[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)及其測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210085291.X
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102607838A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱興業(yè);袁壽其;劉俊萍;胡斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)及其測試方法，特指一種旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)及其效率的測算方法。

背景技術(shù)

2011年中央一號文件明確提出“把農(nóng)田水利作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點任務(wù)”，大力發(fā)展節(jié)水灌溉是解決我國農(nóng)業(yè)用水短缺的根本出路。噴灌技術(shù)是節(jié)水灌溉中的關(guān)鍵技術(shù)之一，噴灌系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備水泵機組和旋轉(zhuǎn)式噴頭運行的好壞直接影響到系統(tǒng)消耗的能量以及灌水質(zhì)量等。目前，大多數(shù)對旋轉(zhuǎn)式噴頭的研究都在室內(nèi)實驗室進行，試驗時需要保證旋轉(zhuǎn)式噴頭的設(shè)計工作壓力和設(shè)計流量，但并沒有同時考慮到水泵機組的運行工況，而得出一系列旋轉(zhuǎn)式噴頭水力性能的試驗參數(shù)。試驗設(shè)備無法準確測量整套噴灌系統(tǒng)的裝置效率。另外，實驗室所測量的水泵機組或是旋轉(zhuǎn)式噴頭的性能參數(shù)并不能真實反映實際應(yīng)用中整套噴灌系統(tǒng)的性能并會造成能源浪費等一系列問題。因此，有必要設(shè)計出能夠同時保證水泵機組和旋轉(zhuǎn)式噴頭在設(shè)計工況點下運行，并能夠測量裝置效率的旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種方便可靠、試驗精度高的旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)和方法，克服了在測量旋轉(zhuǎn)式噴頭常規(guī)水力特性時，不能準確獲知水泵機組的運行情況，從而無法保證水泵機組在最優(yōu)工況點下進行測試試驗的技術(shù)問題。

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)中的關(guān)鍵試驗設(shè)備，旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)包括真空泵、小水泵機組、大水泵機組、小泵進水管、大泵進水管、小泵出水管、大泵出水管和旋轉(zhuǎn)式噴頭。真空泵吸氣管同時與小泵出水管和大泵出水管連接，連接處分別設(shè)有球閥進行開關(guān)調(diào)節(jié)，真空泵用于抽取小泵入水管或大泵入水管內(nèi)的空氣，輔助小水泵機組或是大水泵機組完成供水的啟動工作。小泵入水管和大泵入水管處設(shè)有真空表，用于讀取水泵機組工作時的入口真空度；小泵出水管和大泵出水管處設(shè)有壓力計和壓力調(diào)節(jié)閥，用于控制水泵機組工作時的出口壓力；小泵出水管上連接有小泵回水管，大泵出水管上連接有大泵回水管，小泵回水管和大泵回水管處分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥,用于適當分流水泵機組出口的流量，以使水泵機組在設(shè)計工況點下運行。小泵出水管和大泵出水管處設(shè)有流量計，用于讀取水泵機組工作時流入試驗測試區(qū)域內(nèi)的流量。旋轉(zhuǎn)式噴頭的入口管與主供水水管的分支路相連，旋轉(zhuǎn)式噴頭入口管上設(shè)有仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)底端設(shè)有球形轉(zhuǎn)體，主供水管的分支路頂端也設(shè)有球形轉(zhuǎn)體，所述仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)底端轉(zhuǎn)體與主供水管的分支路頂端轉(zhuǎn)體采用球形運動副連接，使旋轉(zhuǎn)式噴頭旋轉(zhuǎn)軸線與鉛垂線可以傾斜至任意角度，仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)與主供水管路的球形轉(zhuǎn)動副外側(cè)包裹一層橡皮墊，用于防止管路連接處會發(fā)生漏水的情況。旋轉(zhuǎn)式噴頭入口管處設(shè)有壓力計和壓力調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式噴頭的工作壓力，壓力計處設(shè)有儀器保護裝置，用于防止壓力計等試驗測量設(shè)備會發(fā)生受潮等不利影響。

本發(fā)明的測試方法為：根據(jù)所需試驗的旋轉(zhuǎn)式噴頭的工作壓力來選擇采用大水泵機組或小水泵機組；開啟真空泵輔助水泵機組完成啟動工作；調(diào)節(jié)回水管處的流量控制閥和出水管處的壓力控制閥來控制水泵機組的揚程，使水泵機組在設(shè)計工況點下運行；調(diào)節(jié)回水管處的流量控制閥來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式噴頭的工作流量；調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式噴頭入口處的壓力控制閥來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式噴頭的工作壓力；調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式噴頭入口支管處的仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)來進行角度定位，對旋轉(zhuǎn)式噴頭的水力特性進行試驗測試。在測試過程中，同時保證水泵機組和旋轉(zhuǎn)式噴頭在設(shè)計工況點下運行，通過管路中各壓力計的測量，由測量的管路損失計算出管路效率，將水泵機組效率、管路效率、噴頭效率相乘，最后測量出整套噴灌系統(tǒng)的裝置效率。旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)的設(shè)計和布置，根據(jù)水泵機組的型號、旋轉(zhuǎn)式噴頭的種類和數(shù)量以及試驗場所的實地空間，因地制宜。

采用本發(fā)明方案的旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)及其測試方法，所測量的水泵機組和旋轉(zhuǎn)式噴頭的性能參數(shù)能夠真實反映實際應(yīng)用狀況下的性能參數(shù)，提高了試驗數(shù)據(jù)準確性，節(jié)約了能源，具有良好的經(jīng)濟技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為旋轉(zhuǎn)式噴頭水力特性試驗測試系統(tǒng)示意圖。

圖2為仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)底端與主供水管的分支路頂端連接示意圖。