一种旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法

摘要

一种旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法，属于节水灌溉喷灌系统测量中的关键设备，本发明包括定位盘、定位孔、螺栓、螺母、转动盘、激光孔和U型激光传感器。定位盘连接在旋转式喷头的转体上，螺钉调节定位盘与喷头转体的间距，使其保持在同一中心线上，并保证定位盘位置水平。定位盘内径略大于喷头转体外径。定位盘与转动盘连接。转动盘一周边缘设有激光孔，均匀分布在转动盘的圆周上，且激光孔直径、激光孔中心线直径与激光孔中心线角度根据选用的激光传感器而设定。转动盘上台阶孔直径要小于激光孔内边缘的直径。

说明书

技术领域

本发明属于节水灌溉喷灌系统测量中的关键设备与方法，适用于解决测量喷头转动均匀性的难题，特指一种旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法。

背景技术

我国是农业用水大户，占全国总用水量的70％，其中农田灌溉用水占农业用水的90％～95％。节水灌溉技术具有提高水的有效利用率、大幅度节约农业灌溉用水及提高农产品的产量和品质、实现农业增产和农民增收等优点。喷灌是一种先进的灌溉技术，近年来已广泛应用于世界各国农业灌溉中。喷头是影响喷灌灌水质量的关键设备，传统的喷头是以全圆喷洒域摇臂式喷头为主，因其性能稳定以及适用范围广而得到广泛应用。喷头在工作过程中转动是否均匀直接影响了喷洒不同角度下的水量分布及喷洒均匀性问题，而目前测量喷头转动均匀性的装置与方法都没有得到很好的解决，目前测量旋转式喷头转动均匀性的方法为采用秒表人工测量喷头转动过程中不同旋转角度下的时间，通过几个时间对比来判断喷头转动均匀性，测量精度低。因此，研制一种旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法具有重要的实用意义。

经检索，目前相关的文献报道有：中国农村水利水电“不同仰角状况下喷头性能试验研究”（2011年第7期）、中国农村水利水电“球形接头调角度应用于坡地喷灌”（2011年第2期），其研究中涉及到的喷头转动均匀性的测量方法为：将喷头的转动一周分为四个象限，分别用秒表测量各个象限的转动时间，通过四个象限时间的对比，判断喷头转动是否均匀。采用该种方法缺点是只能通过人工测量的时间初步判断喷头的粗略情况，并存在非常大的误差。本发明提出一种旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法，能够连续精确的测量喷头转动均匀性，属于一种技术创新。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法，使喷头在旋转过程中，能够连续精确的测量喷头转动均匀性。

一种旋转式喷头转动均匀性测量装置及方法，包括定位盘，定位孔，螺栓，螺母，转动盘，激光孔，定位盘内径，台阶孔直径，激光中心线直径，转动盘外径，激光孔中心角度，激光孔直径，安装立管，喷头转体，喷头，U型激光传感器，激光光束，数据线，落地固定脚架。定位盘连接在旋转式喷头的转体上，连接方式是采用螺钉通过定位孔将定位盘与喷头转体连接；定位盘内径略大于喷头转体外径；定位孔均匀分布在定位盘侧壁上，通过螺钉调节定位盘与喷头转体的间距，使定位盘与喷头转体保持在同一中心线上，并使定位盘位置水平；所述定位盘与转动盘采用螺栓和螺母连接；在转动盘螺栓孔与定位盘螺栓孔一一对应；所述转动盘圆周边缘设有均匀分布的激光孔；所述U型激光传感器的U型两端的激光光束穿过转动盘的激光孔。

激光孔直径、激光孔中心线直径与激光孔中心线角度根据选用的激光传感器而设定。转动盘上设有台阶孔。其特征在于台阶孔直径要小于激光孔内边缘的直径。台阶孔的作用在于漏掉喷头在转动的过程中转体处的部分水滴，避免水滴干扰激光孔影响测量结果。

本发明的测试方法为：测量时将U型激光传感器固定在落地脚架上，使U型激光传感器的U型两端的激光光束穿过转动盘的激光孔，转动盘连接在定位盘上，定位盘连接在旋转式喷头转体上，转动喷头，并带动定位盘与转动盘一起转动，激光光束非连续的穿过每个激光孔形成脉冲信号，激光传感器通过数据线与计算机连接，计算机将采集的脉冲信号处理，便更精确的得到喷头的转动均匀性。

本发明的优点在于：测量装置结构简单，可操作性强，并且测量的精度更高，使喷头在旋转过程中，能够连续精确的测量喷头转动均匀性。

附图说明

图1为测量装置示意图。

图2为测量装置俯视示意图。

图3为测量方法示意图。

图中，1.定位盘，2.定位孔，3.螺栓，4.螺母，5.转动盘，6.激光孔，7.定位盘内径，8.台阶孔直径，9.激光中心线直径，10.转动盘外径，11.激光孔中心角度，12.激光孔直径，13.安装立管，14.喷头转体，15.喷头，16.U型激光传感器，17.激光光束，18.数据线，19.落地固定脚架。

具体实施方式

如图所示，本发明包括定位盘1、定位孔2、螺栓3、螺母4、转动盘5、激光孔6、定位盘内径7、台阶孔直径8、激光中心线直径9、转动盘外径10、激光孔中心角度11、激光孔直径12、安装立管13、喷头转体14、喷头15、 U型激光传感器16、激光光束17、数据线18和落地固定脚架19。其中，定位盘1连接在旋转式喷头15的转体14上，螺钉调节定位盘1与喷头转体14的间距，使其保持在同一中心线上，并保证定位盘1位置水平。定位盘1内径7略大于喷头转体14外径。定位盘1与转动盘5螺栓3螺母4连接。转动盘5一周边缘设有激光孔6，均匀分布在转动盘5的圆周上，且激光孔直径12、激光孔中心线直径9与激光孔中心线角度11根据选用的激光传感器16而设定。转动盘5上台阶孔直径8要小于激光孔6内边缘的直径。

工作过程如下：测量时，如图3所示，将U型激光传感器16固定在落地脚架19上，转动盘5连接在定位盘1上，定位盘1连接在旋转式喷头转体14上，将U型激光传感器16U型两端的激光光束17穿过转动盘5的激光孔6，喷头15转动过程中定位盘1与转动盘5一起转动，激光光束17非连续的穿过每个激光孔6形成脉冲信号，激光传感器16通过数据线18与计算机连接进行采集的信号处理。