一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，屬于農田水利技術領域。
【背景技術】
[0002]水是農業的命脈，農業用水占全國總用水量的近70%，其中的90%用于農田灌溉，灌區在提高土地生產力、提高人們生活水平和發展區域經濟中具有重要作用。然而，隨著我國社會經濟的快速發展，灌區中存在的問題也越來越突出，尤其是我國北方大型灌區中水資源較少、農田用水量大、灌溉效率低下，這造成了大力漫灌、土地鹽堿化、灌溉用戶節水意識差、水資源浪費等現象嚴重。目前，灌區內各個用水戶及用水機構間的矛盾嚴重，日益短缺的水資源已成為影響灌區進一步發展的重要問題，因此大力配置合理且高效的量水設施，實行有效節水、定額供水和按量收費已成為迫切任務。
[0003]灌區節水是指采用先進的管理技術措施，以較少的水量滿足農作物正常生長的用水需求，其實施的先決條件是田間灌溉用水的準確計量。灌區量水雖然不是直接的節水措施，但它卻是農業用水合理分配及采取高新節水措施的基礎性工作。實踐證明，大力推廣灌區量水裝置是提高灌區管理水平和用水效率的有力措施，也是核訂和按方計征水費的可靠依據。然而，多年來我國除了少數灌區外，絕大多數只是在輸水干、支渠設置一些量水設施，而很少于單塊農田入口處安裝水量計量裝置，這使得灌區的用水情況在大尺度上把握較為精確，但是對單個灌溉用戶的水量把握不是很確切。
[0004]目前所使用的農業水量計量裝置的結構形式、排布方式和外形有多種類型，如明渠式、過水箱式、管道式，它們計量的原理基本可分為連續型計量和非連續型計量，同時各種具有一定科技含量的裝置也在不斷涌現，如超聲波流量計、電磁流量計等。實踐證明，灌區量水設施修建促進了農田用水利用率、水費回收率及灌區經濟效率的提高，但是這些量水設施在實際使用中還存在著不足，如量水堰、量水槽等裝置精度較低；大型計量裝置需要資金較多、占用田地較大；高精度儀表類裝置維護和校正要求高，適用范圍有限；純機械類計量裝置信息采集較困難，自動化程度較低等等。因此，目前我國灌區亟需一種適用于單塊農田灌溉用水計量的發明裝置，它應能夠精確計量田間灌溉用水并便于維護，同時它在實施過程中應在一定程度上實現遠程網絡化控制和管理，做到灌區灌溉效率和管理水平的共同提尚。
【發明內容】
[0005]本發明提出了一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，采用離散式水量計量方法，具有結構簡單、計量精確的優點，可用于對田間灌溉用水量的準確計量及自動控制，有利于實現水資源的利用效率及灌溉水量智能化控制。
[0006]本發明的技術解決方案:其特征是包括過水箱、升降水箱、升降控制裝置、行程開關、電磁鎖和控制器。
[0007]所述過水箱安裝于溝渠護坡中，內部安裝有升降水箱。所述升降水箱頂部安裝有掛鉤和定位桿，所述升降控制裝置包括滑輪支架、小慣量阻尼器、滑輪、鋼絲繩和配重塊，所述滑輪支架固定于過水箱頂部，滑輪支架兩端安裝有滑輪，鋼絲繩穿過小慣量阻尼器并分別與掛鉤和配重塊連接，升降水箱可在過水箱中上下運動。所述行程開關固定于過水箱頂部內側，所述電磁鎖對稱固定于過水箱側壁上，所述控制器固定在過水箱的頂部并與行程開關和電磁鎖連接，控制器接收行程開關的觸發信號，還能控制電磁鎖的開啟和關閉。
[0008]本發明具有如下優點和有益效果:
1)本發明采用離散式水量計量方法，通過累計升降水箱單次過水量和升降次數來計算總過水量，計量精度高于普通連續式計量裝置；
2)通過更換不同重量的配重塊，可調節升降水箱單次過水量，從而使本發明適用于各種水流量的場合，適應性強；
3)本發明裝置中升降水箱的進水口和出水口交替開啟，這種離散式過水方式對水流具有一定阻力，在溝渠中大量安裝條件下，有利于保持溝渠網絡內的水頭穩定，從而有效的避免上游和下游田塊灌溉水量分配不均衡的問題；
4)本發明采用水量計量和過水控制一體化結構，當實際過水量超過預置過水總量時可自動停止灌溉，從而實現灌溉過程的水量監控及自動控制，有效的避免了過度灌溉帶來的水資源浪費；
5)本發明適應性強，水流中泥沙等雜物不會影響到計量的準確性；
6)本發明裝置結構簡單，便于安裝，非灌溉期可以方便取走。
【附圖說明】
[0009]附圖1是本發明的主視圖(升降水箱處于上位狀態)；
附圖2是本發明的主視圖(升降水箱處于下位狀態)；
附圖3是本發明的右視圖；
附圖4是過水箱左側視圖；
附圖5是過水箱右側視圖；
附圖6是升降水箱左側視圖；
附圖7是升降水箱右側視圖。
[0010]圖中的I是溝渠護坡、2是水面、3是過水箱、4是定位桿、5是行程開關、6是控制器、7是滑輪、8是小慣量阻尼器、9是滑輪支架、10是鋼絲繩、11是電磁鎖、12是排氣孔、13是配重塊、14是升降水箱、15是田塊、16是掛鉤。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例及附圖對本發明技術方案作進一步詳細描述，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0012]如圖1~圖7所示，一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于:包括過水箱3、升降水箱14、升降控制裝置、行程開關5、電磁鎖11和控制器6。
[0013]所述過水箱3為一長方體中空箱體，其左側上部開口，右側下部開口。箱體壁厚3cm~5cm，采用工程塑料整體成形。過水箱3安裝于灌溉渠道靠近田塊15 —側的溝渠護坡I中。過水箱3左側擋板邊緣高于渠道底部10~20cm，渠內的水可流入過水箱3內。
[0014]所述升降水箱14為一長方體中空箱體，其左側中部開口，右側下部開口。升降水箱14安裝于過水箱3的內部，其長度和寬度均與過水箱3內部的長、寬相同，其高度低于過水箱3內部高度10~20cm。當升降水箱14處于上位狀態時，其右側出水口被過水箱3右側擋板封閉；當升降水箱14處于下位狀態時，其左側入水口被過水箱3左側擋板封閉。
[0015]所述掛鉤16固定于升降水箱14的頂部中心位置，所述兩個定位桿4固定于升降水箱14的頂部，并對稱分布于掛鉤16兩側，用于限定升降水箱14上升后的位置。升降水箱14頂部還開設有排氣孔12，用于排出進水過程中升降水箱14上部被封閉的空氣。
[0016]所述升降控制裝置包括滑輪支架9、小慣量阻尼器8、滑輪7、鋼絲繩10和配重塊13。所述滑輪支架9固定于過水箱3頂部，所述滑輪7安裝于滑輪支架9兩端，所述小慣量阻尼器8固定于滑輪支架9的中部。所述鋼絲繩10穿過小慣量阻尼器8和滑輪7，兩端分別與掛鉤16和配重塊13連接，在所述升降控制裝置的帶動下，升降水箱14可在過水箱3中上下運動。
[0017]所述行程開關5固定于過水箱3頂部內側，采用滾輪柱塞式防水行程開關。行程開關5的安裝長度大于定位桿4長度5~8mm，以保證升降水箱14處于上位狀態時能穩定觸發行程開關5。
[0018]所述兩個電磁鎖11對稱固定于過水箱3側壁上，當電磁鎖11處于關閉狀態時鎖芯伸出，鎖芯可插入升降水箱14上對應的鎖孔內，使得升降水箱14保持在提升位置，渠內的水不能通過過水箱3 ;當電磁鎖5處于開啟狀態時鎖芯從升降水箱14的鎖孔內抽出，使得升降水箱14可以在過水箱3中自由運動。
[0019]上述控制器6固定于過水箱3的頂部，由JDMl 1-6H型電子脈沖計數器、單片機程控模塊、電磁鎖驅動器及相關電路組成。所述電子脈沖計數器可將行程開關5采集的升降水箱14的升降次數轉換為數字信