專利名稱：一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備范圍，特別涉及一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置。
背景技術(shù)：
灌水器是滴灌系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件之一，它的結(jié)構(gòu)及其水力性能的優(yōu)劣對灌水 的均勻性、抗堵塞能力、系統(tǒng)壽命影響很大。自滴灌技術(shù)產(chǎn)生以來，國內(nèi)外有關(guān) 研究人員花費了大量的精力和物力致力于滴灌設(shè)備的開發(fā)。由于國內(nèi)外灌水器設(shè) 計理論和方法均受到嚴格保密，對滴灌灌水器設(shè)計有實際指導(dǎo)意義的文章罕見有 公開發(fā)表，我國對于滴灌灌水器的開發(fā)還處于起步階段，設(shè)計主要是以引進和仿 制為主，產(chǎn)品的定型往往需要經(jīng)過設(shè)計、性能測試、修改設(shè)計若干次循環(huán)往復(fù)修 改，以至于設(shè)計周期長而投資較高，制約了滴灌灌水器系列化產(chǎn)品的開發(fā)。滴灌灌水器的設(shè)計成功與否需要進行性能測試，因而迅速、便捷地實現(xiàn)灌水 器性能測試已成為滴灌設(shè)備研究人員普遍追求的目標。美國加利福尼亞灌溉技術(shù) 研究所、南非農(nóng)業(yè)工程研究所以及以色列A^WF/M現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公司等國際上的許多 灌溉研究與生產(chǎn)機構(gòu)都具有自己的滴灌灌水器水力性能測試平臺，但總體而言測 試系統(tǒng)較為龐大、投資高、功能較為單一、標準不一，而僅停留在水力性能測試 階段，而對于灌水器的抗堵塞性能均未涉及。國內(nèi)李光永等(專利號03149903. 1) 公開了一種微灌灌水器抗堵塞和水力性能綜合測試裝置，實現(xiàn)了灌水器水力性能 和抗堵塞性能的綜合測試，但總體而言系統(tǒng)復(fù)雜、造價較高，不便于推廣。因而 如何迅速、便捷、準確的對滴頭性能進行綜合測試，開發(fā)綜合性能測試相應(yīng)的簡 易技術(shù)平臺已成為目前急需研究的問題。在對國內(nèi)外滴灌灌水器測試裝置進行深 入研究的基礎(chǔ)上，面向中國國家標準"農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備滴頭技術(shù)規(guī)范和試驗方法 (GB/T17187-1997 )"與"農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備滴頭技術(shù)規(guī)范和試驗方法 (GB/T17187-1997)"的要求，本發(fā)明提出了一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置，該裝置具有簡易、準確、多功能、造價低等優(yōu)點。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在對國內(nèi)外有關(guān)滴灌灌水器性能測試裝置進行綜合分析的 基礎(chǔ)上，重點解決國內(nèi)外測試系統(tǒng)功能單一、標準不一、系統(tǒng)龐大、造價高等問 題的一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置。本裝置的結(jié)構(gòu)為水泵1安裝在供水架19底部，水泵1的進水管20連接調(diào)節(jié) 水箱11，水泵1通過一級分流管道12分別連接第一調(diào)壓閥2和第二調(diào)壓閥14， 第一調(diào)壓閥2通過過濾器3、壓力表4和供水支管5，供水支管5分別連接滴灌 灌水器6，盛水器7放置在滴灌灌水器6下面，盛水器7固定在移動支架8上， 移動支架8借助同步滑輪9移動，集水槽10固定在試驗架18的中部，調(diào)節(jié)水箱 11與集水槽10連接，并固定在試驗架18的左下角；調(diào)節(jié)水箱ll底部安裝底閥 17和排水管16。所述滴灌灌水器為毛細管。所述在集水槽10上方二級分流管道13和第三調(diào)壓閥15連接在供水支管5上， 使水流全部進入調(diào)節(jié)水箱ll。所述試驗架的四個立架下安裝移動腳輪。本發(fā)明的有益效果在于裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低、功能完善、移動便捷，符合 中國國家標準要求。整個裝置均采用滑輪進行移動，方便了用戶的搬移。同步滑 輪可使盛水支架的迅速移動，試驗的同步性極高，極大地減小了試驗誤差，推動 盛水器支架，在O. ls內(nèi)斷開滴頭與各自量水器之間的聯(lián)系，同步性高。的目的 是在對國內(nèi)外有關(guān)滴灌灌水器性能測試裝置進行綜合分析的基礎(chǔ)上，重點解決國 內(nèi)外測試系統(tǒng)功能單一、標準不一、系統(tǒng)龐大、造價高等問題的


圖1為滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置。在圖1所示的滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置的結(jié)構(gòu)示意圖中，提供系統(tǒng)工作驅(qū)動力的水泵1安 裝在供水架19底部，水泵1的進水管20連接調(diào)節(jié)水箱11，水泵1通過一級分流管道12分別連接第一調(diào)壓閥2和第二調(diào)壓閥14，第一調(diào)壓閥2通過過濾器3、 壓力表4和供水支管5，供水支管5分別連接滴灌灌水器6，滴灌灌水器6為毛 細管或細纖維的編制帶；過濾器3清除雜質(zhì)，防止因滴灌灌水器6物理堵塞而造 成試驗誤差；盛水器7放置在滴灌灌水器6下面，盛水器7固定在移動支架8上， 移動支架8借助同步滑輪9移動，其盛水器7接納單位時間內(nèi)滴灌灌水器6出水 流量；移動支架8可以借助同步滑輪9控制支架移動，使盛水支架移動便捷，提 供盛水器同步性能；集水槽10固定在試驗架18的中部，調(diào)節(jié)水箱1與集水槽 IO連接，并固定在試驗架18的左下角；調(diào)節(jié)水箱ll底部安裝底閥17和排水管 16;在試驗架18的四個立架下安裝移動腳輪。所述調(diào)節(jié)水箱為不銹鋼材料制成的11400mmX400rranX600咖大小的長方體容 器，可在其中加入含沙水、再生水、示蹤粒子(PIV、 LIF測試)、高溫水等多種 水質(zhì)，以達到多重測試目的，同時還可用水收集回流，實現(xiàn)水循環(huán)利用；所述在集水槽10上方二級分流管道13和第三調(diào)壓閥15連接在供水支管5上， 使水流全部進入了調(diào)節(jié)水箱11。本測試系統(tǒng)平臺能夠測定以下2個方面內(nèi)容(l)水力性能流量-壓力關(guān)系、 滴頭制造偏差系數(shù)、水溫對滴頭出流的影響、工作壓力對滴頭出流的影響等；(2) 抗堵塞性能物理堵塞、化學(xué)堵塞和劣質(zhì)水(再生水、雨水、微咸水等)對滴頭 堵塞的影響等。本裝置關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)選擇1) 入口工作壓力壓力表，精度為0.4級，Mpa;2) 滴頭流量采用稱重法，電子天平感量為0.5 g;3) 水溫、室溫溫度計，最小刻度為O. 1°C;4) 時間秒表，最小指示O. 01 S。與現(xiàn)有發(fā)明專利03149903. l相比，本測試系統(tǒng)主要具有以下3個方面的特點1) 利用管道分流壓力調(diào)節(jié)原理，形成了操作簡單易行的三級聯(lián)調(diào)測試壓力控 制模式。由第一調(diào)壓閥2實現(xiàn)控制壓力的粗調(diào)節(jié)，再由第二調(diào)壓閥14和第三調(diào)壓閥15聯(lián)合運用實現(xiàn)壓力的微調(diào)節(jié)，通過三級聯(lián)調(diào)壓力控制模式可以使滴頭工作壓力鎖定到既定目標，目標壓力控制極為穩(wěn)定。而現(xiàn)有測試系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)往往需要反復(fù)調(diào)節(jié)第一調(diào)壓閥2使系統(tǒng)工作壓力逼近目標壓力，但壓力調(diào)節(jié)具有一定的滯后性，相比較而言壓力調(diào)節(jié)難度大；2) 將盛水器7、移動支架8、集水槽10設(shè)置為三層立體結(jié)構(gòu)，保證了非測試 時間水滴的滴濺造成盛水器7外表面濕潤而影響測試結(jié)果。采用同步滑輪9控制 支架移動，可以在O. 1 s內(nèi)斷開滴頭與各自盛水器之間的聯(lián)系，25個盛水器測量 結(jié)果同步性高；3) 多功能調(diào)節(jié)裝置。在調(diào)節(jié)水箱中施加沙粒、再生水、示蹤粒子(PIV、 LIF 測試)、高溫水，利用二級分流管回流達到攪拌目的，進而實現(xiàn)多功能測試；同 時分流管水回流使水充分紊亂，增加了調(diào)節(jié)水箱中水的紊動，進而增加了水質(zhì)濃 度的均勻度，這也使得系統(tǒng)得復(fù)雜程度大大降低。本實例主要是進行再生水滴灌條件下灌水器抗堵塞性能的測定。測試前隨機 抽取25個灌水器(5X5排列)測試，將滴灌灌水器按照滴灌管6的位置利用旁 通和供水支管5進行連接，拉開移動支架8以便系統(tǒng)工作時滴灌管6中滴落的水 滴不進入盛水器7。關(guān)閉底閥17，在調(diào)解水箱11中加入適量再生水，打開裝置 的第一調(diào)壓閥2、第二調(diào)壓閥14和第三調(diào)壓閥15，啟動水泵1,調(diào)節(jié)所有調(diào)壓閥， 使其處于半打開狀態(tài)。緩慢扭動第一調(diào)壓閥2，使壓力表4觀測的壓力值在百標 工作壓力為#±100kpa，再緩慢扭動一級分流管道12上的第二調(diào)壓閥14和二級 分流管道13上的第三調(diào)壓閥15進行工作壓力的微調(diào)節(jié)，使壓力表讀數(shù)調(diào)到規(guī)定 的灌水器額定工作壓力，系統(tǒng)壓力已經(jīng)穩(wěn)定。測定正式啟動，灌水器出流沿集水 槽10進入調(diào)節(jié)水箱11，借助二級分流管道13回流水，使調(diào)節(jié)水箱ll中再生水 充分紊亂，以防止懸浮微粒沉淀而帶來水質(zhì)的改變。間隔15min分鐘，推動移支架8，使滴灌灌水器出流流入盛水器7，測定單位時間內(nèi)盛水器收集的水量， 分析灌水器出流流量，將所測灌水器的流量按照由小到大排列編號，隨機抽取第3、 12、 13、 23個試樣進行分析抗堵塞性能，試驗結(jié)束。打開排水管16上的底閥 17，將調(diào)節(jié)水箱11中的再生水由排水管16排出；試驗期間觀測室溫。對于灌水器流量-壓力關(guān)系測定、灌水器制造偏差、灌水器化學(xué)與物理堵塞、 示蹤粒子、水溫對灌水器出流的影響效應(yīng)等相關(guān)的試驗均可參照上述試驗步驟進 行，關(guān)鍵在于水質(zhì)的變化。
權(quán)利要求
1. 一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置，其特征在于，試驗裝置的水泵(1)安裝在供水架(19)底部，水泵(1)的進水管(20)連接調(diào)節(jié)水箱(11)，水泵(1)通過一級分流管道(12)分別連接第一調(diào)壓閥(2)和第二調(diào)壓閥(14)，第一調(diào)壓閥(2)通過過濾器(3)、壓力表(4)和供水支管(5)，供水支管(5)分別連接滴灌灌水器(6)，盛水器(7)放置在滴灌灌水器(6)下面，盛水器(7)固定在移動支架(8)上，移動支架(8)借助它底部的同步滑輪(9)移動，集水槽(10)固定在試驗架(18)的中部，調(diào)節(jié)水箱(11)與集水槽(10)連接，并固定在試驗架(18)的左下角；調(diào)節(jié)水箱(11)底部安裝底閥(17)和排水管(16)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置，其特征在于， 所述滴灌灌水器為毛細管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置，其特征在于， 所述在集水槽(10)上方的二級分流管道(13)和第三調(diào)壓閥(15)連接在供水 支管(5)匕使水流全部進入調(diào)節(jié)水箱(11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置，其特征在于， 所述試驗架的四個立架下安裝移動腳輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備范圍的一種滴灌灌水器綜合性能測試的簡易裝置。該裝置的水泵安裝在供水架底部，并由進水管和調(diào)節(jié)水箱連接；還通過一級分流管道分別連接各調(diào)壓閥、過濾器、壓力表、和供水支管。供水支管分別連接滴灌灌水器；盛水器放置在滴灌灌水器下面，盛水器固定在移動支架上，集水槽固定在試驗架的中部，調(diào)節(jié)水箱與集水槽連接，并固定在試驗架的左下角。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)采用分流調(diào)壓原理與調(diào)壓閥共同作用形成三級聯(lián)調(diào)測試目標工作壓力控制模式，可迅速逼近并鎖定目標工作壓力，同時分流管水回流使水充分紊亂而替代常用的攪拌方法，原理簡單、試驗的同步性極高，極大地減小試驗誤差，可操作性強、價格低廉，容易實現(xiàn)和推廣。
文檔編號G01M99/00GK101256120SQ200810103450
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者任樹梅, 劉洪祿, 徐飛鵬, 李云開, 楊培嶺 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)