專利名稱：植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，用于對(duì)綠化植物的澆水進(jìn)行全自動(dòng)控制，使土質(zhì)保持一定的濕度，以利于植物的生長(zhǎng)。
現(xiàn)有綠化植物通常采用兩種方法澆水一種是人工拿著軟水管接通自來(lái)水對(duì)植物實(shí)施澆水；另一種是用水管接上自來(lái)水通過(guò)澆水噴頭對(duì)植物進(jìn)行澆水，如采用中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N99222685的“旋轉(zhuǎn)噴頭”作為澆水器通過(guò)水管的自來(lái)水來(lái)實(shí)施對(duì)植物進(jìn)行噴淋澆水，顯然這種澆水方法又比前者要進(jìn)步些。目前，雖然這種兩種澆水方法在園林、花草綠化地用得很廣泛，然而使用起來(lái)卻有它的不便，前者非常麻煩是明顯的，后者雖然好一些，但也有諸多不便，如需要大量的人工去管理，當(dāng)土壤干燥缺水時(shí)，要一個(gè)一個(gè)地打開(kāi)水閥澆水，澆完水后又要一個(gè)一個(gè)地關(guān)閉水閥，并且容易引起工作的疏忽，造成要么澆水不及時(shí)干壞植物，要么澆水過(guò)多造成水資源的大量浪費(fèi)。要完成自動(dòng)控制澆水，如果拉引長(zhǎng)長(zhǎng)的電源線接上220伏的交流電，運(yùn)用電子技術(shù)和電氣控制技術(shù)來(lái)控制澆水，則既不方便又不安全，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)困難，因此迄今為止，還是沿用上述兩種傳統(tǒng)方法澆水。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有的澆水方法的缺點(diǎn)，提供植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，使?jié)菜畤婎^能根據(jù)植物的需要完全自動(dòng)地控制澆水，達(dá)到既確?？刂仆寥酪欢穸龋止?jié)省人工，且節(jié)約水資源的目的。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)觀把本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器的進(jìn)水端口接上有一定壓力的水源，即接上供水管，并經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，在它的出水端口通過(guò)連接水管接上澆水噴頭(或直接接上澆水噴頭)，同時(shí)把本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器上的兩個(gè)干濕探測(cè)電極插入土壤，就可以實(shí)施對(duì)綠化植物全自動(dòng)控制澆水，即當(dāng)土壤干到一定程度時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻增大，本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器就通過(guò)它本身所帶的太陽(yáng)能電池、電路控制板所構(gòu)成的電路來(lái)控制進(jìn)水電磁閥自動(dòng)地接通水流，從而控制澆水噴頭對(duì)綠化植物進(jìn)行噴淋澆水；當(dāng)土壤濕到一定程度時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻減小，則該電路控制進(jìn)水電磁閥自動(dòng)地切斷水流，從而控制澆水噴頭停止噴淋澆水。
在上述的技術(shù)解決方案中，為實(shí)現(xiàn)上述目的植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器是由太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池盒、采光支承架、干濕探測(cè)電極、控制電路板、導(dǎo)線、進(jìn)水直流電磁閥、箱體組成。其中太陽(yáng)能電池、干濕探測(cè)電極、進(jìn)水直流電磁閥分別用正負(fù)極的兩導(dǎo)線與控制電路板相連，此太陽(yáng)能電池起到方便地提供電源的作用(無(wú)需拉引長(zhǎng)長(zhǎng)的交流電源線)，它放置在裝有透明防護(hù)板的太陽(yáng)能電池盒中，使太陽(yáng)能電池在采光的同時(shí)避免雨和水的淋濕漏電；箱體則是一帶有插置控制電路板和安放進(jìn)水直流電磁閥的座體的密封容器，并使內(nèi)置的控制電路板和進(jìn)水直流電磁閥閥體密封起來(lái)，防止雨和水的浸濕；采光支承架是一高度可調(diào)節(jié)的支承架，能夠把太陽(yáng)能電池盒懸空架高，以保證太陽(yáng)能電池的采光充分；干濕探測(cè)電極是不易生銹的兩塊金屬片或兩個(gè)金屬棒，將導(dǎo)線把干濕探測(cè)電極與電路控制極相連，并從箱體引出，把它插入土壤中，可探測(cè)土壤的干濕，利用土壤干燥時(shí)兩極間的電阻增大和土壤潮濕時(shí)兩極間的電阻減小產(chǎn)生電壓降的變化反饋給控制電路板，再通過(guò)控制電路板來(lái)控制進(jìn)水電磁閥的通電和斷電；進(jìn)水電磁閥是類似洗衣機(jī)的進(jìn)水電磁閥，所不同的是，它是通直流電的進(jìn)水電磁閥即進(jìn)水直流電磁閥，在進(jìn)水直流電磁閥的進(jìn)水端口和出水端口分別是一帶有外螺紋的圓管，并都伸出箱體，方便水管和澆水噴頭的連接。當(dāng)進(jìn)水閥的線圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁力克服彈簧力而把磁芯(活動(dòng)鐵芯)吸起，閥膜在水源壓力的推動(dòng)下打開(kāi)，自動(dòng)進(jìn)水；當(dāng)進(jìn)水閥的線圈斷電時(shí)，在磁芯(活動(dòng)鐵芯)自重和彈簧力作用下，閥膜關(guān)閉，切斷水流。
顯然，上述的太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池盒，也可以改換成其它電池和其它電池盒，但太陽(yáng)能電池較其它電池使用更耐用、更方便，且充分利用了大自然的太陽(yáng)能，對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)省能源都大有益處。
當(dāng)然，上述的太陽(yáng)能電池盒，既可以與箱體分開(kāi)，也可以省去采光支承架與箱體緊密連成一體，使之結(jié)構(gòu)更為緊湊。
在上述的技術(shù)解決方案中，為實(shí)現(xiàn)上述目的的作為本實(shí)用新型中的電路控制板是由布有線路的印刷電路板和相應(yīng)的元器件組成，包括一個(gè)調(diào)節(jié)電位器、三個(gè)電阻、二個(gè)三極管、一個(gè)高靈敏繼電器。該控制電路板分別用正負(fù)極的兩導(dǎo)線與太陽(yáng)能電池、干濕探測(cè)電極、進(jìn)水直流電磁閥相連。當(dāng)土壤含水量過(guò)低時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻增大，電源在此電阻上產(chǎn)生一定的電壓降，從而成為三極管GB1的基極偏壓，使三極管GB1導(dǎo)通。GB1發(fā)射極電流又在電阻R1上產(chǎn)生電壓降，使另一個(gè)三極管GB2導(dǎo)通，從而使繼電器J1吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1閉合，于是進(jìn)水直流電磁閥通電產(chǎn)生的磁力克服彈簧力而把磁芯(活動(dòng)鐵芯)吸起，閥膜在水源壓力的推動(dòng)下打開(kāi)，自動(dòng)進(jìn)水，與之連通的澆水噴頭就開(kāi)始對(duì)綠化植物進(jìn)行噴水。當(dāng)土壤中的水充足時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻降低，三極管GB1及GB2截止，從而使繼電器斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1斷開(kāi)，進(jìn)水直流電磁閥也就斷電，進(jìn)水直流電磁閥的磁芯(活動(dòng)鐵芯)失去吸力，磁芯(活動(dòng)鐵芯)在自重和彈簧力作用下，閥膜關(guān)閉，切斷水流，與之連通的澆水噴頭就停止對(duì)綠化植物噴水。
作為本實(shí)用新型中的電路控制板還可以是另外的一個(gè)布有線路的印刷電路板和相應(yīng)的元器件組成，包括一個(gè)調(diào)節(jié)電位器、一個(gè)電阻、一個(gè)555時(shí)基集成電路、一個(gè)二極管、一個(gè)無(wú)極性電容、一個(gè)電解電容、一個(gè)高靈敏繼電器。當(dāng)土壤含水量過(guò)低時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間阻抗升高，B電極電壓降到電源電壓的1/3(即1/3Vcc)以下時(shí)，一個(gè)555時(shí)基集成電路的輸出端③腳輸出呈高電平狀態(tài)，于是繼電器J1吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1閉合，電源接通進(jìn)水直流電磁閥，閥門打開(kāi)進(jìn)水，與之連通的澆水噴頭就開(kāi)始對(duì)綠化植物噴水。當(dāng)土壤中的水充足時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻逐漸變小，B極電壓又升高，555時(shí)基集成電路的閥值端⑥腳，觸發(fā)端②腳上電壓升高到電源電壓的2/3(即2/3Vcc)以上時(shí)，其輸出端③腳輸出為低電平，于是繼電器J1處于釋放狀態(tài)，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1斷開(kāi)，同樣進(jìn)水直流電磁閥也就斷電，切斷水流，與之連通的旋轉(zhuǎn)噴頭就停止對(duì)綠化植物噴水澆水。
當(dāng)然，上述的本實(shí)用新型中的電路控制板，也可以是其等效電路圖變換而得到的類似的控制電路板。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上采用了太陽(yáng)能電池，使得自動(dòng)控制澆水成為現(xiàn)實(shí)，這有利于綠化植物的生長(zhǎng)，促進(jìn)了環(huán)境的保護(hù)，它不僅開(kāi)拓了太陽(yáng)能電池應(yīng)用的新領(lǐng)域，而且又避免了工程應(yīng)用技術(shù)上走彎路，無(wú)需拉引長(zhǎng)長(zhǎng)的交流電源線，來(lái)控制自動(dòng)澆水，并且安全可靠，符合當(dāng)今世界節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展方向，還對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用起到了有力的推動(dòng)作用。
2.采用本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，能實(shí)現(xiàn)對(duì)綠化植物進(jìn)行自動(dòng)控制澆水，也無(wú)需人工照管，從而節(jié)省了人力。
3.在本實(shí)用新型中，尤其是由于采用了太陽(yáng)能電池，因而省去了經(jīng)常更換電池或充電的麻煩。
4.由于土壤干時(shí)，本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器能及時(shí)地控制進(jìn)水直流電磁閥接通水流，使?jié)菜畤婎^自動(dòng)噴淋澆水，從而能更有效地保護(hù)好綠化植物、保護(hù)環(huán)境。
5.由于當(dāng)土壤水分充分時(shí)，本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，能及時(shí)地控制進(jìn)水直流電磁閥切斷水流，使?jié)菜畤婎^停止對(duì)綠化植物的噴淋澆水，這樣就減少了水的浪費(fèi)，節(jié)約了用水資源。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)的說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器第一個(gè)具體實(shí)施方式
的示意剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器第二個(gè)具體實(shí)施方式
的示意剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型所采用的電路控制板第一個(gè)具體實(shí)施方式
的電路線路圖。
圖4是本實(shí)用新型所采用的電路控制板第二個(gè)具體實(shí)施方式
的電路線路圖。
圖5是本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器與水管及旋轉(zhuǎn)噴頭聯(lián)接的示意圖。
如
圖1所示，本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器是由太陽(yáng)能電池(3)、太陽(yáng)能電池盒(2)、采光支承架(19)、干濕探測(cè)電極(9)、控制電路板(15)、導(dǎo)線(12、17、18)、進(jìn)水直流電磁閥(16)、箱體(8)組成，其中太陽(yáng)能電池(3)、干濕探測(cè)電極(9)、進(jìn)水電磁直流閥(10)分別用正負(fù)極的兩導(dǎo)線(18、12、17)與控制電路板(15)相連。太陽(yáng)能電池(3)起到給提供電源的作用，它是放置在裝有透明防護(hù)板(1)的太陽(yáng)能電池盒(2)中，以避免采光時(shí)受雨和水的淋濕漏電。在箱體上面固接有一采光支承架(19)，它帶有兩個(gè)相互配合的圓套，其中套在里面的圓套是兩個(gè)對(duì)稱的半圓套(20)貼靠粘合形成的，推拉這兩個(gè)圓套就會(huì)引起相對(duì)滑移而使采光支承架產(chǎn)生升降，再通過(guò)旋鈕(4)的螺桿的旋進(jìn)壓緊，使采光支承架(19)的高度固定，這樣就可把太陽(yáng)能電池盒(2)懸空架高調(diào)整到合適高度，以便使太陽(yáng)能電池充分得到采光。干濕探測(cè)電極(9)是不易生銹的兩塊金屬片或兩個(gè)金屬棒，將導(dǎo)線(12)與電路控制板(15)相連，從箱體(8)出口(13)引出并密封好。該箱體帶有插置控制電路板的座體(14)和安放進(jìn)水直流電磁閥的座體(8/)，其內(nèi)表面是兩個(gè)前后方向?qū)ΨQ的凹腔，通過(guò)對(duì)兩個(gè)貼合面涂上防漏膠粘合后再在4個(gè)通孔(5)中用螺釘上緊就形成了密封容器，這樣就使內(nèi)置的控制電路板(15)和進(jìn)水直流電磁閥(16)閥體密封起來(lái)，防止雨和水的浸濕，在箱體的底部帶有起到支承作用的凸臺(tái)(7)。在伸出箱體外的進(jìn)水直流電磁閥(16)的帶外螺紋的圓管進(jìn)水端口(10)接上一定壓力的自來(lái)水水源，為了防止堵塞，先讓水流通過(guò)進(jìn)水端口(10)內(nèi)置的過(guò)濾網(wǎng)(11)過(guò)濾，并在其帶外螺紋的圓管出水端口(6)接上如圖5所示連接水管(22)及澆水旋轉(zhuǎn)噴頭(21)。把兩干濕探測(cè)電極(9)插入有代表性的土壤中，當(dāng)土壤含水量過(guò)低時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻增大，電源在此電阻上產(chǎn)生一定的電壓降并輸送到電路控制板，如圖3所示從而成為三極管GB1的基極偏壓，使三極管GB1導(dǎo)通。GB1發(fā)射極電流又在電阻R1上產(chǎn)生電壓降，使另一個(gè)三極管GB2導(dǎo)通，從而使繼電器J1吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1閉合，進(jìn)水直流電磁閥(FV)通電產(chǎn)生的磁力克服彈簧力而把磁芯(活動(dòng)鐵芯)吸起，閥膜在水源壓力的推動(dòng)下打開(kāi)，自動(dòng)進(jìn)水，如圖5所示，與之連通的旋轉(zhuǎn)噴頭(21)就開(kāi)始對(duì)綠化植物噴水澆水。當(dāng)土壤中的水充足時(shí)，兩干濕探測(cè)電極(A、B)間電阻降低，三極管GB1及GB2截止，從而使繼電器J1斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1斷開(kāi)，進(jìn)水直流電磁閥也就斷電，進(jìn)水直流電磁閥的磁芯(活動(dòng)鐵芯)失去吸力，磁芯(活動(dòng)鐵芯)在自重和彈簧力作用下，閥膜關(guān)閉，切斷水流，則與之連通的旋轉(zhuǎn)噴頭(21)就停止對(duì)綠化植物噴水澆水。以后重復(fù)上述過(guò)程，就完成自動(dòng)控制澆水的任務(wù)。
圖2給出了另一植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器的示意剖視圖，其中太陽(yáng)能電池盒省去采光支承架，使太陽(yáng)能電池盒與箱體在結(jié)構(gòu)上成為一整體，與
圖1大同小異，只是結(jié)構(gòu)上更緊湊些罷了，但采光效果可能會(huì)稍微受到些影響。
如果把圖3所示的電路控制板的電路線路圖改換成圖4，則成為本實(shí)用新型植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器中的電路控制板的第二個(gè)具體實(shí)施方式
的電路線路圖，它包括一個(gè)調(diào)節(jié)電位器、一個(gè)電阻、一個(gè)555時(shí)基集成電路、一個(gè)二極管、一個(gè)無(wú)極性電容、一個(gè)電解電容、一個(gè)高靈敏繼電器。當(dāng)土壤含水量過(guò)低時(shí)，兩干濕探測(cè)電極(A、B)間阻抗升高，B電極的電壓隨著下降，當(dāng)B電極電壓降到電源電壓的1/3(即1/3Vcc)以下時(shí)，555時(shí)基集成電路的輸出端③腳輸出呈高電平，于是繼電器J1吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1閉合，電源接通進(jìn)水直流電磁閥(FV)，閥門打開(kāi)進(jìn)水，與之連通的澆水噴頭就開(kāi)始對(duì)綠化植物噴水。當(dāng)土壤中的水充足時(shí)，兩干濕探測(cè)電極間電阻逐漸變小，B極電壓又升高，555時(shí)基集成電路的閥值端⑥腳，觸發(fā)端②腳上電壓升高到電源電壓的2/3(即2/3Vcc)以上時(shí)，其輸出端③腳輸出為低電平，于是繼電器J1處于釋放狀態(tài)，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1斷開(kāi)，同樣進(jìn)水直流電磁閥(FV)也就斷電，切斷水流，與之連通的旋轉(zhuǎn)噴頭就停止對(duì)綠化植物噴水澆水。以后重復(fù)上述過(guò)程，就完成自動(dòng)控制澆水的任務(wù)。
權(quán)利要求1.植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，包括兩導(dǎo)線(12、17、18)、太陽(yáng)能電池(3)、太陽(yáng)能電池盒(2)、控制電路板(15)、干濕探測(cè)電極(9)、進(jìn)水電磁閥(16)、箱體(8)，其特征是它分為上、下兩部分，上部分為太陽(yáng)能電池(3)和太陽(yáng)能電池盒(2)，下部分為箱體(8)，上、下兩部分固定連接并通過(guò)導(dǎo)線電連接；在箱體(8)中，上面安有控制電路板(15)，下面則放置進(jìn)水電磁閥(16)，并且進(jìn)水電磁閥(16)的進(jìn)水端口(10)和出水端口(6)與箱體(8)貫通，所述的太陽(yáng)能電池(3)通過(guò)導(dǎo)線(18)與箱體(8)上層的控制電路板(15)電連接；所述的進(jìn)水電磁閥(16)也通過(guò)導(dǎo)線(17)與控制電路板(15)電連接；所述的干濕探測(cè)電極(9)落在箱體(8)之外，通過(guò)導(dǎo)線(12)與控制電路板(15)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，其特征在于所述的進(jìn)水電磁閥(16)的進(jìn)水端口(10)和出水端口(6)分別是一帶有外螺紋的圓管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，其特征在于所述的太陽(yáng)能電池盒(2)帶支承架(19)，通過(guò)該支承架(19)與箱體(8)相連，在支承架(19)的內(nèi)部通有導(dǎo)線(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，其特征在于所述的支承架(19)帶有兩個(gè)相互配合的圓套(20、20′)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器，其特征在于所述的太陽(yáng)能電池盒(2)是與箱體(8)緊密地連成一體。
專利摘要植物澆水用太陽(yáng)能全自動(dòng)控制器,它是主要由太陽(yáng)能電池(3)、干濕探測(cè)電極(9)、控制電路板(15)、進(jìn)水直流電磁閥(10)組成。它運(yùn)用太陽(yáng)能和電子等技術(shù)來(lái)控制進(jìn)水直流電磁閥,把它的兩個(gè)干濕探測(cè)電極插入水土壤,同時(shí)把進(jìn)水端口接上水源,出水端口則用水管連接旋轉(zhuǎn)噴頭,就可以在土壤干時(shí)控制噴頭澆水,而在土壤濕時(shí)則控制噴頭停止?jié)菜?這就實(shí)現(xiàn)了對(duì)綠化植物進(jìn)行全自動(dòng)控制澆水,整個(gè)自動(dòng)控制澆水過(guò)程,不需要人去照管,它充分利用了太陽(yáng)能而無(wú)需另外耗電,可用于對(duì)綠化植物的澆水,保護(hù)城市的綠化。
文檔編號(hào)A01G25/16GK2502506SQ01266948
公開(kāi)日2002年7月31日 申請(qǐng)日期2001年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月9日
發(fā)明者劉曉初 申請(qǐng)人:劉曉初