[发明专利]坡地喷灌均匀度测试平台

说明书

技术领域

本发明涉及灌溉领域，具体涉及一种用于测量坡地喷灌水量分布均匀度的测试平台。

背景技术

喷灌是常用的节水灌溉方法之一，喷灌的水量均匀度是衡量喷灌质量的重要指标之一，喷灌系统设计合理可以让整个灌溉区有较平均的水量，达到提高灌溉质量，节约用水的效果，平地喷灌均匀度系数的测量和计算方法比较完备，然而，当喷灌所处地形从平地变为山地，喷头喷灌时的覆盖区不再是圆形，坡度上方和下方的喷灌强度有较大差异，所以坡度角会影响水量分布均匀度，当多个喷头同时工作时，喷灌重叠区需要经过设计才能保证喷灌的均匀性较好，为了设计较优的山地喷灌系统，需要研究坡度角对喷灌均匀度的影响，所以，有必要设计一种可以用于坡地喷灌均匀度测量的平台。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种坡地喷灌均匀度测试平台，该平台可以方便地改变坡度角，并且在改变坡度角之后能够放置量雨筒以收集不同点的喷水量从而计算水量分布均匀度。

本发明解决上述技术问题的方案如下：

坡地喷灌均匀度测试平台，包括坡地平台和恒压供水装置，

所述坡地平台包括若干个平行排布的子平台，每个子平台包括底面、两个伸缩杆和两个斜梁，伸缩杆的顶端设有U型叉，斜梁的下端与底面铰接，斜梁的上端放置于U型叉内，两个斜梁之间平行排布多个调节板，调节板的两端与斜梁铰接，调节板上放置量雨筒，两个斜梁的上中下设置3个连接杆，连接杆上设置管夹，管夹夹着喷水管并且喷水管与管夹形成铰接关系；

所述恒压供水装置包括水箱、电机、水泵、变频器、逆止阀、截止阀、流量计、无线压力计、无线信号发射器、无线信号接收器和PLC控制器，水箱连接水泵，水泵连接逆止阀，逆止阀连接截止阀，截止阀连接喷水管，流量计、无线压力计安装在喷水管上，无线压力计通过无线信号发射器将压力信号转换为电信号反馈给无线信号接收器，无线信号接收器发送电信号给PLC控制器，PLC控制器调整变频器，变频器调整电机转速，电机驱动水泵。

本坡地喷灌均匀度测试平台，其原理是：

1、试验前，通过调节伸缩杆的长度分别将每个子平台的角度调到需要的值，从而让整个平台具有需要的坡度角；然后调节所有的调平板至水平位置并固定；通过可移动的管夹调节喷水管的位置、角度和伸出高度；根据需要，在调平板上放置量雨筒。

2、试验时，需要测定给定压力下的均匀度系数并监测压力和流量等信息。工作时，打开截止阀，水泵抽水经过逆止阀和截止阀到达喷水管，再经过安装在喷水管上的流量计和无线压力计，从喷头喷出，无线压力计将测得的压力信号转换为电信号并通过无线信号发射器发送出去，并由与PLC控制器连接的另一组无线信号接收器接收并通过PLC控制器反馈给变频器，变频器可以根据压力信号自动调节频率从而调节电机转速以控制流量，在喷头开口恒定的情况下，通过流量的改变可以控制喷头出口压力为设定值，以保证恒压。通过流量计则可以读取流量数据，通过测量每个量雨筒内的水量来计算均匀度系数，分多次测量不同部分的均匀度系数，然后将测量结果合并以获得完整数据。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本发明的斜梁的下端与底面铰接，斜梁的上端放置于U型叉内，通过调节伸缩杆的高度，便可以方便的调节斜面与底面的夹角，此夹角调节好之后，再调节调节板的角度，使调节板保持与地面平行，连接杆上设置管夹，管夹夹着喷水管，可以通过调节管夹来改变喷水管的位置、角度和伸出高度。因此，本发明的各个部件调节灵活方便，可以满足不同的实验要求，系统研究坡地喷灌均匀度。

2、PLC控制器自动调整变频器，变频器通过控制电机转速，保持喷头恒压喷洒，进一步满足各种实验要求，系统研究坡地喷灌均匀度。喷灌系统设计合理可以让整个灌溉区有较平均的水量，达到提高灌溉质量，节约用水的效果。

在喷水管倾角为0°时用尼尔森R33喷头进行的试验表明，喷水管上坡面和下坡面量雨筒的水量分布有显著差异，下坡面的喷洒距离较远，但上坡面的量雨筒水深更大，随着坡度角的增大，喷灌均匀度降低。试验还表明，在坡度角为10°和20°的情况下，喷水管的倾角为10°时，喷灌均匀度比0°时有所增加。

3、本发明利用框架结构搭建，降低了成本和平台重量，便于搬动和存储。

附图说明

图1是本发明的坡地喷灌均匀度测试平台的结构示意图。

图2是图1的其中一个子平台的结构图。

图3是图2子平台的下端的局部放大图。

图4是恒压供水装置的连接图。

具体实施方式