一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法
2023-12-10 22:13:12 2
專利名稱：一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法
技術領域：
本發明屬於節水灌溉噴灌系統測量中的關鍵設備與方法，適用於解決測量噴頭轉動均勻性的難題，特指一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法。
背景技術：
我國是農業用水大戶，佔全國總用水量的70%，其中農田灌溉用水佔農業用水的90% 95%。節水灌溉技術具有提高水的有效利用率、大幅度節約農業灌溉用水及提高農產品的產量和品質、實現農業增產和農民增收等優點。噴灌是一種先進的灌溉技術，近年來已廣泛應用於世界各國農業灌溉中。噴頭是影響噴灌灌水質量的關鍵設備，傳統的噴頭是以全圓噴灑域搖臂式噴頭為主，因其性能穩定以及適用範圍廣而得到廣泛應用。噴頭在工作過程中轉動是否均勻直接影響了噴灑不同角度下的水量分布及噴灑均勻性問題，而目前測量噴頭轉動均勻性的裝置與方法都沒有得到很好的解決，目前測量旋轉式噴頭轉動均勻性的方法為採用秒表人工測量噴頭轉動過程中不同旋轉角度下的時間，通過幾個時間對比來判斷噴頭轉動均勻性，測量精度低。因此，研製一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法具有重要的實用意義。經檢索，目前相關的文獻報導有中國農村水利水電「不同仰角狀況下噴頭性能試驗研究」(2011年第7期)、中國農村水利水電「球形接頭調角度應用於坡地噴灌」(2011年第2期)，其研究中涉及到的噴頭轉動均勻性的測量方法為將噴頭的轉動一周分為四個象限，分別用秒表測量各個象限的轉動時間，通過四個象限時間的對比，判斷噴頭轉動是否均勻。採用該種方法缺點是只能通過人工測量的時間初步判斷噴頭的粗略情況，並存在非常大的誤差。本發明提出一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法，能夠連續精確的測量噴頭轉動均勻性，屬於一種技術創新。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單的旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法，使噴頭在旋轉過程中，能夠連續精確的測量噴頭轉動均勻性。一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法，包括定位盤，定位孔，螺栓，螺母，轉動盤，雷射孔，定位盤內徑，臺階孔直徑，雷射中心線直徑，轉動盤外徑，雷射孔中心角度，雷射孔直徑，安裝立管，噴頭轉體，噴頭，U型雷射傳感器，雷射光束，數據線，落地固定腳架。定位盤連接在旋轉式噴頭的轉體上，連接方式是採用螺釘通過定位孔將定位盤與噴頭轉體連接；定位盤內徑略大於噴頭轉體外徑；定位孔均勻分布在定位盤側壁上，通過螺釘調節定位盤與噴頭轉體的間距，使定位盤與噴頭轉體保持在同一中心線上，並使定位盤位置水平；所述定位盤與轉動盤採用螺栓和螺母連接；在轉動盤螺栓孔與定位盤螺栓孔一一對應；所述轉動盤圓周邊緣設有均勻分布的雷射孔；所述U型雷射傳感器的U型兩端的雷射光束穿過轉動盤的雷射孔。雷射孔直徑、雷射孔中心線直徑與雷射孔中心線角度根據選用的雷射傳感器而設定。轉動盤上設有臺階孔。其特徵在於臺階孔直徑要小於雷射孔內邊緣的直徑。臺階孔的作用在於漏掉噴頭在轉動的過程中轉體處的部分水滴，避免水滴幹擾雷射孔影響測量結果O本發明的測試方法為測量時將U型雷射傳感器固定在落地腳架上，使U型雷射傳感器的U型兩端的雷射光束穿過轉動盤的雷射孔，轉動盤連接在定位盤上，定位盤連接在旋轉式噴頭轉體上，轉動噴頭，並帶動定位盤與轉動盤一起轉動，雷射光束非連續的穿過每個雷射孔形成脈衝信號，雷射傳感器通過數據線與計算機連接，計算機將採集的脈衝信號處理，便更精確的得到噴頭的轉動均勻性。本發明的優點在於測量裝置結構簡單，可操作性強，並且測量的精度更高，使噴頭在旋轉過程中，能夠連續精確的測量噴頭轉動均勻性。
圖1為測量裝置示意圖。圖2為測量裝置俯視示意圖。圖3為測量方法示意圖。圖中，1.定位盤，2.定位孔，3.螺栓，4.螺母，5.轉動盤，6.雷射孔，7.定位盤內徑，8.臺階孔直徑，9.雷射中心線直徑，10.轉動盤外徑，11.雷射孔中心角度，12.雷射孔直徑，13.安裝立管，14.噴頭轉體，15.噴頭，16. U型雷射傳感器，17.雷射光束，18.數據線，19.落地固定腳架。
具體實施例方式如圖所示，本發明包括定位盤1、定位孔2、螺栓3、螺母4、轉動盤5、雷射孔6、定位盤內徑7、臺階孔直徑8、雷射中心線直徑9、轉動盤外徑10、雷射孔中心角度11、雷射孔直徑12、安裝立管13、噴頭轉體14、噴頭15、U型雷射傳感器16、雷射光束17、數據線18和落地固定腳架19。其中，定位盤I連接在旋轉式噴頭15的轉體14上，螺釘調節定位盤I與噴頭轉體14的間距，使其保持在同一中心線上，並保證定位盤I位置水平。定位盤I內徑7略大於噴頭轉體14外徑。定位盤I與轉動盤5螺栓3螺母4連接。轉動盤5 —周邊緣設有雷射孔6，均勻分布在轉動盤5的圓周上，且雷射孔直徑12、雷射孔中心線直徑9與雷射孔中心線角度11根據選用的雷射傳感器16而設定。轉動盤5上臺階孔直徑8要小於雷射孔6內邊緣的直徑。工作過程如下測量時，如圖3所示，將U型雷射傳感器16固定在落地腳架19上，轉動盤5連接在定位盤I上，定位盤I連接在旋轉式噴頭轉體14上，將U型雷射傳感器16U型兩端的雷射光束17穿過轉動盤5的雷射孔6，噴頭15轉動過程中定位盤I與轉動盤5 —起轉動，雷射光束17非連續的穿過每個雷射孔6形成脈衝信號，雷射傳感器16通過數據線18與計算機連接進行採集的信號處理。
權利要求
1.一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置，其特徵在於，包括定位盤(I)、定位孔(2)、螺栓(3)、螺母(4)、轉動盤(5)、雷射孔(6)和U型雷射傳感器(16);所述定位盤(I)連接在旋轉式噴頭的轉體上，連接方式是採用螺釘通過定位孔(2)將定位盤(I)與噴頭轉體連接；定位盤內徑(7)略大於噴頭轉體外徑；定位孔(2)均勻分布在定位盤(I)側壁上，通過螺釘調節定位盤(I)與噴頭轉體的間距，使定位盤(I)與噴頭轉體保持在同一中心線上，並使定位盤(I)位置水平；所述定位盤(I)與轉動盤(5)採用螺栓(3)和螺母(4)連接；在轉動盤(5) 螺栓(3)孔與定位盤(I)螺栓(3)孔一一對應；所述轉動盤(5)圓周邊緣設有均勻分布的雷射孔(6);所述U型雷射傳感器(16)的U型兩端的雷射光束(17)穿過轉動盤(5)的雷射孔 (6)。
2.根據權利要求1所述的一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置，其特徵在於，所述雷射孔(6)的雷射孔直徑(12)、雷射孔中心線直徑(9)與雷射孔中心線角度(11)根據選用的雷射傳感器(16)設定。
3.根據權利要求1所述的一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置，其特徵在於，所述轉動盤(5)上設有臺階孔，所述臺階孔設於一周雷射孔(6)內側。
4.實施權利要求1所述的的一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置的測量方法，其特徵在於，將U型雷射傳感器(16)固定在落地腳架(19)上，使U型雷射傳感器(16)的U型兩端的雷射光束(17 )穿過轉動盤(5 )的雷射孔(6 )，轉動盤(5 )連接在定位盤(I)上，定位盤(I)連接在旋轉式噴頭轉體(14)上，轉動噴頭(15)，並帶動定位盤(I)與轉動盤(5) —起轉動，雷射光束(17)非連續的穿過每個雷射孔(6)形成脈衝信號，雷射傳感器(16)通過數據線18與計算機連接，計算機將採集的脈衝信號處理。
全文摘要
一種旋轉式噴頭轉動均勻性測量裝置及方法，屬於節水灌溉噴灌系統測量中的關鍵設備，本發明包括定位盤、定位孔、螺栓、螺母、轉動盤、雷射孔和U型雷射傳感器。定位盤連接在旋轉式噴頭的轉體上，螺釘調節定位盤與噴頭轉體的間距，使其保持在同一中心線上，並保證定位盤位置水平。定位盤內徑略大於噴頭轉體外徑。定位盤與轉動盤連接。轉動盤一周邊緣設有雷射孔，均勻分布在轉動盤的圓周上，且雷射孔直徑、雷射孔中心線直徑與雷射孔中心線角度根據選用的雷射傳感器而設定。轉動盤上臺階孔直徑要小於雷射孔內邊緣的直徑。
文檔編號G01M13/00GK103033352SQ20121054220
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者劉俊萍, 袁壽其, 李紅, 湯躍 申請人:江蘇大學