CN104729845B - 地埋式滴灌装置防堵性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，包括负压供水系统和数据采集装置，所述数据采集装置包括重力测量装置和装有土的容器，待测虹吸滴灌装置样段由装有土的容器中的土中穿过，每个滴头对应一个装有土的容器，每个装有土的容器通过重力测量装置吊装在支架上，所述负压供水系统为所述待测虹吸滴灌装置样段供水和负压。本发明原理简单、操作方便；结构简单，精度高；效率高；重力传感器与计算机连接，可以实时监测滴头流量的变化情况，且检测精度高；通过计算机采集重力传感器数据并进行计算，人工工作量小，精准性高，方便快捷；同时还能够自动生成检测报告，及时为地埋式滴灌装置生产提供质量依据。

Description

地埋式滴灌装置防堵性能测试装置

技术领域

本发明属于节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种地埋式滴灌装置防堵性能测试装置。

背景技术

地埋式滴灌是近几年在美国、澳大利亚和以色列等国家广泛推广的一种新的滴灌技术，即滴灌毛管铺设在耕作层以下，将农作物所需要的水肥直接灌溉到作物根部的滴灌方式。该灌溉技术能够直接将水、肥、气等供给到作物根系，因而具有显著的节水促产调质功效。同时，地埋式滴灌技术也兼有滴灌装置(滴灌管或滴灌带)因免受紫外线侵蚀和外力破坏而延长使用时间、自动化程度高而节省劳力、地表不见水而有效控制杂草和病虫害等诸多优点。

然而，由于地埋式滴灌系统的毛管及出水口均被土壤包围，土壤类型和土壤水分状况等影响着出水口的出流环境。一般来说，在灌水初期，由于出水口周围土壤水分较低，空气较多，因此出水口外部的正压较小，出水口的出流量较大。随着灌水时间的延长，出水口周围土壤水分的增加，由于受土壤水分扩散能力和士壤中排气过程的影响，滴出的水量来不及扩散到土壤中，即在出水口周围形成饱和区，进而使得出水口外部的正压增大，在此正压作用下可能会使灌水器出流量降低。当灌水停止时，出水口周围较大范围内己形成饱和泥浆区，空气已基本被排净，此时如果突然关闭水源，则空气不能马上进入滴灌管/带，使得滴灌管/带内部在瞬间形成负压，滴头出水口外部压力大于内部压力，因此滴头出水口周围的泥沙在此压差作用下，很容易进入滴头，从而造成滴头的虹吸堵塞。

虹吸堵塞对于地埋式滴灌技术来说，是一个致命的弱点，多数地埋式滴灌系统的失败都归结于灌水器出水口的堵塞问题。近两年，国内外相关行业已经研发出具有舌片和舌台结构的新型地埋式滴灌管/带，这种地埋式滴灌管/带能够有效降低地埋式滴灌系统关闭时产生的虹吸效应，减少滴头负压吸泥量，大大降低了地埋式滴灌管/带的堵塞率。因此，地埋式滴灌管/带的抗虹吸堵塞性能对于延长地埋式滴灌系统使用寿命至关重要。

然而，目前还没有较好的设备对地埋式滴灌管/带抗虹吸堵塞性能进行检测，导致地埋式滴灌管/带生产时因缺乏抗虹吸堵塞性能检测环节而引发质量问题和纠纷，因而有必要提出一种地埋式滴灌管/带抗虹吸堵塞性能检测装置。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，避免后期的质量问题和纠纷。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，包括负压供水系统和数据采集装置，所述数据采集装置包括重力测量装置和装有土的容器，待测虹吸滴灌装置样段由装有土的容器中的土中穿过，每个滴头对应一个装有土的容器，每个装有土的容器通过重力测量装置吊装在支架上，所述负压供水系统为所述待测虹吸滴灌装置样段供水和负压。

所述负压供水系统包括水箱、与水箱通过主管路依次顺序连接的第一阀门、水泵、泄水阀、主压力表和第二阀门，所述第二阀门远离主压力表的一端引入负压管路，所述负压管路上由第二阀门端开始依次设有第三阀门、真空表和真空泵，所述第二阀门远离主压力表一端的所述主管路经过滤器为所述待测虹吸滴灌装置样段供水。

所述主管路连接至少两条支路，每条支路上均设有分压力表和待测虹吸滴灌装置样段。

所述待测虹吸滴灌装置样段为滴灌管或滴灌带。

所述重力测量装置为悬吊式测力装置。

所述测力装置为重力传感器，所述重力传感器通过数据传输线与计算机连接。

所述水箱的进水口端设有第三阀门。

相对于现有技术，本发明所述的地埋式滴灌装置防堵性能测试装置具有以下优势：

(1)本发明所述的负压供水系统在给滴灌装置供水的同时可以提供负压模拟滴灌装置停水时的虹吸环境，通过对装土容器的重量的前后对比进而确定滴灌装置的抗虹吸性能，原理简单、操作方便。

(2)本发明所述的负压供水系统包括水箱、阀门、压力表、水泵、真空表、真空泵等，结构简单，既能供水又能提供负压环境，压力表和真空表可以保证模拟的精度，提高整个检测装置的可靠度。

(3)本发明所述的多条支路设计可以满足同时对多个滴灌装置的检测。

(4)本发明所述的重力传感器通过数据传输线与计算机连接，可以实时监测滴头流量的变化情况，且检测精度高；通过计算机采集重力传感器数据并进行计算，人工工作量小，精准性高，方便快捷；同时还能够自动生成检测报告，及时为地埋式滴灌装置生产提供质量依据。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中土桶的结构示意图。

附图标记说明：

1—水箱、2—球阀、3—水泵、4—泄水阀、5—压力表、6—真空泵、7—滴灌管/带、8—过滤器、9—真空表、10—支架、11—铁架、12—土桶、13—重力传感器、14—数据传输线、15—计算机、16—穿管孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，包括负压供水系统和数据采集装置，所述数据采集装置包括重力测量装置和装有土的容器，待测虹吸滴灌装置样段由装有土的容器中的土中穿过，每个滴头对应一个装有土的容器，每个装有土的容器通过重力测量装置吊装在支架10上，所述负压供水系统为所述待测虹吸滴灌装置样段供水和负压。

所述负压供水系统包括水箱1、与水箱1通过主管路依次顺序连接的第一阀门、水泵3、泄水阀4、主压力表5和第二阀门，所述第二阀门远离主压力表5的一端引入负压管路，所述负压管路上由第二阀门端开始依次设有第三阀门、真空表9和真空泵6，所述第二阀门远离主压力表5一端的所述主管路经过滤器8为所述待测虹吸滴灌装置样段供水。本实施例中的各阀门均采用球阀2。

所述主管路连接至少两条支路，每条支路上均设有分压力表5和待测虹吸滴灌装置样段。

所述待测虹吸滴灌装置样段为滴灌管或滴灌带。本实施例以滴灌管为例。

所述重力测量装置也可以为悬吊式测力装置。可以为弹簧秤、拉力计、弹簧测力计等测力装置，通过人工方式读数。

所述测力装置为重力传感器13，所述重力传感器13通过数据传输线14与计算机15连接。

所述水箱1的进水口端设有第三阀门。方便对水箱1内的水量进行控制。

本实施例中装土的容器采用土桶12，也可以根据需要采用其他形状、材质的容器。本实施例中土桶12桶壁向上距桶顶25cm处径向开设两个对称的穿管孔16，将滴灌管穿过，使得每个滴头位于相应土桶12的中心。本实施例通过铁架11和重力传感器13将土桶12挂到支架10上，也可以通过其他方式将土桶12挂到支架10上。

运行时，将土桶12内穿管孔16以下均匀装入试验土样并压实，使其压实度接近自然土壤压实度。将地埋式滴灌管/带7试验样段通过穿管孔16水平穿入土桶，调整滴灌管/带7使每个滴头处于各自土桶中间位置，堵上末端。将土桶内穿管孔16以上至桶顶均匀装入试验土样并压实，使其压实度接近自然土壤压实度。将水箱1注满水，打开水泵3为待测地埋式滴灌管/带7试验样段加压充水，调试滴灌管/带7入口工作压力至检测标准压力值。事先设置电接点真空表9的读数为检测标准真空值，加压充水结束后，通过真空泵9使滴灌管/带7进口压力降到此真空值时，真空泵9自动关闭，系统停止运行，完成一次负压吸泥模拟。按照检测要求多次重复上述步骤，便可实现对地埋式滴灌管/带抗虹吸堵塞性能的检测。

作为数据采集系统，计算机15与重力传感器13通过数据传输线14连接，可以实时采集土桶12的重量变化数据，并将每次负压吸泥模拟试验前后土桶12的重量值导入计算程序，可以得到本次检验批次的流量偏差和时间流量变化曲线。

通过上述描述可见，本发明能够模拟地埋式滴灌系统关闭过程中，管网中产生的负压吸泥现象，真实度高、操作简单，可靠性强，为地埋式滴灌管/带抗虹吸堵塞性能检测提供了一种切实可行的方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，其特征在于：包括负压供水系统和数据采集装置，所述数据采集装置包括重力测量装置和装有土的容器，待测虹吸滴灌装置样段由装有土的容器中的土中穿过，每个滴头对应一个装有土的容器，每个装有土的容器通过重力测量装置吊装在支架上，所述负压供水系统为所述待测虹吸滴灌装置样段供水和提供负压；

所述负压供水系统包括水箱、与水箱通过主管路依次顺序连接的第一阀门、水泵、泄水阀、主压力表和第二阀门，所述第二阀门远离主压力表的一端引入负压管路，所述负压管路上由第二阀门端开始依次设有第三阀门、真空表和真空泵，所述第二阀门远离主压力表一端的所述主管路经过滤器为所述待测虹吸滴灌装置样段供水；

所述待测虹吸滴灌装置样段为滴灌管或滴灌带。

2.根据权利要求1所述的地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，其特征在于：所述主管路连接至少两条支路，每条支路上均设有分压力表和待测虹吸滴灌装置样段。

3.根据权利要求1-2任一项所述的地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，其特征在于：所述重力测量装置为悬吊式测力装置。

4.根据权利要求3所述的地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，其特征在于：所述测力装置为重力传感器，所述重力传感器通过数据传输线与计算机连接。

5.根据权利要求1所述的地埋式滴灌装置防堵性能测试装置，其特征在于：所述水箱的进水口端设有第三阀门。