CN202255782U - 一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置，测雨容器通过托盘(10)与称重传感器(12)相连，固定在支架上，称重传感器(12)连接到PLC(5)上；触摸屏(4)与PLC(5)连接，PLC(5)分别连接变频器(6)、电磁阀(7)以及电动阀；变频器(6)、水泵(1)和管路(2)依次连接，管路(2)上安装喷头(3)、电磁阀(7)和电动阀；触摸屏(4)与PLC(5)通信，称重传感器(12)将采集的雨量信息送入PLC(5)处理，PLC(5)控制变频器(6)、电磁阀(7)和电动阀，变频器(6)通过设置不同的多段速参数控制水泵(1)的转速，电磁阀(7)控制工作的喷头(3)的数量，电动阀控制管路(2)中水的流量。

Description

一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置

技术领域

本实用新型涉及模拟降雨及雨量检测技术，尤其是指一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置。

背景技术

帐篷生产完毕后，需对其进行性能测试，检验其在工作状态下防止雨水渗漏的能力。以往常采用洒水装置模拟降雨，需旋转调整喷淋角，造成喷淋不均匀，影响降雨效果及雨量检测精度。

在已有技术中，常采用翻斗式和虹吸式雨量计检测雨量。翻斗式雨量计用记录脉冲个数及出现时间统计降雨量及降雨强度，脉冲信号频率较低，难以达到目前通用自动控制器的频率采集范围，不利于构建综合模拟降雨及雨量检测系统；且其翻斗容量较小，强降雨易使其未注满水就提前翻转，造成较大的测量误差，它不适于计量强降雨。虹吸式雨量计虹吸排放的降水由人工计量水量，强降雨时，会频繁出现虹吸，记录间断较多，造成较大的测量误差，它也不适于计量强降雨。

这两种雨量计电子化和数字化程度较低，测量准确度、分辨力不高，调试操作不方便，试验人员劳动强度较大，工作效率较低，试验记录误差率较大，不利于构建自动雨量检测系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置，实现对降雨量的自动控制，使模拟降雨喷淋均匀，自动采集数据，并进行实时显示。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置，其特征在于，

测雨容器通过托盘与称重传感器相连，固定在支架上，称重传感器连接到PLC上；

触摸屏与PLC连接，PLC分别连接变频器、电磁阀以及电动阀；

变频器、水泵和管路依次连接，管路上安装喷头、电磁阀和电动阀；

触摸屏与PLC通信，称重传感器将采集的雨量信息送入PLC处理，PLC控制变频器、电磁阀和电动阀，变频器通过设置不同的多段速参数控制水泵的转速，电磁阀控制工作的喷头的数量，电动阀控制管路中水的流量。

优选的，所述管路的支路的布置为“丰”字型，包括一个与管路垂直的管路支路，垂直支路上等间距地安装四个与管路平行的管路支路。

优选的，所述喷头均匀安装在管路的支路上，每个与管路平行的管路支路上安装有3个喷头，分别安装在管路支路的两个端口和支路中间处。

优选的，所述测雨容器的底端侧面安装有自动排水电磁阀。

优选的，所述电动阀采用断相与相序保护继电器进行相序保护。

优选的，所述管路上，各个管路支路前安装压力传感器，信号经过PLC处理，在触摸屏上显示压力值。

优选的，所述管路上，各个管路支路前安装电磁流量计，信号经过PLC处理，在触摸屏上显示流量值。

优选的，所述测雨容器、托盘、称重传感器、支架组成的测雨装置布置在帐篷中轴线的两端。

优选的，所述支架有三只长度相等的脚，两端分别用圆环固定。

优选的，所述测雨容器为圆柱体。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：

该装置通过集成综合自动控制及检测系统，能很好的实现对水泵、电磁(动)阀等的控制，自动采集压力、流量、雨量等信号，喷淋均匀，降雨效果好，雨量检测装置灵敏度高，能实现数据自动采集，试验人员劳动强度小，试验误差率较小，工作效率较高。

附图说明

图1为本实用新型帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置系统整体平面布置示意图。

图2为电气系统示意图。

图3为测雨装置布置示意图。

图4为支架设计示意图。

图5为测雨容器示意图。

图6为称重传感器安装示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实用新型为一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置，其组成包括：机组管路、雨量检测、电气控制三大系统。

机组管路系统包括：水泵、管路、喷头、电磁阀、电动阀、电磁流量计、压力传感器。进水管路从地下水池取水，经过水泵加压后，进入管路系统中。管路支路在试验区顶部成“丰”字型布置，管路支路上均匀布置喷头模拟降雨。降雨落到地面后汇入屋内排水沟，流回地下水池。

雨量检测系统包括：触摸屏、可编程逻辑控制器(PLC)、称重传感器、测雨容器(带自动排水电磁阀)、支架、托盘、信号传输电缆。其中触摸屏为上位显示(控制)终端，PLC为现地控制核心，称重传感器为雨量检测仪器，测雨容器为雨水收集装置，支架为称重传感器、托盘、测雨容器的固定装置，托盘为称重传感器、测雨容器的连接装置。

电气控制系统包括：触摸屏、PLC、变频器、电磁阀、电动阀、低压电器元件等，其中，电动阀采用断相与相序保护继电器进行相序保护。根据模拟降雨等级、电磁阀和电动阀的启停、水泵的启停、测雨器自动排水、参数显示等控制功能需求分析，设计对应的电气原理图、接线图，编写PLC程序和组态控制程序，设置变频器多段频率等参数，将降雨等级与多段频率相对应。

该套装置具体应用在四川省农业机械研究设计院帐篷性能试验室，具体实施方案如图所示。

如图1所示系统整体平面布置示意图，机组管路系统包括：水泵(1)、管路(2)、喷头(3)、电磁阀、电动阀、电磁流量计、压力传感器。

进水管路从地下水池取水，经过水泵(1)加压后，进入管路(2)系统中，管路(2)与水泵(1)出口端连接，由管路(2)分出9个“丰”字型管路支路，形成三个有效喷水区域，每个有效喷水区域内设置三个“丰”字型管路支路。每个“丰”字型管路支路中包括一个与管路(2)垂直的管路支路，垂直支路上等间距地安装四个与管路(2)平行的管路支路。

在管路(2)上，管路支路前安装一个电动阀，用来控制整个管路中水的流量；在与管路(2)相交的每个管路支路底部都安装有电磁阀，一共安装9个电磁阀，每个电磁阀都控制各自的管路支路上工作的喷头(3)的数量。每个管路支路都通过三通与管路(2)连接。

在试验区底部的主管路上，各个支管路前安装有电磁流量计和压力传感器，电磁流量计安装在压力传感器后端0.5米处，电磁流量计和压力传感器用来采集各个管路中水的压力及流量，最后将采集的信号送至电气系统进行显示。

与管路(2)平行的管路支路上均匀安装有喷头(3)用来模拟降雨，每个平行的管路支路上安装有3个喷头(3)，管路支路的两个端口处各安装一个喷头(3)，管路支路中间安装一个喷头(3)，降雨落到地面后汇入屋内排水沟，流回地下水池。在测试区域中设置一个控制室，里面包含电气控制系统中的部分装置，用来控制降雨量以及显示雨量、压力和流量信息。

如图2所示电气系统示意图，电气控制系统包括：触摸屏(4)、PLC(5)、变频器(6)、电磁阀(7)、电动阀、低压电器元件等。

触摸屏(4)与PLC(5)通信，PLC(5)通过继电器与变频器(6)、电磁阀(7)以及电动阀连接，按照预定程序和控制逻辑，通过点击触摸屏(4)上的选择按钮，实现控制功能。

变频器(6)与水泵(1)通过电缆连接，根据降雨量需求的不同，通过变频器(6)设置不同的多段速参数，对应调整变频器的频率，改变水泵(1)的转速，从而改变流量。通过控制电动阀的启动和停止，来控制管路(2)中水流的开关，并通过调整电动阀打开的程度，可以调节整个管路(2)和管路支路中水的流量。点击触摸屏(4)上控制电磁阀(7)的按钮，通过PLC(5)中的程序控制电磁阀(7)的启停，通过开启几组不同数量的电磁阀(7)，控制管路支路上投入工作的喷头(3)的数量，改变降雨量，从而实现帐篷模拟降雨。

测雨装置(8)中的称重传感器以及管路(2)上安装的电磁流量计和压力传感器分别与PLC(5)连接，采集模块自动采集测雨装置(8)中称重传感器以及压力传感器和电磁流量计的输出信号，送入PLC(5)中进行处理，调整相应设备运行参数，并将电磁流量计的测量数据与称重传感器的测量数据进行比对、修改，然后在触摸屏(4)上实时显示雨量、压力和流量值信息。

如图3所示测雨装置布置示意图，在测试区域共放置3个帐篷(9)，在帐篷(9)中轴线的两端，布置测雨装置(8)，每个帐篷(9)处布置两个测雨装置(8)，一共要布置6个测雨装置(8)。

如图4所示支架设计示意图，支架包括三个长度相同的脚，其两端分别用一圆环固定，支架底端的圆环半径大于支架顶端的圆环半径，在支架的上端部分放置一个圆形托盘(10)用于固定测雨容器和称重传感器，两个支架分别放置在测雨点上。

如图5所示测雨容器示意图，测雨容器为圆柱形容器，在测雨容器的底端侧面部分安装有自动排水电磁阀(11)，在每次试验结束后，通过操作触摸屏(4)上的按钮，开启测雨容器上的自动排水电磁阀(11)，开始排水，为下次试验做准备。

如图6所示称重传感器安装示意图，称重传感器(12)安装在圆形托盘(10)的中心位置，测雨容器和称重传感器(12)由圆形托盘(10)连接，固定在支架上。称重传感器(12)连通工作电源后，实时采集雨量信息，信号经过放大器放大后进入PLC(5)进行信号处理，通过其与水的密度、测雨容器底面积、降雨时间等参数进行运算后，得到实时雨量信息，在触摸屏(4)的界面上显示结果。

以上对本实用新型所提供的一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种帐篷性能测试模拟降雨及雨量检测装置，其特征在于，

测雨容器通过托盘(10)与称重传感器(12)相连，固定在支架上，称重传感器(12)连接到PLC(5)上；

触摸屏(4)与PLC(5)连接，PLC(5)分别连接变频器(6)、电磁阀(7)以及电动阀；

变频器(6)、水泵(1)和管路(2)依次连接，管路(2)上安装喷头(3)、电磁阀(7)和电动阀；

触摸屏(4)与PLC(5)通信，称重传感器(12)将采集的雨量信息送入PLC(5)处理，PLC(5)控制变频器(6)、电磁阀(7)和电动阀，变频器(6)通过设置不同的多段速参数控制水泵(1)的转速，电磁阀(7)控制工作的喷头(3)的数量，电动阀控制管路(2)中水的流量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管路(2)的支路的布置为“丰”字型，包括一个与管路(2)垂直的管路支路，垂直支路上等间距地安装四个与管路(2)平行的管路支路。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述喷头(3)均匀安装在管路(2)的支路上，每个与管路(2)平行的管路支路上安装有3个喷头(3)，分别安装在管路支路的两个端口和支路中间处。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测雨容器的底端侧面安装有自动排水电磁阀(11)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电动阀采用断相与相序保护继电器进行相序保护。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管路(2)上，各个管路支路前安装压力传感器，信号经过PLC(5)处理，在触摸屏(4)上显示压力值。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管路(2)上，各个管路支路前安装电磁流量计，信号经过PLC(5)处理，在触摸屏(4)上显示流量值。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测雨容器、托盘(10)、称重传感器(12)、支架组成的测雨装置(8)布置在帐篷(9)中轴线的两端。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架有三只长度相等的脚，两端分别用圆环固定。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测雨容器为圆柱体。

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