坡地噴灌均勻度測試平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及灌溉領域，具體涉及一種用于測量坡地噴灌水量分布均勻度的測試平臺O
【背景技術】
[0002]噴灌是常用的節水灌溉方法之一，噴灌的水量均勻度是衡量噴灌質量的重要指標之一，噴灌系統設計合理可以讓整個灌溉區有較平均的水量，達到提高灌溉質量，節約用水的效果，平地噴灌均勻度系數的測量和計算方法比較完備，然而，當噴灌所處地形從平地變為山地，噴頭噴灌時的覆蓋區不再是圓形，坡度上方和下方的噴灌強度有較大差異，所以坡度角會影響水量分布均勻度，當多個噴頭同時工作時，噴灌重疊區需要經過設計才能保證噴灌的均勻性較好，為了設計較優的山地噴灌系統，需要研究坡度角對噴灌均勻度的影響，所以，有必要設計一種可以用于坡地噴灌均勻度測量的平臺。
【發明內容】
[0003]為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種坡地噴灌均勻度測試平臺，該平臺可以方便地改變坡度角，并且在改變坡度角之后能夠放置量雨筒以收集不同點的噴水量從而計算水量分布均勻度。
[0004]本發明解決上述技術問題的方案如下:
[0005]坡地噴灌均勻度測試平臺，包括坡地平臺和恒壓供水裝置，
[0006]所述坡地平臺包括若干個平行排布的子平臺，每個子平臺包括底面、兩個伸縮桿和兩個斜梁，伸縮桿的頂端設有U型叉，斜梁的下端與底面鉸接，斜梁的上端放置于U型叉內，兩個斜梁之間平行排布多個調節板，調節板的兩端與斜梁鉸接，調節板上放置量雨筒，兩個斜梁的上中下設置3個連接桿，連接桿上設置管夾，管夾夾著噴水管并且噴水管與管夾形成奴接關系；
[0007]所述恒壓供水裝置包括水箱、電機、水栗、變頻器、逆止閥、截止閥、流量計、無線壓力計、無線信號發射器、無線信號接收器和PLC控制器，水箱連接水栗，水栗連接逆止閥，逆止閥連接截止閥，截止閥連接噴水管，流量計、無線壓力計安裝在噴水管上，無線壓力計通過無線信號發射器將壓力信號轉換為電信號反饋給無線信號接收器，無線信號接收器發送電信號給PLC控制器，PLC控制器調整變頻器，變頻器調整電機轉速，電機驅動水栗。
[0008]本坡地噴灌均勻度測試平臺，其原理是:
[0009]1、試驗前，通過調節伸縮桿的長度分別將每個子平臺的角度調到需要的值，從而讓整個平臺具有需要的坡度角；然后調節所有的調平板至水平位置并固定；通過可移動的管夾調節噴水管的位置、角度和伸出高度；根據需要，在調平板上放置量雨筒。
[0010]2、試驗時，需要測定給定壓力下的均勻度系數并監測壓力和流量等信息。工作時，打開截止閥，水栗抽水經過逆止閥和截止閥到達噴水管，再經過安裝在噴水管上的流量計和無線壓力計，從噴頭噴出，無線壓力計將測得的壓力信號轉換為電信號并通過無線信號發射器發送出去，并由與PLC控制器連接的另一組無線信號接收器接收并通過PLC控制器反饋給變頻器，變頻器可以根據壓力信號自動調節頻率從而調節電機轉速以控制流量，在噴頭開口恒定的情況下，通過流量的改變可以控制噴頭出口壓力為設定值，以保證恒壓。通過流量計則可以讀取流量數據，通過測量每個量雨筒內的水量來計算均勻度系數，分多次測量不同部分的均勻度系數，然后將測量結果合并以獲得完整數據。
[0011]本發明相對于現有技術具有如下的優點:
[0012]1、本發明的斜梁的下端與底面鉸接，斜梁的上端放置于U型叉內，通過調節伸縮桿的高度，便可以方便的調節斜面與底面的夾角，此夾角調節好之后，再調節調節板的角度，使調節板保持與地面平行，連接桿上設置管夾，管夾夾著噴水管，可以通過調節管夾來改變噴水管的位置、角度和伸出高度。因此，本發明的各個部件調節靈活方便，可以滿足不同的實驗要求，系統研究坡地噴灌均勻度。
[0013]2、PLC控制器自動調整變頻器，變頻器通過控制電機轉速，保持噴頭恒壓噴灑，進一步滿足各種實驗要求，系統研究坡地噴灌均勻度。噴灌系統設計合理可以讓整個灌溉區有較平均的水量，達到提高灌溉質量，節約用水的效果。
[0014]在噴水管傾角為0°時用尼爾森R33噴頭進行的試驗表明，噴水管上坡面和下坡面量雨筒的水量分布有顯著差異，下坡面的噴灑距離較遠，但上坡面的量雨筒水深更大，隨著坡度角的增大，噴灌均勻度降低。試驗還表明，在坡度角為10°和20°的情況下，噴水管的傾角為10°時，噴灌均勻度比0°時有所增加。
[0015]3、本發明利用框架結構搭建，降低了成本和平臺重量，便于搬動和存儲。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的坡地噴灌均勻度測試平臺的結構示意圖。
[0017]圖2是圖1的其中一個子平臺的結構圖。
[0018]圖3是圖2子平臺的下端的局部放大圖。
[0019]圖4是恒壓供水裝置的連接圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0021]如圖1、圖2、圖3和圖4所示的坡地噴灌均勻度測試平臺，包括坡地平臺和恒壓供水裝置，
[0022]坡地平臺包括3個平行排布的子平臺，每個子平臺包括底面1、兩個伸縮桿2和兩個斜梁3，伸縮桿2的頂端設有U型叉4，斜梁3的下端與底面I鉸接，斜梁3的上端放置于U型叉4內，兩個斜梁3之間平行排布多個調節板5，調節板5的兩端與斜梁3鉸接，調節板5調平之后用螺栓固定，調節板5上放置量雨筒6，兩個斜梁3的上中下設置3個連接桿7，連接桿7上設置管夾8，管夾8夾著噴水管9，并且噴水管9與管夾8形成鉸接關系；
[0023]恒壓供水裝置包括水箱10、電機11、水栗12、變頻器13、逆止閥14、截止閥15、流量計16、無線壓力計17、無線信號發射器18、無線信號接收器19和PLC控制器20，水箱10連接水栗12，水栗12連接逆止閥14，逆止閥14連接截止閥15，截止閥15連接噴水管9，流量計16、無線壓力計17安裝在噴水管9上，無線壓力計17通過無線信號發射器18將壓力信號轉換為電信號反饋給無線信號接收器19，無線信號接收器19發送電信號給PLC控制器20，PLC控制器20調整變頻器13，變頻器13調整電機11轉速，電機11驅動水栗12。
[0024]無線壓力計17將測得的壓力信號由無線信號發射器18轉換為電信號發出并由另一組無線接收器19接收反饋給PLC控制器20，PLC控制器20根據接收的信號通過變頻器13調節電機11的轉速，從而通過改變流量調節噴頭出口壓力為設定值，以保證恒壓。
[0025]上述為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述內容的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.坡地噴灌均勻度測試平臺，其特征在于:包括坡地平臺和恒壓供水裝置， 所述坡地平臺包括若干個平行排布的子平臺，每個子平臺包括底面、兩個伸縮桿和兩個斜梁，伸縮桿的頂端設有U型叉，斜梁的下端與底面鉸接，斜梁的上端放置于U型叉內，兩個斜梁之間平行排布多個調節板，調節板的兩端與斜梁鉸接，調節板上放置量雨筒，兩個斜梁的上中下設置3個連接桿，連接桿上設置管夾，管夾夾著噴水管并且噴水管與管夾形成?父接關系； 所述恒壓供水裝置包括水箱、電機、水栗、變頻器、逆止閥、截止閥、流量計、無線壓力計、無線信號發射器、無線信號接收器和PLC控制器，水箱連接水栗，水栗連接逆止閥，逆止閥連接截止閥，截止閥連接噴水管，流量計、無線壓力計安裝在噴水管上，無線壓力計通過無線信號發射器將壓力信號轉換為電信號反饋給無線信號接收器，無線信號接收器發送電信號給PLC控制器，PLC控制器調整變頻器，變頻器調整電機轉速，電機驅動水栗。
【專利摘要】本發明公開了一種坡地噴灌均勻度測試平臺，包括坡地平臺和恒壓供水裝置，坡地平臺包括若干個平行排布的子平臺，每個子平臺包括底面、兩個伸縮桿和兩個斜梁，伸縮桿的頂端設有U型叉，斜梁的下端與底面鉸接，斜梁的上端放置于U型叉內，兩個斜梁之間平行排布多個調節板，調節板的兩端與斜梁鉸接，調節板上放置量雨筒，兩個斜梁的上中下設置3個連接桿，連接桿上設置管夾，管夾夾著噴水管并且噴水管與管夾形成鉸接關系。
【IPC分類】G01M99/00
【公開號】CN105277380
【申請號】CN201510564535
【發明人】楊洲, 王慰祖, 朱卿創, 孫振剛
【申請人】華南農業大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月6日