[发明专利]一种射流脉冲滴灌灌水器及滴灌方法

说明书

技术领域

    本发明属于农业节水灌溉技术领域，涉及滴灌灌水器，具体涉及一种射流脉冲滴灌灌水器及滴灌方法。

背景技术

脉冲滴灌具有抗堵塞性能强、灌水均匀度高的特点，受到世界各国的广泛关注与应用；脉冲滴灌系统通过脉冲发生器储水与脉冲的循环产生持续的脉冲水流，其工作过程一般由充水增压与出水减压两个互为独立的阶段组成，二个阶段自动循环往复，使得水流以一定的脉冲频率由滴灌灌水器间歇性的流出，实现脉冲滴灌方式。

脉冲发生器是将滴灌系统中的压力水流变成脉冲水流的核心装置，现有脉冲发生器大都具有一个可膨胀及复位的弹性腔体，弹性腔体由橡胶、塑料隔膜或弹簧等弹性材料所构成；在充水增压阶段，压力水流进入弹性腔体，腔体开始膨胀，随着压力水在腔体内不断积累,腔体膨胀到至极限时，在膜片或弹簧等作用下出水口被打开, 腔体内的压力水流迅速通过出水通道泄出，完成一次脉冲。当弹性腔体内的压力水被瞬间释放后，腔体在弹性作用下恢复原始状态，出水口被封闭, 进入下一个脉冲过程。循环往复，形成脉冲水流。

现有脉冲滴灌利用橡胶、塑料、弹簧等弹性材料的扩张与复位，来实现脉冲水流的目的；滴灌系统一般运行时间较长，弹性材料在长时间、高频率的频繁往复运行过程中，易于疲劳，甚至损坏；脉冲频率取决于弹性材料的刚度和初始压缩量，长时间运行将导致弹性材料刚度和弹性模量发生变化，弹性减退，灵敏性、可靠性会不同程度的下降，从而影响脉冲滴灌系统的持久运行与使用；弹性材料的使用势必增加脉冲发生器的结构复杂性，对机械密封性、制造精度、可靠性及耐久性提出更高的要求。

申请号为97232713.4的中国专利“微灌脉冲发生器” 公开了一种由型芯、脉冲胶囊、壳体组成的脉冲发生器。通过胶囊的膨胀积蓄能量，打开出水口。利用胶囊的弹性作用恢复原状，封闭出水口，实现脉冲滴灌；申请号为201110074154.1的中国专利“脉冲滴灌系统” 公开了一种脉冲阀，由阀体、进水口、进水腔、导杆、闸体、出水腔、闸体推拉弹簧、出水口、控制腔、隔膜拉簧等组成，通过进水腔的有压水流推动隔膜，拉伸隔膜拉簧，挤压闸体推拉弹簧，推动闸体打开出水口，利用隔膜拉簧拉动隔膜复位，推拉弹簧拉动闸体复位，封闭出水口，实现脉冲滴灌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，造价低，抗堵塞能力强，使用寿命长，利用水射流控制技术形成脉冲水流的脉冲滴灌灌水器。

本发明采取的技术解决方案是：一种射流脉冲滴灌灌水器，由进水槽、射流脉冲发生器、流道和出水槽组成，进水槽设有滤窗并与射流脉冲发生器连通，射流脉冲发生器与流道连通，出水槽位于流道末端，其特征在于: 所述射流脉冲发生器由射流脉冲发生器进口、收缩段、导流段、射流喷嘴、控制口、射流空间、控制通道、信号口、直射流出口和斜射流出口组成；

所述射流脉冲发生器最前端是射流脉冲发生器进口，其后接一个前大后小的收缩段，然后是一个导流段与一个射流喷嘴，射流喷嘴后的直射流侧壁上设置一个控制口，射流喷嘴后是一段前小后大形状的射流空间，射流空间的末端分割成为射流脉冲发生器的两个出口，与射流喷嘴正面相对的出口为直射流出口，位于射流喷嘴斜侧对面的出口为斜射流出口，直射流出口与直射流流道连通，斜射流出口与斜射流流道连通，直射流出口的侧壁上设置一个信号口，在射流空间的直射流侧壁面上开槽，连通控制口与信号口，形成控制通道。

所述直射流流道或斜射流流道的流道结构形式为迷宫式、绕流式、长流道式或孔口流道形式。

出水槽位于流道的末端，出水槽有两种构成方案：第一种方案是设置两个独立的出水槽，分别与灌水器的两条主流道连接，形成具有两个出水口的射流脉冲滴灌灌水器。第二种方案是在两条流道的末端设置一个出水槽，由出水槽将灌水器的两条流道连通，两条流道共用一个出口，形成具有一个出水口的射流脉冲滴灌灌水器；在构建射流脉冲滴灌灌水器时，出水槽结构可在二种方案中任选其一。