[發明專利]含水構造導通水流量控制裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201410041016.7
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103809634A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 李堯;楊磊;孫懷鳳;李術才;金青;林春金;楊為民;劉斌;聶利超;宋杰;劉征宇;徐磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.含水構造導通水流量控制裝置，其特征是，包括埋設于土壤模擬模型內的含水構造裝置，所述含水構造裝置分別通過含水構造進水管和含水構造出水管與水箱連接；所述含水構造進水管上設有用于控制含水構造進水管水流量的進水裝置，所述含水構造出水管上設有用于控制含水構造出水管水流量的出水裝置，所述進水裝置和出水裝置均與對含水構造裝置的實時流量和總體流量控制并使含水構造裝置的進水流量和出水流量的保持一致的流量控制器連接，所述流量控制器與計算機連接。

2.如權利要求1所述的含水構造導通水流量控制裝置，其特征是，所述水箱上設有水箱進水管和水箱排水管，所述水箱進水管上設有水箱進水電磁閥，所述水箱排水管上設有水箱排水電磁閥，所述水箱上還設有水位控制器，所述水位控制器分別與水箱進水電磁閥和水箱排水電磁閥連接。

3.如權利要求1所述的含水構造導通水流量控制裝置，其特征是，所述含水構造裝置頂端設有含水構造通氣管，所述含水構造裝置兩端分別與含水構造進水管和含水構造出水管連接，所述含水構造進水管與含水構造連接的位置設有含水構造進水過濾網，所述含水構造出水管與含水構造連接的位置設有含水構造出水過濾網，所述含水構造進水管與水箱連接的位置設有水箱過濾網。

4.如權利要求1所述的含水構造導通水流量控制裝置，其特征是，所述進水裝置包括依次連接的進水過濾器、進水柱塞泵、進水流量計和進水單向閥，其中所述進水過濾器安裝在含水構造進水管與水箱連接的一端，所述進水柱塞泵與進水變頻電機連接，所述進水變頻電機與進水變頻器連接，所述進水變頻器與流量控制器連接。

5.如權利要求1所述的含水構造導通水流量控制裝置，其特征是，所述出水裝置包括依次連接的出水單向閥、出水過濾器、出水流量計和出水柱塞泵，所述出水單向閥安裝在含水構造裝置與含水構造出水管連接的一端；所述出水柱塞泵與出水變頻電機連接，所述出水變頻電機與出水變頻器連接，所述出水變頻器與流量控制器連接。

6.如權利要求4或5所述的含水構造導通水流量控制裝置，其特征是，

所述進水柱塞泵和出水柱塞泵的內部結構是一樣的；

所述出水柱塞泵包括柱塞缸，所述柱塞缸安裝在含水構造出水管上，所述柱塞缸內部設有柱塞，所述柱塞通過連桿與皮帶輪連接，所述皮帶輪通過皮帶與出水變頻電機連接，所述柱塞缸與含水構造出水管連接的兩端分別設有密封塞。

7.如上述任一權利要求所述的含水構造導通水流量控制裝置的工作方法，其特征是，包括如下步驟：

水箱進水管在水箱進水電磁閥的控制下向水箱供水，水箱中的水在出水電磁閥的控制下通過水箱排水管排出，水箱通過含水構造進水管為含水構造裝置供水，從含水構造裝置中排出的水通過含水構造出水管排向水箱，含水構造進水管和含水構造出水管的進水量和出水量分別通過進水裝置和出水裝置控制，所述進水裝置和出水裝置分別通過對含水構造裝置的實時流量和總體流量控制并使含水構造裝置的進水流量和出水流量的保持一致的流量控制器控制，所述流量控制器通過計算機控制。

8.如權利要求7所述的方法，其特征是，

所述進水裝置的工作方法為：

進水柱塞泵將水從水箱中抽出并沖入含水構造裝置中，進水流量計檢測含水構造進水管中水的實時流量，進水單向閥使含水構造進水管中的水只能從水箱流向含水構造裝置中而不能倒流，防止柱塞泵在啟動或停止時產生的水倒流現象造成設備損壞；

所述出水裝置的工作方法與進水裝置的工作方法一致。

9.如權利要求7所述的方法，其特征是，

所述進水柱塞泵的工作方法為：

變頻器為變頻電機供電，變頻電機通過皮帶驅動皮帶輪，皮帶輪帶動柱塞缸內的柱塞運動，柱塞通過運動帶動含水構造進水管內密封塞的開啟與閉合，從而控制進水流量；

所述出水柱塞泵的工作方法與進水柱塞泵的工作方法一致。

10.如權利要求8所述的方法，其特征是，

所述進水流量計的工作方法為：

進水流量計采集實時流量實際值并負反饋到流量控制器上，流量控制器則根據實時流量實際值和實時流量設定值進行負反饋控制；

當進水流量計采集到的實時流量實際值小于實時流量設定值時，流量控制器控制進水變頻器增加輸出交流電的頻率，使進水變頻電機的轉速增加從而增大柱塞泵的流量；

反之，當進水流量計采集到的實時流量實際值大于實時流量設定值時，流量控制器控制進水變頻器降低輸出交流電的頻率，使進水變頻電機的轉速降低從而減小進水柱塞泵的流量；

所述出水流量計的工作方法與所述進水流量計相同。