[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

技術領域

本發明涉及一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，屬于農田水利技術領域。

背景技術

水是農業的命脈，農業用水占全國總用水量的近70%，其中的90%用于農田灌溉，灌區在提高土地生產力、提高人們生活水平和發展區域經濟中具有重要作用。然而，隨著我國社會經濟的快速發展，灌區中存在的問題也越來越突出，尤其是我國北方大型灌區中水資源較少、農田用水量大、灌溉效率低下，這造成了大力漫灌、土地鹽堿化、灌溉用戶節水意識差、水資源浪費等現象嚴重。目前，灌區內各個用水戶及用水機構間的矛盾嚴重，日益短缺的水資源已成為影響灌區進一步發展的重要問題，因此大力配置合理且高效的量水設施，實行有效節水、定額供水和按量收費已成為迫切任務。

灌區節水是指采用先進的管理技術措施，以較少的水量滿足農作物正常生長的用水需求，其實施的先決條件是田間灌溉用水的準確計量。灌區量水雖然不是直接的節水措施，但它卻是農業用水合理分配及采取高新節水措施的基礎性工作。實踐證明，大力推廣灌區量水裝置是提高灌區管理水平和用水效率的有力措施，也是核訂和按方計征水費的可靠依據。然而，多年來我國除了少數灌區外，絕大多數只是在輸水干、支渠設置一些量水設施，而很少于單塊農田入口處安裝水量計量裝置，這使得灌區的用水情況在大尺度上把握較為精確，但是對單個灌溉用戶的水量把握不是很確切。

目前所使用的農業水量計量裝置的結構形式、排布方式和外形有多種類型，如明渠式、過水箱式、管道式，它們計量的原理基本可分為連續型計量和非連續型計量，同時各種具有一定科技含量的裝置也在不斷涌現，如超聲波流量計、電磁流量計等。實踐證明，灌區量水設施修建促進了農田用水利用率、水費回收率及灌區經濟效率的提高，但是這些量水設施在實際使用中還存在著不足，如量水堰、量水槽等裝置精度較低；大型計量裝置需要資金較多、占用田地較大；高精度儀表類裝置維護和校正要求高，適用范圍有限；純機械類計量裝置信息采集較困難，自動化程度較低等等。因此，目前我國灌區亟需一種適用于單塊農田灌溉用水計量的發明裝置，它應能夠精確計量田間灌溉用水并便于維護，同時它在實施過程中應在一定程度上實現遠程網絡化控制和管理，做到灌區灌溉效率和管理水平的共同提高。

發明內容

本發明提出了一種自升降式灌溉水量精確計量及控制裝置，采用離散式水量計量方法，具有結構簡單、計量精確的優點，可用于對田間灌溉用水量的準確計量及自動控制，有利于實現水資源的利用效率及灌溉水量智能化控制。

本發明的技術解決方案：其特征是包括過水箱、升降水箱、升降控制裝置、行程開關、電磁鎖和控制器。

所述過水箱安裝于溝渠護坡中，內部安裝有升降水箱。所述升降水箱頂部安裝有掛鉤和定位桿，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，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。所述行程開關固定于過水箱頂部內側，所述電磁鎖對稱固定于過水箱側壁上，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，控制器接收行程開關的觸發信號，還能控制電磁鎖的開啟和關閉。

本發明具有如下優點和有益效果：

1) 本發明采用離散式水量計量方法，通過累計升降水箱單次過水量和升降次數來計算總過水量，計量精度高于普通連續式計量裝置；

2) 通過更換不同重量的配重塊，可調節升降水箱單次過水量，從而使本發明適用于各種水流量的場合，適應性強；

3) 本發明裝置中升降水箱的進水口和出水口交替開啟，這種離散式過水方式對水流具有一定阻力，在溝渠中大量安裝條件下，有利于保持溝渠網絡內的水頭穩定，從而有效的避免上游和下游田塊灌溉水量分配不均衡的問題；

4) 本發明采用水量計量和過水控制一體化結構，當實際過水量超過預置過水總量時可自動停止灌溉，從而實現灌溉過程的水量監控及自動控制，有效的避免了過度灌溉帶來的水資源浪費；

5) 本發明適應性強，水流中泥沙等雜物不會影響到計量的準確性；

6) 本發明裝置結構簡單，便于安裝，非灌溉期可以方便取走。

附圖說明

附圖1是本發明的主視圖（升降水箱處于上位狀態）；

附圖2是本發明的主視圖（升降水箱處于下位狀態）；

附圖3是本發明的右視圖；

附圖4是過水箱左側視圖；

附圖5是過水箱右側視圖；

附圖6是升降水箱左側視圖；