法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2018-07-27
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01M13/00 授权公告日:20161221 终止日期:20170712 申请日:20120712
专利权的终止
2016-12-21
授权
授权
2012-12-26
实质审查的生效 IPC(主分类):G01M13/00 申请日:20120712
实质审查的生效
2012-11-07
公开
公开
技术领域
本发明属于现有旋转式喷头转速测量装置的一种改进,具体涉及一种喷 灌用旋转式喷头转动特性和转速的测量装置。
背景技术
在农业灌溉、工业生产中,旋转式喷头是目前喷灌技术中采用最多的喷 头之一,它的运动特性和转速是影响其性能的主要因素。喷头转速对喷头喷 洒的均匀程度有很大影响,喷头转动过程中如果在某一位置转速小,则喷洒时 间长,喷洒量大;在某一位置转速大,则喷洒时间少,喷洒量小。因此喷头 运动特性与转速的测量成为喷头性能试验研究中的主要任务之一。
现有光测转速装置中的技术原理是:根据每分钟检测反射光的个数计算 转轴转速。存在的问题是这些光测转速装置不能测出喷头在一周内的转动均 匀性。现有的测量旋转式喷头的转动特性与转速装置,一种是使用接近开关, 在喷头下方安置一固定圆盘,将接近开关固定在圆盘上,并且在圆盘上均匀分 布,进行测量。或者是使用干簧管,同样在下方安置一固定圆盘,上均匀布置 干簧管,进行测量。存在的问题是,一但干簧管或者接近开关的布置固定, 就很难再改变,改变的的时候就需要对整体的布局进行修改。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足,本发明的目的在于,提供一种喷 灌用旋转式喷头转动特性和转速的测量装置,该装置采用的原理是:根据检 测到反射光的时间与反光材料的宽度来计算旋转式喷头的转速。能测出旋转 喷头每一周内的转速变化,在有水雾的情况下能够消除干扰,从而提高测量 精度,以达到设计轻巧简便。
为了实现上述任务,本发明采取的技术方案是,
一种喷灌用旋转式喷头转动特性和转速的测量装置,包括摇臂式喷头, 其特征在于,在摇臂式喷头的喷头体的外壁上均匀粘附有若干宽度相同的反 光材料;在摇臂式喷头的喷头基座上有圆盘,圆盘上固定有激光器,反光材 料与激光器的激光发射口处于同一水平面上,激光器通过计数器和脉冲信号 检测装置相连。
本发明的喷灌用旋转式喷头转动特性和转速的测量装置,带来的技术效 果是,使用方便,设计简单,精确度高。所使用的发光材料轻盈,在测量时 不影响摇臂式喷头的转速,使用激光器其光损失量小,接收精确,从而保证 了测量结果的精确性。
本发明的难点是激光发射器与激光接收器的安装位置的确定,为使得两 者之间不会相互阻挡,采用了激光发射接收一体的元件。
附图说明
图1是测量装置的示意图;图中的标号分别表示:1、圆盘,2、螺纹管 接头,3、激光器,4、反光材料,5、摇臂式喷头。
图2是激光器与计数器、脉冲信号检测装置、电源连接示意图,图中的 标号分别表示:3、激光器,6、计数器,7、脉冲信号检测装置,8、电源。
下面结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1和图2,本实施例给出一种喷灌用旋转式喷头转动特性和转速 的测量装置,包括摇臂式喷头5,在摇臂式喷头5的喷头体的外壁上均匀粘 附有若干宽度相同的反光材料4;在摇臂式喷头5的喷头基座上有圆盘1, 圆盘1上固定有激光器3,反光材料4与激光器3的激光发射口处于同一水 平面上,激光器3通过计数器6和脉冲信号检测装置7相连,激光器3、计 数器6和脉冲信号检测装置7由电源8供电。
本实施例中,激光器3采用集激光发射与激光接收于一体的元件,进行 激光的发射与接收。
反光材料4的数目为8~12个
激光器3发出的光源被粘附在摇臂式喷头5外壁上的反光材料4反射, 反射信号由激光接收器3接收。反光材料4在粘附时必须要求反光材料与激 光发射器发出光线保持垂直,且反光材料4表面光滑、平整,使得反射光能 与入射光光路重合,可以被接收器接收。
激光器3发出光源时,遇到反光材料4,光被反射,再由激光器3接收 反射光,导通测量电路,并发出脉冲信号。信号通过计数器6,计数器6对 发出的脉冲信号的个数进行计数,导向脉冲信号检测装置7中,脉冲信号检 测装置7检测接收到的脉冲信号时间,根据信号的间断时间得出旋转喷头的 转速,通过计数器6所记数字可得出摇臂式喷头5旋转的周数。
在摇臂式喷头5转动过程中,电路接通,激光器3的发射器发射激光, 发射的光源垂直的照射在摇臂式喷头5的喷头体上,发射的激光若没有照射 在反光材料4上,则没有反射光线,此时,激光器3的接收器没有信号,或 显示的是低电平;当激光照射到反光材料4上,就会将光源反射回来,激光 器3的接收器接收到反射光,产生脉冲信号,或显示生高电平,每当高低电 平进行一次翻转,计数器6就计数一次。摇臂式喷头5外壁粘附反光材料4 的个数已知,若粘附n片反光材料4,当计数器6计数到(n+1)时,摇臂 式喷头5旋转到下一圈。此时,脉冲信号检测装置7根据高低电平的时间差、 反光材料4的宽度、反光材料4的间隔以及每分钟产生高电平的个数来计算 出摇臂式喷头5的旋转特性。
计算速度,根据如下公式:
其中,
v2n是第n个反光材料处的速度
s2n是第n个反光材料的宽度,(本实施例中,每一个反光材料的宽度是 相同的)
t2n是检测到的第n个高电平持续的时间
v2n-1是第n个无反光材料处的速度
d2n-1是第n个无反光材料处的宽度(本实施例中,每一个无反光材料的 宽度亦相同)
t2n-1是检测到的第n个低电平持续的时间
由此,就可以得出摇臂式喷头5在每一时刻的转速。
综上所述,本发明的喷灌用旋转式喷头转动特性和转速的测量装置,原 理简单,安装方便,不影响摇臂式(旋转式)喷头自身的转速,精度高。适 用于各种旋转式喷头的转速测量。
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