎng)參數(shù)均采用人工調(diào)控，空間、能源占用較多，不符合家用的需求。
[0006]因此，需要提供一種用于植物的自動(dòng)澆灌設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種自動(dòng)澆灌設(shè)備，包括:澆灌裝置，其包括用于在植物根部的周圍插入土壤中的噴嘴組和用于控制所述噴嘴組的控制閥；濕度檢測(cè)裝置，其在使用時(shí)至少一部分插入所述土壤中并與所述噴嘴組間隔預(yù)定距離，所述濕度檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述土壤的濕度；控制裝置，其能夠在所述濕度低于預(yù)定濕度閾值時(shí)啟動(dòng)所述控制閥以執(zhí)行澆灌；以及定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置，其配置為每隔預(yù)定間隔時(shí)間使所述濕度檢測(cè)裝置和所述控制裝置接通預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間。
[0008]優(yōu)選地，所述濕度檢測(cè)裝置為開(kāi)關(guān)量濕度檢測(cè)裝置，其在所述濕度低于所述預(yù)定濕度閾值時(shí)輸出低電平或高電平，在所述濕度等于或高于所述預(yù)定濕度閾值時(shí)輸出高電平或低電平。
[0009]優(yōu)選地，所述自動(dòng)澆灌設(shè)備包括相對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述噴嘴組、多個(gè)所述控制閥、多個(gè)所述濕度檢測(cè)裝置和至少一個(gè)所述定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置，所述控制裝置根據(jù)所述多個(gè)濕度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的濕度分別控制相對(duì)應(yīng)的所述控制閥，以使相對(duì)應(yīng)的所述噴嘴組執(zhí)行澆灌，所述至少一個(gè)定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置配置為每隔預(yù)定間隔時(shí)間使相對(duì)應(yīng)的所述濕度檢測(cè)裝置和所述控制裝置接通預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間。
[0010]優(yōu)選地，所述多個(gè)濕度檢測(cè)裝置所對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述預(yù)定濕度閾值相同或者不同，所述多個(gè)預(yù)定間隔時(shí)間相同或者不同，所述多個(gè)預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間相同或者不同。
[0011]優(yōu)選地，所述澆灌裝置包括總泵，每個(gè)所述噴嘴組通過(guò)相對(duì)應(yīng)的所述控制閥流體連接至所述總泵，且所述多個(gè)控制裝置根據(jù)所述多個(gè)濕度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的濕度分別控制相對(duì)應(yīng)的所述控制閥和所述總泵。
[0012]優(yōu)選地，所述預(yù)定濕度閾值、所述預(yù)定間隔時(shí)間和所述預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間能夠由用戶設(shè)置。
[0013]優(yōu)選地，所述預(yù)定濕度閾值設(shè)置為從配置表中根據(jù)植物種類和/或土壤種類進(jìn)行選擇。
[0014]優(yōu)選地，所述預(yù)定距離為4_7cm。
[0015]優(yōu)選地，所述噴嘴組包括滴箭。
[0016]優(yōu)選地，每只所述滴箭在使用時(shí)配置1.5-2.5升土壤。
[0017]本發(fā)明構(gòu)建了可以自維護(hù)的自動(dòng)澆灌設(shè)備，減少了人為干預(yù)；由于可以自主運(yùn)行，因此對(duì)擺放空間要求較少，不占用室內(nèi)的活動(dòng)空間，并且根據(jù)需要可以形成立體的室內(nèi)花園；在水源需要維護(hù)的情況下，可以將水源放置在容易維護(hù)的位置，以方便日常維護(hù)；可以在大多數(shù)家庭中使用。
[0018]在
【發(fā)明內(nèi)容】
中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0019]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施方式及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)澆灌設(shè)備的示意圖；
[0022]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制裝置的電路圖；以及
[0023]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于兩盆植物的自動(dòng)澆灌設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下文的描述中，提供了大量的細(xì)節(jié)以便能夠徹底地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解，如下描述僅涉及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這樣的細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。此外，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0025]本發(fā)明旨在基于植物的空氣凈化能力，采用本文提供的自動(dòng)澆灌設(shè)備對(duì)植物的生長(zhǎng)進(jìn)行自動(dòng)維護(hù)，避免過(guò)多的人為干預(yù)，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣濕度和改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的目的。
[0026]本發(fā)明提供的自動(dòng)澆灌設(shè)備包括澆灌裝置、濕度檢測(cè)裝置、控制裝置和定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)澆灌設(shè)備，其中虛線表示通過(guò)輸水管的流體連接，實(shí)線表示電連接(包括有線和無(wú)線電連接)。
[0027]如圖1所示，澆灌裝置包括噴嘴組111和控制閥112。噴嘴組111用于在植物根部的周圍插入土壤中。作為示例，噴嘴組111包括多個(gè)噴嘴，多個(gè)噴嘴優(yōu)選地在植物根部的周圍均勻地分布。當(dāng)然，對(duì)于植株較小的植物，噴嘴組111也可以僅包括一個(gè)噴嘴。作為示例，噴嘴可以是滴箭。噴嘴組111流體連接到水源160。該水源160可以是自來(lái)水路，也可以是例如水箱的蓄水池?？刂崎y112用于控制噴嘴組111的開(kāi)啟和關(guān)閉。控制閥112開(kāi)啟時(shí)，噴嘴組111對(duì)植物執(zhí)行澆灌。控制閥112關(guān)閉時(shí)，噴嘴組111停止對(duì)植物執(zhí)行澆灌?？刂崎y112可以包括水泵、電磁閥或它們的組合等。作為示例，在水源是蓄水池的實(shí)施例中，控制閥112可以是水泵或者水泵與電磁閥的組合。在水源是自來(lái)水路的實(shí)施例中，控制閥112可以是電磁閥。
[0028]在噴嘴為滴箭的實(shí)施例中，可以按照每1.5-2.5升土壤配置一只滴箭的比例設(shè)置花盆中滴箭的數(shù)量。滴箭可以通過(guò)3/5毛管(即內(nèi)徑為3mm且外徑為5mm的毛管)連接到4/7毛管(即內(nèi)徑為4mm且外徑為7mm的毛管)上，再連接至水泵或水箱的水管上。當(dāng)水壓一致時(shí)，滴箭的出水量基本保持不變，因此滴箭數(shù)量和土壤體積的比例應(yīng)得到保證。
[0029]濕度檢測(cè)裝置120在使用時(shí)，其至少一部分插入土壤中，用于檢測(cè)土壤的濕度。濕度檢測(cè)裝置120可以是適用于檢測(cè)土壤的相對(duì)濕度的任何傳感器，例如氯化鋰濕度檢測(cè)裝置、碳濕敏濕度檢測(cè)裝置、氧化鋁濕度檢測(cè)裝置和陶瓷濕度檢測(cè)裝置等。濕度檢測(cè)裝置120的插入土壤的部分與噴嘴組111間隔預(yù)定距離。作為示例，該預(yù)定距離可以為4-7cm，例如可以為4cm、5cm、6cm、7cm、或者它們之間的任意值。土壤干燥時(shí)的持水能力較差，饒灌時(shí)會(huì)發(fā)生水分直接下沉至花盆外部或積存在花盆底部不透水處。該預(yù)定距離主要用于檢測(cè)水分的橫向擴(kuò)散，以使花盆內(nèi)的土壤均被水分潤(rùn)濕。通過(guò)該預(yù)定距離能夠控制澆灌總量，一方面保證不會(huì)澆水過(guò)多而影響植物根部的透氣性，另一方面能夠保證土壤盡量被均勻潤(rùn)濕。
[0030]控制裝置130能夠在濕度檢測(cè)裝置120檢測(cè)到的濕度低于預(yù)定濕度閾值時(shí)啟動(dòng)控制閥112以執(zhí)行澆灌，且在該濕度達(dá)到預(yù)定濕度閾值時(shí)關(guān)閉控制閥112以停止?jié)补?。后文將介紹根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的控制裝置。
[0031]定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置140電連接至控制裝置130。定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置140配置為每隔預(yù)定間隔時(shí)間使?jié)穸葯z測(cè)裝置120和控制裝置130接通預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間。該預(yù)定間隔時(shí)間例如可以為12小時(shí)、24小時(shí)、36小時(shí)、48小時(shí)或72小時(shí)等。通過(guò)定期地使?jié)穸葯z測(cè)裝置120和控制裝置130通電，來(lái)監(jiān)測(cè)土壤濕度。一旦在濕度檢測(cè)裝置120和控制裝置130通電的預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)，土壤的濕度低于預(yù)定濕度閾值，則控制裝置130啟動(dòng)控制閥112，使噴嘴組111執(zhí)行澆灌。該預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間例如可以為10分鐘、12分鐘、14分鐘、16分鐘或18分鐘等。一旦濕度檢測(cè)裝置120和控制裝置130的通電時(shí)間達(dá)到預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間，定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置140將使?jié)穸葯z測(cè)裝置120和控制裝置130斷電，濕度檢測(cè)裝置120在斷電期間不執(zhí)行濕度檢測(cè)操作。這種方法大大降低了長(zhǎng)期在線檢測(cè)土壤濕度造成的電化學(xué)腐蝕，同時(shí)還能避免因濕度檢測(cè)裝置或控制裝置失靈導(dǎo)致澆水過(guò)多的情況。
[0032]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制裝置130的電路圖。如圖2所示，控制裝置包括電源210、繼電器220和三極管230。定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置140串聯(lián)至電源210。作為示例，定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置140可以包括計(jì)時(shí)器和開(kāi)關(guān)。計(jì)時(shí)器每隔預(yù)定間隔時(shí)間(例如12小時(shí)、24小時(shí)、36小時(shí)、48小時(shí)或72小時(shí)等)通過(guò)開(kāi)關(guān)使圖2中的電源接通一段時(shí)間，使?jié)穸葯z測(cè)裝置120和控制裝置接通預(yù)定開(kāi)啟時(shí)間(例如10分鐘、12分鐘、14分鐘、16分鐘或18分鐘等)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，濕度檢測(cè)裝置可以為開(kāi)關(guān)量濕度檢測(cè)裝置。濕度檢測(cè)裝置可以包括濕度傳感器240和濕度輸出模塊250。濕度傳感器240在該自動(dòng)澆灌設(shè)備使用時(shí)，插入土壤中，用于檢測(cè)土壤的濕度。濕度輸出模塊250可以與濕度傳感器240集成，也可以與控制裝置集成。濕度輸出模塊250用于將土壤濕度的信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平或低電平。
[0033]在圖2所述的優(yōu)選實(shí)施例中，電源接通后濕度傳感器240和濕度輸出模塊250開(kāi)始工作，濕度檢測(cè)原理為:當(dāng)土壤含水量變化時(shí)，在特定范圍內(nèi)的土壤的電阻發(fā)生改變。當(dāng)濕度傳感器240檢測(cè)到的土壤濕度等于或高于預(yù)定濕度閾值時(shí)，則土壤電阻低于給定電阻值，濕度輸出模塊250輸出低電平。濕度輸出模塊250輸出低電平則觸發(fā)繼電器220，停止對(duì)濕度傳感器240和濕度輸出模塊250供電，以減少對(duì)濕度檢測(cè)裝置的電化學(xué)腐蝕。同時(shí)關(guān)閉控制閥112，噴嘴組不執(zhí)行或停止執(zhí)行澆灌。當(dāng)濕度傳感器240檢測(cè)到的土壤濕度低于預(yù)定濕