[发明专利]一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置，属于农田水利技术领域。

背景技术

水是农业的命脉，农业用水占全国总用水量的近70%，其中的90%用于农田灌溉，灌区在提高土地生产力、提高人们生活水平和发展区域经济中具有重要作用。然而，随着我国社会经济的快速发展，灌区中存在的问题也越来越突出，尤其是我国北方大型灌区中水资源较少、农田用水量大、灌溉效率低下，这造成了大力漫灌、土地盐碱化、灌溉用户节水意识差、水资源浪费等现象严重。目前，灌区内各个用水户及用水机构间的矛盾严重，日益短缺的水资源已成为影响灌区进一步发展的重要问题，因此大力配置合理且高效的量水设施，实行有效节水、定额供水和按量收费已成为迫切任务。

灌区节水是指采用先进的管理技术措施，以较少的水量满足农作物正常生长的用水需求，其实施的先决条件是田间灌溉用水的准确计量。灌区量水虽然不是直接的节水措施，但它却是农业用水合理分配及采取高新节水措施的基础性工作。实践证明，大力推广灌区量水装置是提高灌区管理水平和用水效率的有力措施，也是核订和按方计征水费的可靠依据。然而，多年来我国除了少数灌区外，绝大多数只是在输水干、支渠设置一些量水设施，而很少于单块农田入口处安装水量计量装置，这使得灌区的用水情况在大尺度上把握较为精确，但是对单个灌溉用户的水量把握不是很确切。

目前所使用的农业水量计量装置的结构形式、排布方式和外形有多种类型，如明渠式、过水箱式、管道式，它们计量的原理基本可分为连续型计量和非连续型计量，同时各种具有一定科技含量的装置也在不断涌现，如超声波流量计、电磁流量计等。实践证明，灌区量水设施修建促进了农田用水利用率、水费回收率及灌区经济效率的提高，但是这些量水设施在实际使用中还存在着不足，如量水堰、量水槽等装置精度较低；大型计量装置需要资金较多、占用田地较大；高精度仪表类装置维护和校正要求高，适用范围有限；纯机械类计量装置信息采集较困难，自动化程度较低等等。因此，目前我国灌区亟需一种适用于单块农田灌溉用水计量的发明装置，它应能够精确计量田间灌溉用水并便于维护，同时它在实施过程中应在一定程度上实现远程网络化控制和管理，做到灌区灌溉效率和管理水平的共同提高。

发明内容

本发明提出了一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置，采用离散式水量计量方法，具有结构简单、计量精确的优点，可用于对田间灌溉用水量的准确计量及自动控制，有利于实现水资源的利用效率及灌溉水量智能化控制。

本发明的技术解决方案：其特征是包括过水箱、升降水箱、升降控制装置、行程开关、电磁锁和控制器。

所述过水箱安装于沟渠护坡中，内部安装有升降水箱。所述升降水箱顶部安装有挂钩和定位杆，所述升降控制装置包括滑轮支架、小惯量阻尼器、滑轮、钢丝绳和配重块，所述滑轮支架固定于过水箱顶部，滑轮支架两端安装有滑轮，钢丝绳穿过小惯量阻尼器并分别与挂钩和配重块连接，升降水箱可在过水箱中上下运动。所述行程开关固定于过水箱顶部内侧，所述电磁锁对称固定于过水箱侧壁上，所述控制器固定在过水箱的顶部并与行程开关和电磁锁连接，控制器接收行程开关的触发信号，还能控制电磁锁的开启和关闭。

本发明具有如下优点和有益效果：

1) 本发明采用离散式水量计量方法，通过累计升降水箱单次过水量和升降次数来计算总过水量，计量精度高于普通连续式计量装置；

2) 通过更换不同重量的配重块，可调节升降水箱单次过水量，从而使本发明适用于各种水流量的场合，适应性强；

3) 本发明装置中升降水箱的进水口和出水口交替开启，这种离散式过水方式对水流具有一定阻力，在沟渠中大量安装条件下，有利于保持沟渠网络内的水头稳定，从而有效的避免上游和下游田块灌溉水量分配不均衡的问题；

4) 本发明采用水量计量和过水控制一体化结构，当实际过水量超过预置过水总量时可自动停止灌溉，从而实现灌溉过程的水量监控及自动控制，有效的避免了过度灌溉带来的水资源浪费；

5) 本发明适应性强，水流中泥沙等杂物不会影响到计量的准确性；

6) 本发明装置结构简单，便于安装，非灌溉期可以方便取走。

附图说明

附图1是本发明的主视图（升降水箱处于上位状态）；

附图2是本发明的主视图（升降水箱处于下位状态）；

附图3是本发明的右视图；

附图4是过水箱左侧视图；

附图5是过水箱右侧视图；

附图6是升降水箱左侧视图；