一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置，属于农田水利技术领域。
【背景技术】
[0002]水是农业的命脉，农业用水占全国总用水量的近70%，其中的90%用于农田灌溉，灌区在提高土地生产力、提高人们生活水平和发展区域经济中具有重要作用。然而，随着我国社会经济的快速发展，灌区中存在的问题也越来越突出，尤其是我国北方大型灌区中水资源较少、农田用水量大、灌溉效率低下，这造成了大力漫灌、土地盐碱化、灌溉用户节水意识差、水资源浪费等现象严重。目前，灌区内各个用水户及用水机构间的矛盾严重，日益短缺的水资源已成为影响灌区进一步发展的重要问题，因此大力配置合理且高效的量水设施，实行有效节水、定额供水和按量收费已成为迫切任务。
[0003]灌区节水是指采用先进的管理技术措施，以较少的水量满足农作物正常生长的用水需求，其实施的先决条件是田间灌溉用水的准确计量。灌区量水虽然不是直接的节水措施，但它却是农业用水合理分配及采取高新节水措施的基础性工作。实践证明，大力推广灌区量水装置是提高灌区管理水平和用水效率的有力措施，也是核订和按方计征水费的可靠依据。然而，多年来我国除了少数灌区外，绝大多数只是在输水干、支渠设置一些量水设施，而很少于单块农田入口处安装水量计量装置，这使得灌区的用水情况在大尺度上把握较为精确，但是对单个灌溉用户的水量把握不是很确切。
[0004]目前所使用的农业水量计量装置的结构形式、排布方式和外形有多种类型，如明渠式、过水箱式、管道式，它们计量的原理基本可分为连续型计量和非连续型计量，同时各种具有一定科技含量的装置也在不断涌现，如超声波流量计、电磁流量计等。实践证明，灌区量水设施修建促进了农田用水利用率、水费回收率及灌区经济效率的提高，但是这些量水设施在实际使用中还存在着不足，如量水堰、量水槽等装置精度较低；大型计量装置需要资金较多、占用田地较大；高精度仪表类装置维护和校正要求高，适用范围有限；纯机械类计量装置信息采集较困难，自动化程度较低等等。因此，目前我国灌区亟需一种适用于单块农田灌溉用水计量的发明装置，它应能够精确计量田间灌溉用水并便于维护，同时它在实施过程中应在一定程度上实现远程网络化控制和管理，做到灌区灌溉效率和管理水平的共同提尚。
【发明内容】
[0005]本发明提出了一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置，采用离散式水量计量方法，具有结构简单、计量精确的优点，可用于对田间灌溉用水量的准确计量及自动控制，有利于实现水资源的利用效率及灌溉水量智能化控制。
[0006]本发明的技术解决方案:其特征是包括过水箱、升降水箱、升降控制装置、行程开关、电磁锁和控制器。
[0007]所述过水箱安装于沟渠护坡中，内部安装有升降水箱。所述升降水箱顶部安装有挂钩和定位杆，所述升降控制装置包括滑轮支架、小惯量阻尼器、滑轮、钢丝绳和配重块，所述滑轮支架固定于过水箱顶部，滑轮支架两端安装有滑轮，钢丝绳穿过小惯量阻尼器并分别与挂钩和配重块连接，升降水箱可在过水箱中上下运动。所述行程开关固定于过水箱顶部内侧，所述电磁锁对称固定于过水箱侧壁上，所述控制器固定在过水箱的顶部并与行程开关和电磁锁连接，控制器接收行程开关的触发信号，还能控制电磁锁的开启和关闭。
[0008]本发明具有如下优点和有益效果:
1)本发明采用离散式水量计量方法，通过累计升降水箱单次过水量和升降次数来计算总过水量，计量精度高于普通连续式计量装置；
2)通过更换不同重量的配重块，可调节升降水箱单次过水量，从而使本发明适用于各种水流量的场合，适应性强；
3)本发明装置中升降水箱的进水口和出水口交替开启，这种离散式过水方式对水流具有一定阻力，在沟渠中大量安装条件下，有利于保持沟渠网络内的水头稳定，从而有效的避免上游和下游田块灌溉水量分配不均衡的问题；
4)本发明采用水量计量和过水控制一体化结构，当实际过水量超过预置过水总量时可自动停止灌溉，从而实现灌溉过程的水量监控及自动控制，有效的避免了过度灌溉带来的水资源浪费；
5)本发明适应性强，水流中泥沙等杂物不会影响到计量的准确性；
6)本发明装置结构简单，便于安装，非灌溉期可以方便取走。
【附图说明】
[0009]附图1是本发明的主视图(升降水箱处于上位状态)；
附图2是本发明的主视图(升降水箱处于下位状态)；
附图3是本发明的右视图；
附图4是过水箱左侧视图；
附图5是过水箱右侧视图；
附图6是升降水箱左侧视图；
附图7是升降水箱右侧视图。
[0010]图中的I是沟渠护坡、2是水面、3是过水箱、4是定位杆、5是行程开关、6是控制器、7是滑轮、8是小惯量阻尼器、9是滑轮支架、10是钢丝绳、11是电磁锁、12是排气孔、13是配重块、14是升降水箱、15是田块、16是挂钩。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例及附图对本发明技术方案作进一步详细描述，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0012]如图1~图7所示，一种自升降式灌溉水量精确计量及控制装置，其特征在于:包括过水箱3、升降水箱14、升降控制装置、行程开关5、电磁锁11和控制器6。
[0013]所述过水箱3为一长方体中空箱体，其左侧上部开口，右侧下部开口。箱体壁厚3cm~5cm，采用工程塑料整体成形。过水箱3安装于灌溉渠道靠近田块15 —侧的沟渠护坡I中。过水箱3左侧挡板边缘高于渠道底部10~20cm，渠内的水可流入过水箱3内。
[0014]所述升降水箱14为一长方体中空箱体，其左侧中部开口，右侧下部开口。升降水箱14安装于过水箱3的内部，其长度和宽度均与过水箱3内部的长、宽相同，其高度低于过水箱3内部高度10~20cm。当升降水箱14处于上位状态时，其右侧出水口被过水箱3右侧挡板封闭；当升降水箱14处于下位状态时，其左侧入水口被过水箱3左侧挡板封闭。
[0015]所述挂钩16固定于升降水箱14的顶部中心位置，所述两个定位杆4固定于升降水箱14的顶部，并对称分布于挂钩16两侧，用于限定升降水箱14上升后的位置。升降水箱14顶部还开设有排气孔12，用于排出进水过程中升降水箱14上部被封闭的空气。
[0016]所述升降控制装置包括滑轮支架9、小惯量阻尼器8、滑轮7、钢丝绳10和配重块13。所述滑轮支架9固定于过水箱3顶部，所述滑轮7安装于滑轮支架9两端，所述小惯量阻尼器8固定于滑轮支架9的中部。所述钢丝绳10穿过小惯量阻尼器8和滑轮7，两端分别与挂钩16和配重块13连接，在所述升降控制装置的带动下，升降水箱14可在过水箱3中上下运动。
[0017]所述行程开关5固定于过水箱3顶部内侧，采用滚轮柱塞式防水行程开关。行程开关5的安装长度大于定位杆4长度5~8mm，以保证升降水箱14处于上位状态时能稳定触发行程开关5。
[0018]所述两个电磁锁11对称固定于过水箱3侧壁上，当电磁锁11处于关闭状态时锁芯伸出，锁芯可插入升降水箱14上对应的锁孔内，使得升降水箱14保持在提升位置，渠内的水不能通过过水箱3 ;当电磁锁5处于开启状态时锁芯从升降水箱14的锁孔内抽出，使得升降水箱14可以在过水箱3中自由运动。
[0019]上述控制器6固定于过水箱3的顶部，由JDMl 1-6H型电子脉冲计数器、单片机程控模块、电磁锁驱动器及相关电路组成。所述电子脉冲计数器可将行程开关5采集的升降水箱14的升降次数转换为数字信