一種施肥器智能測試裝置的製作方法
2023-08-02 11:33:56 2
專利名稱：一種施肥器智能測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於測試施肥器水力學性能、施肥均勻度的的智能測試裝置，屬 於水利工程領域，其IPC國際專利分類號為E02B 1/00，E02D 33/00。
背景技術：
施肥器是微灌系統中用於給作物均勻施肥的設備，根據水力學結構與施肥原理的 不同，可以分為文丘裡施肥器、施肥罐、比例施肥泵等三種形式，無論是哪種形式，施肥器的 基本功能是通過在灌溉的同時將肥料配兌成肥液一起輸送到作物根部土壤，供作物根系直 接吸收利用。與傳統的施肥方法相比有明顯優點，比如不需人工撒肥作業，節省動力且方 便，定位施肥且均勻，控制入滲深度及劑量，防止地下水汙染等。同時，微灌施肥可有效提高 肥料利用率，促進作物生長。研究表明，滴灌系統中配備施肥器可以節約20% -40%氮肥， 節水30%，增產5% 10%，減少氮、磷向地下水輸入量20%以上，在我國具有廣泛的推廣 應用潛力，具有顯著的社會、經濟與生態效益。但是，我國微灌施肥的研發技術體系尚未建 立，研究成果較少，研究技術手段落後；我國施肥設備生產技術相對滯後、產品品種規格少、 配套水平低。因此，為進一步提高我國施肥器的研製水平，有必要開發一種施肥器智能測試
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發明內容
本發明根據多年的研究試驗結果，提出一種能自動測試施肥器水力學性能、施肥 均勻度的智能測試裝置。本發明提供的施肥器智能測試裝置，包括供水管路系統、數據採集分析系統、測試 系統和排水管路系統，所述供水管路系統主要由水泵、具有485通訊接口的變頻器、供水管 道及第一逆止閥組成；數據採集分析系統主要由計算機、數據採集器和電纜組成；測試系 統主要由施肥器、第一壓力傳感器、第一流量傳感器、第二壓力傳感器及第二流量傳感器組 成；排水管路系統主要由第二逆止閥、排水管道組成；其中，所述變頻器一端與水泵連接， 另一端通過485通訊接口與計算機連接，所述水泵出水口連接供水管道，在所述供水管道 上，設置有第一逆止閥、第一多功能接頭、第一流量傳感器和第一壓力傳感器；所述施肥器 下部連接肥料罐，上部進水口與出水口分別與供水管道的末端及排水管道的首端連接，所 述排水管道上設置有第二壓力傳感器、第二流量傳感器、第二多功能接頭和第二逆止閥；所 述第一壓力傳感器、第一流量傳感器、第二壓力傳感器及第二流量傳感器通過電纜與數據 採集器連接，數據採集器與計算機連接；所述第一多功能接頭和第二多功能接頭由活接頭 和伸縮接頭組成，能夠保證不小於1cm伸縮餘量；所述供水管道上設有第一閥門，排水管道 上設有第二閥門，分別用於採集施肥器進口和出口的水樣。優選地，水泵額定壓力不小0. 6Mpa，額定流量一般不小於50m3/h。優選地，數據採集器可以採集模擬信號或數位訊號。優選地，第一流量傳感器和第二流量傳感器精度不低於0. 5%，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器量程為0 IMpa，精度不低於0. 5%。優選地，供水管道管徑不小於63mm，設計壓力不低於0. 8Mpa。該技術方案既適合於測試文丘裡施肥器、施肥罐、比例施肥泵等多種類型的施肥 器。具有施肥器安裝簡便、測試精度高、智能化程度高等特點。本發明一改施肥器性能測試主要依賴人工、手動計量測試的方式，將自動控制技 術、傳感器技術、計算機技術等先進技術應用到施肥器測試裝置中，使得測試精度、測試效 率大幅度提高，施肥器測試周期大大縮短，將有力促進我國施肥器的研發水平，具有顯著經 濟社會效益。
四
圖1本發明的施肥器智能測試裝置平面示意圖。圖2本發明的施肥器智能測試裝置A-A剖視圖。圖中，1為蓄水池，2為水泵，3為變頻器，4為數據採集器，5為計算機，61為第一逆 止閥，7為供水管道，81為第一多功能接頭，91為第一流量傳感器，10為第一壓力傳感器，11 為施肥器，12為肥料罐，13為排水管道，14為第一閥門，15為電纜，62為第二逆止閥，82為 第二多功能接頭，92為第二流量傳感器，20為第二壓力傳感器，24為第二閥門。
五具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發明提供的施肥器智能測試裝置，包括供水管路系統、數據 採集分析系統、測試系統和排水管路系統，所述供水管路系統主要有水泵2、具有485通訊 接口的變頻器3、供水管道7、第一逆止閥61，水泵2選型應當滿足測試所需流量和壓力的 要求，變頻器3主要用於提供穩定的管道壓力，通過485通訊接口可以與數據採集分析系統 相接；數據採集分析系統由計算機5、數據採集器4和電纜15組成，計算機5上安裝有數據 處理和分析軟體，主要用於調節水泵2的工作壓力、採集並分析測試系統的傳來的管道流 量與壓力數據，測試系統主要由施肥器11、第一壓力傳感器10、第一流量傳感器91、第二壓 力傳感器20及第二流量傳感器92組成，排水管路系統包括第二逆止閥62、排水管道13組 成，主要是將水排入蓄水池1，防止回水。蓄水池1用來調節水體，水泵2可為測試系統提供合適的流量和壓力，水泵2的選 型應當依據設計測試工況要求，應高於所測施肥器11的設計流量、設計壓力，水泵額定壓 力一般不小0. 6Mpa，額定流量一般不小於50m3/h，變頻器3 —端與水泵2連接，用於提供穩 定的測試壓力，變頻器3另一端通過485通訊接口，與計算機5連接，可以根據數據處理和 軟體設置變化測試壓力，數據採集器4採集流量傳感器91、92和壓力傳感器10、20信號實 時數據，可以採集模擬信號和數位訊號。計算機5安裝數據採集分析軟體，實現實時數據顯 示、圖表製作、數據列印、數據輸出等功能，逆止閥6主要用於防止管道回水影響測試精度， 供水管道7管徑一般不小於63mm，設計壓力不低於0. 8Mpa，多功能接頭81、82由活接頭和 伸縮接頭組成，可以保證不小於lcm伸縮餘量，保證密封防漏效果，流量傳感器91、92用於 測量施肥器進口、出口流量，應根據所測試的施肥器額定流量範圍、單位時間吸肥量確定來 選型，精度不低於0.5%，壓力傳感器10、20用於測量施肥器11進口、出口壓力，量程為0 IMpa，精度不低於0. 5%。施肥器11即為目標測試儀器，下部連接肥料罐12，肥料罐12用於溶解肥料，排水管道13將測試排水引入蓄水池1，閥門14、24主要用於採集施肥器11進 口、出口水樣，分析施肥比例，電纜15主要為供電線和信號線。流量傳感器91、92和壓力傳感器10、20應當每年到計量單位校正，保證在測試精 度範圍內。本發明的施肥器智能測試裝置與常規施肥器測試方法相比應用了流量傳感器、壓 力傳感器等傳感器，利用數據採集分析系統，可以自動設置各種測試狀態，自動分析測試結 果，測試效率大幅度提高，有助於提高我國灌溉施肥器的整體研發水平，縮短研發周期。
權利要求
一種施肥器智能測試裝置及測試方法，包括供水管路系統、數據採集分析系統、測試系統和排水管路系統，所述供水管路系統主要由水泵(2)、具有485通訊接口的變頻器(3)、供水管道(7)及第一逆止閥(61)組成；數據採集分析系統主要由計算機(5)、數據採集器(4)和電纜(15)組成；測試系統主要由施肥器(11)、第一壓力傳感器(10)、第一流量傳感器(91)、第二壓力傳感器(20)及第二流量傳感器(92)組成；排水管路系統主要由第二逆止閥(62)、排水管道(13)組成；其中，所述變頻器(3)一端與水泵(2)連接，另一端通過485通訊接口與計算機(5)連接，所述水泵(2)出水口連接供水管道(7)，在所述供水管道(7)上，設置有第一逆止閥(61)、第一多功能接頭(81)、第一流量傳感器(91)和第一壓力傳感器(10)；所述施肥器(11)下部連接肥料罐(12)，上部進水口與出水口分別與供水管道(7)的末端及排水管道(13)的首端連接，所述排水管道(13)上設置有第二壓力傳感器(20)、第二流量傳感器(92)、第二多功能接頭(82)和第二逆止閥(62)；所述第一壓力傳感器(10)、第一流量傳感器(91)、第二壓力傳感器(20)及第二流量傳感器(92)通過電纜(15)與數據採集器(4)連接，數據採集器(4)與計算機(5)連接；所述第一多功能接頭(81)和第二多功能接頭(82)由活接頭和伸縮接頭組成，能夠保證不小於1cm伸縮餘量；所述供水管道(7)上設有第一閥門(14)，排水管道(13)上設有第二閥門(24)，分別用於採集施肥器(11)進口和出口的水樣。
2.根據權利要求1所述的施肥器智能測試裝置，其特徵在於所述水泵(2)額定壓力 不小0. 6Mpa，額定流量一般不小於50m7h。
3.根據權利要求2所述的施肥器智能測試裝置，其特徵在於數據採集器(4)可以採 集模擬信號或數位訊號。
4.根據權利要求1或2所述的施肥器智能測試裝置，其特徵在於第一流量傳感器 (91)和第二流量傳感器(92)精度不低於0.5%，第一壓力傳感器(10)和第二壓力傳感器 (20)量程為0 IMpa,精度不低於0.5%。
5.根據權利要求4所述的施肥器智能測試裝置，其特徵在於供水管道(7)管徑不小 於63mm，設計壓力不低於0. 8Mpa。
全文摘要
本發明公布了一種施肥器測試裝置，屬於水利工程領域，IPC國際專利分類號為E02B1/00，E02D 33/00包括供水管路系統、數據採集分析系統、測試系統和排水管路系統，供水管路系統由水泵、具有485通訊接口的變頻器、供水管道及逆止閥組成；數據採集分析系統主要由計算機、數據採集器和電纜組成；測試系統主要由施肥器、壓力傳感器及流量傳感器組成；排水管路系統主要由逆止閥、排水管道組成；所述施肥器下部連接肥料罐，上部進水口與出水口分別與供水管道及排水管道連接，流量傳感器、壓力傳感器與數據採集分析系統連接。該測試裝置具有安裝簡便、測試精度高等特點，將有力促進我國施肥器的研發水平，具有顯著經濟社會效益。
文檔編號G01M99/00GK101876596SQ20091025054
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者劉洪祿, 吳文勇, 尹世洋, 郝仲勇, 韓啟彪 申請人:北京市水利科學研究所