[發明專利]文丘里加氣裝置的工作參數計算方法及灌溉匹配方法

有效

• 申請號: 202010165026.7
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111366200B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王建東;王海濤;楊彬;龍曉旭;王紹新;莫彥
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所;北京艾特富節水科技有限公司
• 主分類號: G01F1/44
• 分類號: G01F1/44;A01G7/00;B01F5/04;B01F3/04
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發明公開了一種文丘里加氣裝置的工作參數計算方法及灌溉匹配方法，其中工作參數計算方法包括選取數據集中未遍歷的進口壓力，并采集進口壓力下文丘里加氣裝置不吸氣時，測試平臺對應的出口壓力、工作流量和多個氣體流量；判斷數據集中的進口壓力是否都已遍歷，若是，進入下一步，否則返回上一步；根據出口壓力，構建文丘里加氣裝置的壓力回歸曲線，基于壓力回歸曲線和滴灌帶工作壓力確定文丘里加氣裝置的工作壓力；根據工作流量，構建文丘里加氣裝置的流量回歸曲線，并基于流量回歸曲線和文丘里加氣裝置工作壓力確定文丘里加氣裝置的工作流量；根據所有進口壓力下的氣體流量，采用加權平均得到文丘里加氣裝置在每個進口壓力下的平均吸氣量。

技術領域

本發明涉及灌溉領域，具體涉及一種文丘里加氣裝置的工作參數計算方法及灌溉匹配方法。

背景技術

為了滿足作物的正常生長，土壤中需保證有充足的氧氣來滿足作物根部的呼吸作用，保證植物根部礦物質的運移、養分和水分的吸收所需的能量；通過提高植物根系層土壤灌溉水中的氧氣含量，可以使作物生長效果顯著、增產明顯；并且還減少了作物病蟲害的發生，提高作物的產量和品質。

為了提高土壤中的含氧量，實用新型專利(201120493654.4)提供了一種地下滴灌灌溉微納米氣裝置，其用于灌溉時可以提高溶氧量與加氣效果，但是由于該裝置需要外加動力、價格昂貴，使得目前未能得到推廣，存在很大局限性。

基于文丘里原理，研究發現文丘里管除了可以實現輸送液體、粉塵顆粒外，其也可以在無需動力情況下向滴灌帶中輸入氣體；但由于目前文丘里管主要作為液體輸送或粉塵顆粒輸送部件，對其標注的一些工作參數也是基于液體而言的。

當文丘里管作為輸入液體時的加氣裝置時，其傳輸的不再是單一介質，其需要將液體和氣體進行混合，若是基于目前文丘里管輸送液體時的工作參數進行文丘里的選擇，其及有可能不能與水壓、滴灌系統的工作壓力進行匹配，使得其在滴灌帶作為加氣裝置應用時不僅達不到混氣效果，反而會影響液體的正常輸送，壓力不匹配，還可能影響滴灌帶的使用壽命，甚至出現爆管的可能。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的文丘里加氣裝置的工作參數計算方法及灌溉匹配方法確定的文丘里加氣裝置的工作參數，可以輔助生產者快速選取出匹配其滴灌系統使用的文丘里加氣裝置。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

第一方面，提供一種文丘里加氣裝置的工作參數計算方法，其包括：

S1、將文丘里加氣裝置安裝至測試平臺，并獲取存儲有文丘里加氣裝置的多個進口壓力的數據集；

S2、選取數據集中未遍歷的進口壓力，并采集當前進口壓力下文丘里加氣裝置不吸氣時，測試平臺對應的出口壓力、工作流量和多個氣體流量；

S3、判斷數據集中的進口壓力是否都已遍歷，若是，進入步驟S4，否則返回步驟S2；

S4、根據采集的所有出口壓力，構建文丘里加氣裝置的壓力回歸曲線，并將位于滴灌帶工作壓力范圍的曲線段對應的壓力范圍作為文丘里加氣裝置的工作壓力；

S5、根據所有進口壓力對應的工作流量，構建文丘里加氣裝置的流量回歸曲線，并將位于文丘里加氣裝置工作壓力范圍的曲線段對應的流量范圍作為文丘里加氣裝置的工作流量；

S6、根據所有進口壓力下的氣體流量，采用加權平均得到文丘里加氣裝置在每個進口壓力下的平均吸氣量。

第二方面，提供一種文丘里加氣裝置應用于滴灌系統的匹配方法，其包括：

采用文丘里加氣裝置的工作參數計算方法計算多種型號的文丘里加氣裝置的工作流量及多個進口壓力下的平均吸氣量；

根據灌溉系統中灌溉支管的工作壓力，在所有型號文丘里加氣裝置中選取出在進口壓力等于支管工作壓力時，平均吸氣量最大的文丘里加氣裝置；