一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置的製作方法
2023-06-14 04:58:56 4
專利名稱：一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及模擬降雨及雨量檢測技術，尤其是指一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置。
背景技術：
帳篷生產完畢後，需對其進行性能測試，檢驗其在工作狀態下防止雨水滲漏的能力。以往常採用灑水裝置模擬降雨，需旋轉調整噴淋角，造成噴淋不均勻，影響降雨效果及雨量檢測精度。在已有技術中，常採用翻鬥式和虹吸式雨量計檢測雨量。翻鬥式雨量計用記錄脈衝個數及出現時間統計降雨量及降雨強度，脈衝信號頻率較低，難以達到目前通用自動控制器的頻率採集範圍，不利於構建綜合模擬降雨及雨量檢測系統；且其翻鬥容量較小，強降雨易使其未注滿水就提前翻轉，造成較大的測量誤差，它不適於計量強降雨。虹吸式雨量計虹吸排放的降水由人工計量水量，強降雨時，會頻繁出現虹吸，記錄間斷較多，造成較大的測量誤差，它也不適於計量強降雨。這兩種雨量計電子化和數位化程度較低，測量準確度、分辨力不高，調試操作不方便，試驗人員勞動強度較大，工作效率較低，試驗記錄誤差率較大，不利於構建自動雨量檢測系統。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，實現對降雨量的自動控制，使模擬降雨噴淋均勻，自動採集數據，並進行實時顯示。為了解決上述問題，本實用新型公開了一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，其特徵在於，測雨容器通過託盤與稱重傳感器相連，固定在支架上，稱重傳感器連接到PLC上；觸控螢幕與PLC連接，PLC分別連接變頻器、電磁閥以及電動閥；變頻器、水泵和管路依次連接，管路上安裝噴頭、電磁閥和電動閥；觸控螢幕與PLC通信，稱重傳感器將採集的雨量信息送入PLC處理，PLC控制變頻器、電磁閥和電動閥，變頻器通過設置不同的多段速參數控制水泵的轉速，電磁閥控制工作的噴頭的數量，電動閥控制管路中水的流量。 優選的，所述管路的支路的布置為「豐」字型，包括一個與管路垂直的管路支路，垂直支路上等間距地安裝四個與管路平行的管路支路。優選的，所述噴頭均勻安裝在管路的支路上，每個與管路平行的管路支路上安裝有3個噴頭，分別安裝在管路支路的兩個埠和支路中間處。優選的，所述測雨容器的底端側面安裝有自動排水電磁閥。優選的，所述電動閥採用斷相與相序保護繼電器進行相序保護。優選的，所述管路上，各個管路支路前安裝壓力傳感器，信號經過PLC處理，在觸控螢幕上顯示壓力值。優選的，所述管路上，各個管路支路前安裝電磁流量計，信號經過PLC處理，在觸控螢幕上顯示流量值。優選的，所述測雨容器、託盤、稱重傳感器、支架組成的測雨裝置布置在帳篷中軸線的兩端。優選的，所述支架有三隻長度相等的腳，兩端分別用圓環固定。優選的，所述測雨容器為圓柱體。與現有技術相比，本實用新型包括以下優點該裝置通過集成綜合自動控制及檢測系統，能很好的實現對水泵、電磁(動)閥等的控制，自動採集壓力、流量、雨量等信號，噴淋均勻，降雨效果好，雨量檢測裝置靈敏度高， 能實現數據自動採集，試驗人員勞動強度小，試驗誤差率較小，工作效率較高。
圖1為本實用新型帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置系統整體平面布置示意圖。圖2為電氣系統示意圖。圖3為測雨裝置布置示意圖。圖4為支架設計示意圖。圖5為測雨容器示意圖。圖6為稱重傳感器安裝示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。本實用新型為一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，其組成包括機組管路、雨量檢測、電氣控制三大系統。機組管路系統包括水泵、管路、噴頭、電磁閥、電動閥、電磁流量計、壓力傳感器。 進水管路從地下水池取水，經過水泵加壓後，進入管路系統中。管路支路在試驗區頂部成 「豐」字型布置，管路支路上均勻布置噴頭模擬降雨。降雨落到地面後匯入屋內排水溝，流回地下水池。雨量檢測系統包括觸控螢幕、可編程邏輯控制器(PLC)、稱重傳感器、測雨容器(帶自動排水電磁閥)、支架、託盤、信號傳輸電纜。其中觸控螢幕為上位顯示(控制)終端，PLC 為現地控制核心，稱重傳感器為雨量檢測儀器，測雨容器為雨水收集裝置，支架為稱重傳感器、託盤、測雨容器的固定裝置，託盤為稱重傳感器、測雨容器的連接裝置。電氣控制系統包括觸控螢幕、PLC、變頻器、電磁閥、電動閥、低壓電器元件等，其中， 電動閥採用斷相與相序保護繼電器進行相序保護。根據模擬降雨等級、電磁閥和電動閥的啟停、水泵的啟停、測雨器自動排水、參數顯示等控制功能需求分析，設計對應的電氣原理圖、接線圖，編寫PLC程序和組態控制程序，設置變頻器多段頻率等參數，將降雨等級與多段頻率相對應。[0033]該套裝置具體應用在四川省農業機械研究設計院帳篷性能試驗室，具體實施方案如圖所示。如圖1所示系統整體平面布置示意圖，機組管路系統包括水泵(1)、管路(2)、噴頭(3)、電磁閥、電動閥、電磁流量計、壓力傳感器。進水管路從地下水池取水，經過水泵(1)加壓後，進入管路( 系統中，管路O) 與水泵(1)出口端連接，由管路( 分出9個「豐」字型管路支路，形成三個有效噴水區域， 每個有效噴水區域內設置三個「豐」字型管路支路。每個「豐」字型管路支路中包括一個與管路( 垂直的管路支路，垂直支路上等間距地安裝四個與管路( 平行的管路支路。在管路( 上，管路支路前安裝一個電動閥，用來控制整個管路中水的流量；在與管路( 相交的每個管路支路底部都安裝有電磁閥，一共安裝9個電磁閥，每個電磁閥都控制各自的管路支路上工作的噴頭(3)的數量。每個管路支路都通過三通與管路( 連接。在試驗區底部的主管路上，各個支管路前安裝有電磁流量計和壓力傳感器，電磁流量計安裝在壓力傳感器後端0. 5米處，電磁流量計和壓力傳感器用來採集各個管路中水的壓力及流量，最後將採集的信號送至電氣系統進行顯示。與管路( 平行的管路支路上均勻安裝有噴頭C3)用來模擬降雨，每個平行的管路支路上安裝有3個噴頭(3)，管路支路的兩個埠處各安裝一個噴頭(3)，管路支路中間安裝一個噴頭(3)，降雨落到地面後匯入屋內排水溝，流回地下水池。在測試區域中設置一個控制室，裡面包含電氣控制系統中的部分裝置，用來控制降雨量以及顯示雨量、壓力和流 M.fn 息。如圖2所示電氣系統示意圖，電氣控制系統包括觸控螢幕(4) ,PLC(5)、變頻器(6)、 電磁閥(7)、電動閥、低壓電器元件等。觸控螢幕⑷與PLC(5)通信，PLC(5)通過繼電器與變頻器(6)、電磁閥(7)以及電動閥連接，按照預定程序和控制邏輯，通過點擊觸控螢幕(4)上的選擇按鈕，實現控制功能。變頻器(6)與水泵(1)通過電纜連接，根據降雨量需求的不同，通過變頻器(6)設置不同的多段速參數，對應調整變頻器的頻率，改變水泵(1)的轉速，從而改變流量。通過控制電動閥的啟動和停止，來控制管路O)中水流的開關，並通過調整電動閥打開的程度， 可以調節整個管路( 和管路支路中水的流量。點擊觸控螢幕(4)上控制電磁閥(7)的按鈕，通過PLC(5)中的程序控制電磁閥(7)的啟停，通過開啟幾組不同數量的電磁閥(7)，控制管路支路上投入工作的噴頭(3)的數量，改變降雨量，從而實現帳篷模擬降雨。測雨裝置(8)中的稱重傳感器以及管路( 上安裝的電磁流量計和壓力傳感器分別與PLC 連接，採集模塊自動採集測雨裝置(8)中稱重傳感器以及壓力傳感器和電磁流量計的輸出信號，送入PLC 中進行處理，調整相應設備運行參數，並將電磁流量計的測量數據與稱重傳感器的測量數據進行比對、修改，然後在觸控螢幕(4)上實時顯示雨量、壓力和流量值信息。如圖3所示測雨裝置布置示意圖，在測試區域共放置3個帳篷(9)，在帳篷(9)中軸線的兩端，布置測雨裝置(8)，每個帳篷(9)處布置兩個測雨裝置(8)，一共要布置6個測雨裝置⑶。如圖4所示支架設計示意圖，支架包括三個長度相同的腳，其兩端分別用一圓環固定，支架底端的圓環半徑大於支架頂端的圓環半徑，在支架的上端部分放置一個圓形託盤(10)用於固定測雨容器和稱重傳感器，兩個支架分別放置在測雨點上。如圖5所示測雨容器示意圖，測雨容器為圓柱形容器，在測雨容器的底端側面部分安裝有自動排水電磁閥(11)，在每次試驗結束後，通過操作觸控螢幕(4)上的按鈕，開啟測雨容器上的自動排水電磁閥(11)，開始排水，為下次試驗做準備。如圖6所示稱重傳感器安裝示意圖，稱重傳感器(12)安裝在圓形託盤(10)的中心位置，測雨容器和稱重傳感器(1 由圓形託盤(10)連接，固定在支架上。稱重傳感器 (12)連通工作電源後，實時採集雨量信息，信號經過放大器放大後進入PLC 進行信號處理，通過其與水的密度、測雨容器底面積、降雨時間等參數進行運算後，得到實時雨量信息， 在觸控螢幕的界面上顯示結果。以上對本實用新型所提供的一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，其特徵在於，測雨容器通過託盤(10)與稱重傳感器(1 相連，固定在支架上，稱重傳感器(12)連接到PLC (5)上；觸控螢幕⑷與PLC(5)連接，PLC(5)分別連接變頻器(6)、電磁閥(7)以及電動閥；變頻器(6)、水泵⑴和管路(2)依次連接，管路(2)上安裝噴頭(3)、電磁閥(7)和電動閥；觸控螢幕(4)與PLC(5)通信，稱重傳感器(12)將採集的雨量信息送入PLC(5)處理， PLC(5)控制變頻器(6)、電磁閥(7)和電動閥，變頻器(6)通過設置不同的多段速參數控制水泵⑴的轉速，電磁閥(7)控制工作的噴頭(3)的數量，電動閥控制管路(2)中水的流量。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述管路O)的支路的布置為「豐」字型， 包括一個與管路( 垂直的管路支路，垂直支路上等間距地安裝四個與管路( 平行的管路支路。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述噴頭(3)均勻安裝在管路(2)的支路上，每個與管路( 平行的管路支路上安裝有3個噴頭(3)，分別安裝在管路支路的兩個埠和支路中間處。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述測雨容器的底端側面安裝有自動排水電磁閥(11)。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述電動閥採用斷相與相序保護繼電器進行相序保護。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述管路( 上，各個管路支路前安裝壓力傳感器，信號經過PLC 處理，在觸控螢幕(4)上顯示壓力值。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述管路(2)上，各個管路支路前安裝電磁流量計，信號經過PLC 處理，在觸控螢幕(4)上顯示流量值。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述測雨容器、託盤(10)、稱重傳感器 (12)、支架組成的測雨裝置(8)布置在帳篷(9)中軸線的兩端。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述支架有三隻長度相等的腳，兩端分別用圓環固定。
10.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述測雨容器為圓柱體。
專利摘要本實用新型提供了一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，測雨容器通過託盤(10)與稱重傳感器(12)相連，固定在支架上，稱重傳感器(12)連接到PLC(5)上；觸控螢幕(4)與PLC(5)連接，PLC(5)分別連接變頻器(6)、電磁閥(7)以及電動閥；變頻器(6)、水泵(1)和管路(2)依次連接，管路(2)上安裝噴頭(3)、電磁閥(7)和電動閥；觸控螢幕(4)與PLC(5)通信，稱重傳感器(12)將採集的雨量信息送入PLC(5)處理，PLC(5)控制變頻器(6)、電磁閥(7)和電動閥，變頻器(6)通過設置不同的多段速參數控制水泵(1)的轉速，電磁閥(7)控制工作的噴頭(3)的數量，電動閥控制管路(2)中水的流量。
文檔編號G01M3/02GK202255782SQ20112039976
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者劉波, 劉澤生, 周小波, 廖功磊, 曾文明, 李光輝, 楊建霞, 蔣輝霞, 謝曉東, 鄭宇 申請人:四川省農業機械研究設計院