[发明专利]一种智能化变量施肥装置及控制方法

摘要

本发明涉及一种智能化变量施肥调节装置及控制方法，包括机架牵引装置、深松整地装置、变量施肥装置和变量施肥控制装置；深松整地装置包括旋耕装置和深松装置；变量施肥装置包括单体施肥装置、排肥管、肥料箱和电器控制盒；变量施肥控制装置包括嵌入式工控机、单片机、开度调节步进电动机驱动器、转速调节步进电动机驱动器、开度传感器、转速传感器和土壤氮含量传感器；本发明能根据土壤的氮含量实现施肥过程当中的变量调节，实现对地块每处位置的精准施肥；且本发明结构简单、设计合理、易于推广，能充分解决农作物施肥过程当中肥料的施加问题，可以有效的利用肥料，并且避免造成环境污染和肥料浪费的问题。

主权项

1.一种智能化变量施肥装置，其特征在于：包括机架牵引装置、深松整地装置、变量施肥装置和变量施肥控制装置；所述机架牵引装置包括平板机架、两侧机架、连接机架以及牵引机架；所述的两侧机架位于整个装置的两侧用来连接肥料箱和平板支架；所述的平板机架左右两端固定在两侧机架上，平板机架顶部后端与连接机架下端固定连接；平板机架位于旋耕刀轴和连接机架中间，用来支撑整个装置；所述的连接机架位于平板机架上方，且连接机架左右两端固定在两侧机架上；所述的牵引机架固定在连接机架中间，牵引机架与现有动力机械连接并带动整个装备前进；所述深松整地装置包括旋耕装置和深松装置；所述旋耕装置位于平板机架的下方且位于深松铲的后面；所述的旋耕装置包括旋耕刀片和旋耕刀轴，旋耕刀片周向平均分布在旋耕刀轴上；旋耕刀轴两端固定在平板机架底部两侧，旋耕刀轴左右两端两端固定在两侧机架上；所述的深松装置包括悬挂支架、深松机架和深松铲；所述悬挂支架位于深松机架上方；平板机架前方均匀平行连接多个悬挂支架；悬挂支架前端与深松机架垂直连接，另一端固定在平板机架上；深松机架底部连接深松铲；所述变量施肥装置包括单体施肥装置、排肥管、肥料箱和电器控制盒；所述的单体施肥装置包括配肥器驱动电机、驱动轴、外槽轮壳体、外槽轮排肥器、隔肥挡板、毛刷、开度转动轴、连接杆、支撑支架和配肥器开度调节步进电机；所述外槽轮壳体位于配肥器驱动电机右侧；配肥器驱动电机通过驱动轴与外槽轮排肥器中的外槽轮连接，配肥器驱动电机通过驱动轴带动外槽轮转动实现施肥，通过改变配肥器驱动电机的转速改变施肥量；所述外槽轮壳体内部安装外槽轮、隔肥挡板、毛刷、驱动轴、开度转动轴、连接杆和固定螺母；隔肥挡板固定在外槽轮壳体一端，用于防止肥料泄露；隔肥挡板下端连接毛刷，且毛刷在外槽轮排肥器的内部并与外槽轮紧紧贴在一起，在施肥过程中防止肥料泄露；支撑支架安装在配肥器开度调节步进电机和固定板的下面；配肥器开度调节步进电机通过支撑支架安装在外槽轮壳体的右侧，配肥器开度调节步进电机通过开度转动轴与外槽轮排肥器连接；外槽轮与开度转动轴中部对应位置上分别设有小孔，连接杆两端分别连接两个小孔；配肥器开度调节步进电机通过开度转动轴通过连接杆带动外槽轮左右移动，通过排肥器的开度调节实现变量施肥；所述的肥料箱位于外槽轮排肥器上面；肥料箱底部设有多个排肥孔，排肥孔分别连接一单体施肥装置，每个单体施肥装置底部连接一个排肥管；肥料箱中的肥料通过单体施肥装置进入到排肥管中施加到田地里；肥料箱顶部可活动设有盖子；所述的电器控制盒安装在机架的一侧；电器控制盒上设有显示屏和按钮，用来显示整个装置的工作状态和控制单体施肥装置的开关；所述变量施肥控制装置包括嵌入式工控机、单片机、触摸屏、开度调节步进电动机驱动器、转速调节步进电动机驱动器、开度传感器、转速传感器和土壤氮含量传感器；嵌入式工控机与触摸屏连接；单片机安装在两侧支架上靠近电器控制盒的一端；开度调节步进电动机驱动器在两侧支架一端与开度调节步进电动机连接；转速调节步进电动机驱动器则与配肥器驱动电机连接，开度传感器和转速传感器均置于每个单体施肥装置内部并分别与所述的嵌入式工控机连接，分别用于检测单体施肥装置的开度和转速；开度传感器安装在开度转动轴上，转速传感器安装在驱动轴上；所述土壤氮含量传感器安装在平板支架的底部，用来检测土壤每处位置的氮含量；嵌入式工控机通过单片机控制各个驱动器以实现步进电机的启停和转速，实现对地块的变量施肥。