专利名称：灌溉喷头特性参数自动测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灌溉设备的性能检测技术，尤其涉及一种灌溉喷头特性参数自动
测量装置。
背景技术：
喷头是喷灌系统的关键部件之一，其质量优劣直接影响到喷灌系统的灌溉效果。灌溉喷头的质量是通过测量其特性参数得到的。特性参数的测量方法和要求参见《农业灌溉设备旋转式喷头第I部分结构和运行要求》(GB/T 19795. 1-2005)和《农业灌溉设备旋转 式喷头第2部分水量分布均匀性和试验方法》(GB/T 19795. 2-2005)。现有测量喷头的水量分布、有效喷洒直径和流量的测量设备为手动式，测量人员将雨量筒中的水用量筒逐个测量并记录，喷头压力采用常规压力表，流量测量采用流量计，时间测量采用秒表。此种测量设备工作效率低，人工记录时常会出错，影响测量精度，且资料整理和计算量较大，费时费工，不利于喷头的质量检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可自动测量灌溉喷头特性参数的灌溉喷头特性参数自动测量装置，以提高测量效率和测量精度。为达到上述目的，本发明提供了一种灌溉喷头特性参数自动测量装置，包括若干个雨量采集单元，其分布于喷头的喷灌区域内，用于采集所述喷头在其喷灌区域内的雨量数据；前置机，用于汇集所述若干个雨量采集单元的雨量数据；主控机，用于获取所述前置机汇集的雨量数据，根据所述汇集的雨量数据计算出所述喷头的特性参数；供水设备，用于安装所述喷头并向其给水。本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置，每个所述雨量采集单元，包括设置于喷头的喷灌区域内的雨量筒；设置于所述雨量筒下方的称重传感器，用于测量所述雨量筒内收集的水的水量数据；用于将所述称重传感器获取的水量数据发送至所述前置机的数据传输�？椋话沧霸谒鲇炅客驳撞康呐潘В灰约埃糜谙蚋糜炅坎杉ピ┑绲挠炅客驳缭茨？�。本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置，所述前置机包括主控板、触摸屏、状态指示灯、用于向设备供电的开关电源、通讯扩展�？楹退嫫鳎渲校鲋骺匕逋ü齍SATR接口与所述主控机相连，所述主控板通过SPI、CS和ADD接口与所述通讯扩展�？橄嗔鲋骺匕逋ü葑芟呓涌谟胨鏊嫫飨嗔鐾ㄑ独┱鼓？橥ü齀/O接口与所述锁存器相连，所述通讯扩展�？榉直鹩胨鲎刺甘镜坪退鍪荽淠？橄嗔渲校�
所述状态指示灯，用于从所述主控板获取各个雨量采集单元的状态信息并输出指示；所述触摸屏，用于参数设置；所述主控板，用于汇集各个所述雨量采集单元的水量数据。本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置，所述供水设备包括水箱和水泵，所述水泵通过给水管道与所述喷头相连，所述给水管道上设有调节阀。本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置，所述给水管道上安装有流量传感器和压力传感器，其中，所述流量传感器，用于采集喷头的流量数据，并通过所述通讯扩展�？榻昧髁渴莘⑺椭了鲋骺匕宕恚� 所述压力传感器，用于采集所述给水管道内的水压数据，并通过所述通讯扩展�？榻盟故莘⑺椭了鲋骺匕宕�。本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置，所述喷头的特性参数至少包括水量分布、流量和有效喷洒直径。本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置，所述压力传感器的量程为150kPa 800kPa、分辨率为lkPa、精度为1% ;所述流量传感器的量程为0. 27 110m3/h、分辨率为0. lm3/h、精度为I所述雨量桶的直径为220mm、降水量测量范围为0 52mm/h、分辨率为0.003mm/ho本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置包括若干个雨量采集单元，其分布于喷头的喷灌区域内，用于采集喷头在其喷灌区域内的雨量数据；前置机，用于汇集若干个雨量采集单元的雨量数据；主控机，用于获取前置机汇集的雨量数据，根据汇集的雨量数据计算出喷头的特性参数；供水设备，用于安装喷头并向其给水，从而提供了一种可自动测量灌溉喷头特性参数的设备，与现有人工测量喷头的特性参数相比，极大的提高了测量精度和测量效率。
图I为本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置的结构示意图；图2为本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置的主电路原理图；图3为本发明的灌溉喷头特性参数自动测量装置中的雨量测量单元的组成结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细描述参考图I所示，本实施例的灌溉喷头特性参数自动测量装置包括若干个雨量采集单元、供水设备、前置机6和主控机9等，其中，若干个雨量采集单元分布于喷头10的喷灌区域内，用于采集喷头10在其喷灌区域内的雨量数据，喷头10安装于供水设备上，该供水设备包括水箱11和水泵12，水泵12通过给水管道13与喷头10相连，给水管道13上设有调节阀14，用于调节给水管道13内的流量和压力，给水管道13上安装有流量传感器8和压力传感器7，该压力传感器7优选量程为150kPa 800kPa、分辨率为lkPa、精度为1%的压力传感器，该流量传感器8优选量程为0. 27 110m3/h、分辨率为0. lm3/h、精度为1%的流量传感器；各个雨量采集单元的雨量数据、流量传感器8采集的喷头10的流量数据、以及压力传感器7采集的给水管道13内的水压数据均汇集于前置机6，并经由该前置机6发送至主控机9，主控机9则根据接收到的雨量数据、流量数据和水压数据计算出喷头10的特性参数，如水量分布、流量和有效喷洒直径，并可进一步绘制出喷洒图形、雨量分布曲线等。结合图3所示，每个雨量采集单元包括雨量筒I、称重传感器2、安装在雨量筒I底部的排水阀3、雨量筒电源�？�4和数据传输模块5，其中，雨量桶I选择直径为220_、降水量测量范围为0 52_/h、分辨率为0. 003mm/h的雨量桶较为适宜，雨量筒I设置于喷头10的喷灌区域内并位于称重传感器2上，称重传感器2用以测量雨量筒I内收集的水的水量数据，数据传输�？�5用于将称重传感器2获取的水量数据发送至前置机6，而雨量筒电源�？�4则用于向该雨量采集单元供电。 结合图2所示，前置机包括主控板、触摸屏、状态指示灯、用于向设备供电的开关电源、通讯扩展模块和锁存器，主控板通过USART接口与主控机相连，主控板通过SPI、CS和ADD接口与通讯扩展模块相连，主控板通过数据总线与锁存器相连，通讯扩展�？橥ü齀/0接口与锁存器相连，通讯扩展模块分别与状态指示灯和所述数据传输�？�5相连，其中，状态指示灯具有若干个，其用于从主控板获取各个雨量采集单元的状态信息并输出指示；触摸屏用于参数设置；主控板用于汇集各个雨量采集单元通过通讯扩展�？榉⑺偷乃渴�、压力传感器7通过通讯扩展模块发送的水压数据以及流量传感器8通过通讯扩展�？榉⑺偷牧髁渴�。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.ー种灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在于，包括 若干个雨量采集单元，其分布于喷头(10)的喷灌区域内，用于采集所述喷头(10)在其喷灌区域内的雨量数据； 前置机￠)，用于汇集所述若干个雨量采集单元的雨量数据； 主控机(9)，用于获取所述前置机(6)汇集的雨量数据，根据所述汇集的雨量数据计算出所述喷头(10)的特性參数； 供水设备，用于安装所述喷头(10)井向其给水。
2.根据权利要求I所述的灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在于，每个所述雨量采集单元，包括 设置于喷头(10)的喷灌区域内的雨量筒(I)； 设置于所述雨量筒(I)下方的称重传感器(2)，用于测量所述雨量筒(I)内收集的水的水量数据； 用于将所述称重传感器(2)获取的水量数据发送至所述前置机出)的数据传输�？�(5)； 安装在所述雨量筒(I)底部的排水阀(3);以及， 用于向该雨量采集单元供电的雨量筒电源�？�(4)。
3.根据权利要求2所述的灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在于，所述前置机包括主控板、触摸屏、状态指示灯、用于向设备供电的开关电源、通讯扩展模块和锁存器，其中，所述主控板通过USATR接ロ与所述主控机相连，所述主控板通过SPI、CS和ADD接ロ与所述通讯扩展�？橄嗔鲋骺匕逋ü葑芟呓鹰碛胨鏊嫫飨嗔鐾ㄑ独┱鼓？橥ü齀/O接ロ与所述锁存器相连，所述通讯扩展�？榉直鹩胨鲎刺甘镜坪退鍪荽淠？�(5)相连，其中， 所述状态指示灯，用于从所述主控板获取各个雨量采集单元的状态信息并输出指示； 所述触摸屏，用于參数设置； 所述主控板，用于汇集各个所述雨量采集单元的水量数据。
4.根据权利要求3所述的灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在于，所述供水设备包括水箱(11)和水泵(12)，所述水泵(12)通过给水管道(13)与所述喷头(10)相连，所述给水管道(13)上设有调节阀(14)。
5.根据权利要求4所述的灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在干，所述给水管道(13)上安装有流量传感器(8)和压カ传感器(7)，其中， 所述流量传感器(8)，用于采集喷头(10)的流量数据，并通过所述通讯扩展�？榻昧髁渴莘⑺椭了鲋骺匕宕恚� 所述压カ传感器(7)，用于采集所述给水管道(13)内的水压数据，并通过所述通讯扩展模块将该水压数据发送至所述主控板处理。
6.根据权利要求5所述的灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在干，所述喷头(10)的特性參数至少包括水量分布、流量和有效喷洒直径。
7.根据权利要求6所述的灌溉喷头特性參数自动测量装置，其特征在干，所述压カ传感器(7)的量程为150kPa 800kPa、分辨率为lkPa、精度为1% :所述流量传感器(8)的量程为O. 27 110m3/h、分辨率为O. lm3/h、精度为I 所述雨量桶(I)的直径为220mm、降水量测量范围为O 52m m/h、分辨率为O. 003mm/h。
全文摘要
本发明公开了一种灌溉喷头特性参数自动测量装置，其包括若干个雨量采集单元，其分布于喷头的喷灌区域内，用于采集喷头在其喷灌区域内的雨量数据；前置机，用于汇集若干个雨量采集单元的雨量数据；主控机，用于获取前置机汇集的雨量数据，根据汇集的雨量数据计算出喷头的特性参数；供水设备，用于安装喷头并向其给水，从而提供了一种可自动测量灌溉喷头特性参数的设备，与现有人工测量喷头的特性参数相比，极大的提高了测量精度和测量效率。
文档编号G01M13/00GK102706545SQ20121010371
公开日2012年10月3日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者杨书君, 许迪, 谭更民, 赵华, 高本虎 申请人:中国水利水电科学研究院
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