[發明專利]一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置

有效

• 申請號: 201510339965.8
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104881051B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王沛芳;饒磊;王超;敖燕輝;錢進;侯俊;任凌霄
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 沈根水

1.一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：包括過水箱、升降水箱、升降控制裝置、行程開關、電磁鎖和控制器；其中過水箱安裝于溝渠護坡中，內部安裝有升降水箱，升降水箱頂部安裝有掛鉤和定位桿，滑輪支架固定于過水箱頂部，滑輪支架兩端安裝有滑輪，鋼絲繩穿過小慣量阻尼器并分別與掛鉤和配重塊連接，升降水箱可在過水箱中上下運動；行程開關固定于過水箱頂部內側，電磁鎖固定于過水箱側壁，所述控制器固定在過水箱的頂部并與行程開關和電磁鎖連接，用于接收行程開關的觸發信號，還能控制電磁鎖的開啟和關閉；

所述升降水箱為一長方體中空箱體，其左側中部開口，右側下部開口，升降水箱安裝于過水箱的內部，其長度和寬度均與過水箱內部的長、寬相同，其高度低于過水箱內部高度10~20cm。

2.根據權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：所述過水箱為一長方體中空箱體，其左側上部開口，右側下部開口，過水箱安裝于灌溉渠道靠近田塊一側的溝渠護坡中，過水箱左側擋板邊緣高于渠道底部10~20cm，渠內的水可流入過水箱內。

3.根據權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：所述的升降水箱的頂部中心位置安裝有掛鉤，升降水箱的頂部還安裝有兩個定位桿，兩個定位桿對稱分布于掛鉤兩側。

4.根據權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：所述升降控制裝置包括滑輪支架、小慣量阻尼器、滑輪、鋼絲繩和配重塊；所述滑輪支架固定于過水箱頂部，所述滑輪安裝于滑輪支架兩端，所述小慣量阻尼器固定于滑輪支架的中部，所述鋼絲繩穿過小慣量阻尼器和滑輪，鋼絲繩兩端分別與掛鉤和配重塊連接。

5.根據權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：所述行程開關固定于過水箱頂部內側，其安裝長度大于定位桿長度5~8mm。

6.根據權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：所述控制器與行程開關連接，可接收行程開關采集的開關脈沖信號并轉換為過水量。

7.根據權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，其特征在于：所述控制器還與電磁鎖連接，可驅動電磁鎖進行開啟和關閉動作。

8.如權利要求1所述的一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置的工作過程，其特征是當實際灌溉用水量未達到設定用水量時，電磁鎖處于開啟狀態，電磁鎖的鎖芯從升降水箱的鎖孔中抽出，使得升降水箱可在過水箱中自由升降；當升降水箱處于上位狀態時，其左側入水口開啟，而右側出水口被過水箱右側擋板封閉，溝渠中的水可快速的進入并停留在升降水箱中，升降水箱頂部的排氣孔可將箱內封閉的空氣排出，從而不阻礙進水過程；進水后的升降水箱重量大于配重塊的重量，升降水箱下降至下位狀態，同時帶動鋼絲繩將配重塊提升高度；升降水箱處于下位狀態時其左側入水口被過水箱的左側擋板封閉，而右側出水口開啟，此時溝渠中的水不能進入到升降水箱中，而升降水箱中的水從過水箱右側出水口快速流入到田塊中；排水后的升降水箱重量小于配重塊的重量，升降水箱會被鋼絲繩牽引提升至上位狀態，其頂部觸碰行程開關，從而完成一次進水和排水過程；安裝于滑輪支架上的小慣量阻尼器用于減緩升降水箱的上升和下降速度，從而保證了升降水箱運動過程的平穩，不會產生臨界振動現象；行程開關將采集到的觸發信號輸入到控制器中，控制器可將升降水箱的升降次數進行累計并轉換為過水量；

當實際灌溉用水量已達到設定用水量時，控制器驅動電磁鎖關閉，電磁鎖的鎖芯插入升降水箱上對應的鎖孔內，使得升降水箱保持在上位狀態，渠內的水不能通過過水箱流入田塊中，灌溉過程停止；為了獲得較高的流量計量精度，在使用前、調整配重塊重量后需進行標定，以獲取升降水箱單次升降動作的過水量值，并輸入到控制器中的單片機程控模塊中。