專(zhuān)利名稱(chēng)：地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在水利灌溉領(lǐng)域中進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量水流運(yùn)動(dòng)參數(shù)的儀器。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行地面灌溉時(shí)，為了了解水流擴(kuò)散時(shí)地面水位不斷升高、保持、不斷下降的變化過(guò)程及所需時(shí)間等有關(guān)數(shù)據(jù)，需要對(duì)水位的變化及相應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)有的測(cè)量方式是人工測(cè)量，手工記錄，需要有專(zhuān)人進(jìn)行，占用一個(gè)勞動(dòng)力，耗時(shí)耗力，而且數(shù)據(jù)是人為判斷，帶有一定的主觀性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有對(duì)地面灌溉所需數(shù)據(jù)不能進(jìn)行自動(dòng)采集和處理的不足，本發(fā)明提供一種地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x能對(duì)地面灌溉過(guò)程中水流運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集并對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理、儲(chǔ)存和顯示，使測(cè)量工作省時(shí)省力，并且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，使用方便。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下一種地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，它包括筒體、電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述的電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)均置于筒體內(nèi)。數(shù)據(jù)采集傳感部分采用接觸式傳感器，即在電路板上自下而上設(shè)有若干金屬接觸點(diǎn)，接觸點(diǎn)的位置及間距根據(jù)所需要測(cè)量的水流的參數(shù)而定，利用水的導(dǎo)電性，通過(guò)各接觸點(diǎn)的接通、斷開(kāi)來(lái)測(cè)量水位的變化。該電路板垂直置于筒體下部；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括中央處理器、數(shù)據(jù)編碼器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、電源管理電路、鍵盤(pán)和數(shù)據(jù)顯示等部分；電源部分采用普通干電池供電，具有較高的電壓適用范圍；所述的電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間均通過(guò)導(dǎo)線相互連接；筒體部分為一圓柱形腔體，在筒體下部開(kāi)有若干水流進(jìn)水和出水的通孔。
在所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中設(shè)有將采集到的數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行編碼的編碼器，還具有將各編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的漢字顯示裝置。
所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相連接，可根據(jù)需要上傳所采集的數(shù)據(jù)。
由于在本發(fā)明地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x中，設(shè)置有數(shù)據(jù)采集傳感器，當(dāng)水流從進(jìn)水孔進(jìn)入后，與電路板下方的接觸點(diǎn)接通，由于水的導(dǎo)電性，使該接觸點(diǎn)與電極片導(dǎo)通，形成回路，發(fā)出電信號(hào)，與之相連的數(shù)據(jù)采集裝置采集到此時(shí)的時(shí)間及信號(hào)，以及該電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的編碼，通過(guò)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)后，在顯示屏上顯示出該水位高度及相應(yīng)的時(shí)間。隨著水的不斷進(jìn)入，水位升高，依次與自下而上的各接觸點(diǎn)形成回路，發(fā)出電信號(hào)，可在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出動(dòng)態(tài)變化的水位數(shù)據(jù)及相應(yīng)的時(shí)間。關(guān)水后，水位降低的變化也可同樣進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和顯示。
本發(fā)明的有益效果是1、地面灌溉時(shí)可對(duì)某一點(diǎn)從進(jìn)水到退水持續(xù)有效的全過(guò)程中水位的變化及其相對(duì)應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)及動(dòng)態(tài)顯示，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，并可通過(guò)與之相連的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的后續(xù)分析研究。
2、節(jié)約人力，使用方便，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確。
3、功耗低，可在無(wú)外接電源地區(qū)使用，在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中保證電源供電可靠。
4、在筒體底部設(shè)置滲水孔，在筒體周?chē)O(shè)置一圈進(jìn)水和出水孔，使水流自然進(jìn)出，流動(dòng)順暢，不受阻礙，使所測(cè)量的數(shù)據(jù)能夠反映出真實(shí)的水流運(yùn)動(dòng)情況。


圖1是本發(fā)明地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x的縱向剖視示意圖。
圖中，1.筒體 2.進(jìn)水孔和出水孔 3.電路板 4.接觸點(diǎn) 5.電極片 6.接口 7.電源 8.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 9.面板10.滲水孔 11.固定樁
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1所示為本發(fā)明地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x的一個(gè)實(shí)例，該測(cè)量?jī)x包括筒體1、電源7、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該筒體1為一圓柱形腔體，圓柱形可使水流運(yùn)動(dòng)順暢。在該圓柱形筒體下部開(kāi)有一圈間隔均勻的進(jìn)水孔和出水孔2，這些進(jìn)水孔和出水孔2為長(zhǎng)方形格柵通孔。為了便于更換電池、維護(hù)和檢修，將本發(fā)明中的筒體1分為腔體相通的三段，數(shù)據(jù)采集傳感器中的電路板3垂直置于筒體底段的下部，電源7置于筒體的中段，數(shù)據(jù)采集裝置中的接口6及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8置于筒體的頂段，底段與中段之間以及中段與頂段之間均通過(guò)螺紋相連接。在筒體1的底面上還開(kāi)有若干滲水孔10，以真實(shí)反映水流滲入土壤對(duì)水位及時(shí)間的影響。在筒體1的底端裝有三個(gè)呈三角形分布的固定樁11，這些固定樁11的下部均為尖形錐體，固定樁的頂部與筒體底面采用螺紋連接。將尖錐體插入土中，可將測(cè)量?jī)x固定，不因水的流動(dòng)而產(chǎn)生晃動(dòng)。
在電路板3上自下而上固定有若干接觸點(diǎn)4，接觸點(diǎn)4的位置及間距根據(jù)所需測(cè)量水流運(yùn)動(dòng)的參數(shù)而定，其中最下面的接觸點(diǎn)為一電極片5。
本發(fā)明中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括由中央處理器CPU、數(shù)據(jù)編碼器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、電源管理電路、時(shí)鐘電路、鍵盤(pán)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示面板9置于筒體1頂面，該面板9上設(shè)有數(shù)據(jù)顯示屏及開(kāi)關(guān)和控制按鈕。在顯示屏上顯示測(cè)量日期、實(shí)時(shí)測(cè)量的時(shí)間和水位的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，還有進(jìn)水和退水的時(shí)間。本發(fā)明中的電源7為四節(jié)一號(hào)干電池，由于采用了低功耗設(shè)計(jì)和電源管理電路，可連續(xù)測(cè)量，中間不需更換電池。電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間均通過(guò)導(dǎo)線相互連接。
本發(fā)明測(cè)量?jī)x的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相連接將數(shù)據(jù)上傳以進(jìn)行后續(xù)分析處理。
本發(fā)明適用于科研和管理部門(mén)對(duì)地面灌溉的水流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控和研究。
權(quán)利要求
1.一種地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括筒體、電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述的電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)均置于筒體內(nèi)，數(shù)據(jù)采集傳感部分采用接觸式傳感器，即在電路板上自下而上設(shè)有若干金屬接觸點(diǎn)，接觸點(diǎn)的位置及間距根據(jù)所需要測(cè)量的水流參數(shù)而定，利用水的導(dǎo)電性，通過(guò)各接觸點(diǎn)的接通、斷開(kāi)來(lái)測(cè)量水位的變化，該電路板垂直置于筒體下部；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括中央處理器、數(shù)據(jù)編碼器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、電源管理電路、鍵盤(pán)和數(shù)據(jù)顯示等部分；電源部分采用普通干電池供電，具有較高的電壓適用范圍；所述的電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間均通過(guò)導(dǎo)線相互連接；筒體部分為一圓柱形腔體，在筒體下部開(kāi)有若干水流進(jìn)水和出水的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于在圓柱形筒體下部開(kāi)有一圈間隔均勻的進(jìn)水和出水的長(zhǎng)方形格柵通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于圓柱形筒體分為腔體相通的三段，所述的數(shù)據(jù)采集傳感器部分置于底段，電源置于中段，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)置于頂段，底段與中段之間以及中段與頂段之間均通過(guò)螺紋相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的筒體的底部開(kāi)有若干滲水孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于在所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中設(shè)有將采集到的數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行編碼的編碼器，還具有將各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的漢字顯示裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于在所述的筒體的底端裝有若干固定樁，這些固定樁的下部均為尖形錐體，每個(gè)固定樁的頂部與筒體底面采用螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于在所述的筒體的頂面上裝有顯示面板，該面板上設(shè)有數(shù)據(jù)顯示屏及開(kāi)關(guān)和控制按鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
一種地面灌溉水流運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)x，在其筒體內(nèi)裝有電源、數(shù)據(jù)采集傳感器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。傳感部分為接觸式傳感器。在電路板上設(shè)有若干接觸點(diǎn)，以其中一片為一電極。筒體下部開(kāi)有進(jìn)水孔和出水孔。當(dāng)水流進(jìn)入后，與各接觸點(diǎn)形成回路，發(fā)出電信號(hào)，由數(shù)據(jù)采集裝置采集后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)編碼存儲(chǔ)處理后在屏幕上顯示。本發(fā)明可對(duì)地面灌溉某一點(diǎn)從進(jìn)水到退水全過(guò)程水位變化數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、采集和處理，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，使用方便。適用于科研和管理部門(mén)進(jìn)行監(jiān)控和研究。
文檔編號(hào)G01F23/00GK1477376SQ03146359
公開(kāi)日2004年2月25日 申請(qǐng)日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者李益農(nóng), 李永泉, 許迪, 李福祥 申請(qǐng)人:中國(guó)水利水電科學(xué)研究院