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四川自控设备
发布时间:2018/03/23
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四川自控设备

在四川节水灌溉发挥着很重要的作用,现在我们介绍的就是波涌灌控制阀及自控器的研制,它的构成方便四川农业节水灌溉的发展,现在自控设备像控制阀可以自动介绍切断水流,减少对水资源的浪费,目前旗下的材料都是由铁质材料做成。

1 波涌灌溉设备的构成

 

1.1 波涌灌控制阀

 

考虑到灌区自动化灌溉需要,研制的波涌灌控制阀采用双向开关结构来切换水流推进方向,根据自控器指令实现对供水过程的间歇控制。特别是在无人值守状态下,灌溉结束后能迅速自动切断水流,避免过量灌溉引起的浪费。控制阀目前由铁质材料做成,主要组成构件包括:阀体、阀门和减速.阀体结构类似于三通,由三段直径为200 mm(8″)的铁管组合连接而成,一端与水源相连,两端为出水口。阀门为带有周边止水垫圈的圆形闸门,其中中轴上下两端经止水轴承分别与阀体和减速箱连接。受减速箱控制,闸门环绕中心轴作直角旋转,实现水流开启和关门状态。密闭的减速箱被固定在阀体两侧并通过中心轴与闸门相接。箱内装有:(1)传动机构,考虑到蜗杆传动具有工作平稳无噪声可自锁等优点,本设计中采用普通圆柱蜗杆传动及蜗轮减速;(2)驱动器,用来控制阀门启闭的微型直流电动机;(3)定位器,由光控管和光控板组成,旨在确定阀门的启闭状态;(4)减速器,将高速运转的电动机(3 000 r/min)转速通过两级减速降至10 r/min左右,再驱动阀门;(5)缓冲器,防止电机过载和保证阀门的闭合状态。

 

1.2 自动控制器

 

自控器是波涌灌溉系统的控制中心,控制电路板及软件是控制器的核心部分,它接受人工输入的参数,对波涌阀发出操作指令,实现闸门的交替启闭。闸门位置由光电管定位,控制器接收到光电管信号后,决定是否启闭电动机。自控器主要由下述部分构成。

 

主控部分。采用89c518位微控制器为核心,附设键盘及显示器组成。键盘用来设置系统时间、起始时间、每次灌水时间、间歇时间和波涌次数等。这些输入参数被自动保存,电源关闭或掉电也不丢失。显示器由6位led数码管组成,显示参数及工作时间状态,由于采用了扫描方式降低了功耗。系统时钟为24 h制,采用后备电池,关机后时钟仍正常工作。

1.3 控制阀与自控器的连接

 

为使用方便,避免非法或误操作,控制器和波涌阀的接口采用工业化标准,二者间的连接只需使用电缆线对插即可(惟一可插),操作简单安全。

 

2 设备性能及特点

 

开发研制的波涌灌设备具有如下工作性能和特点。

 

双阀工作状态下,单台波涌阀的最大过流量q及相应可控制的灌溉面积s用下式估算

 

其中式中a为输水管道截面积;d为输水管道直径;ε为流量系数;h为农渠分水口处的压力水头;λ为沿程水头损失系数;ξ为局部水头损失系数;l为输水管道长度;t为轮灌周期;m为灌水定额;t为每日灌水时间;η为水的有效利用系数。附表给出假定作物轮灌周期为7 d,每天灌水时间为12 h,不同输水管道长度和压力水头组合下计算得到的单台波涌阀最大过流量q及相应可控制的灌溉面积数量。对渠灌区而言,当农渠分水口处的水头压差为30~50 cm时,波涌灌设备控制的面积是4~6 hm2,而在井灌区,控制面积则取决于机井泵的富余水头。

总之,它的设备性能和特点方便了农民朋友们的生活,适合国情的波涌灌设备是实现大面积推广应用这一节水灌溉方法的必要条件之一。已开发出的波涌灌控制阀及自动控制器具有一阀多用、操作简便的特点。田间试验初步考核结果证明这套设备已达到设计要求和性能指标,具备较强的田间实用性。在此基础上,将进一步提高和完善控制阀及自控器的质量和标准,采用轻型材料替代现有材质,减轻设备自重,易于田间灵活移动。此外,还应开发与波涌灌设备相配套的田间输水管道和相应的管件闸孔等,从而提供性能良好、价格适度的波涌灌溉成套系统。