一种滴灌产品水力性能试验装置及试验系统的制作方法

1.本实用新型涉及试验设备技术领域，具体涉及一种滴灌产品水力性能试验装置及试验系统。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.随着生态环境和全球气候的变化，水资源危机日趋严重，其中滴灌是目前非常有效一种节水灌溉方式，而且可以结合施肥，实现水肥一体化。智能灌溉系统滴头、滴灌带等节水元件的应用已经大面积推广，近几年来涌现出一批滴灌产品生产厂家，由于企业水平参差不齐，导致所生产的产品各式各样，质量难以保证。其中滴头是滴灌水肥一体化系统的核心，目前针对滴灌产品水力性能检测的专业实验验平台还很缺乏，企业往往通过自家简陋试验装置或者依靠经验来判断产品合不合格，缺乏科学依据，测量结果不准确，产品质量无法得到保证。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种滴灌产品水力性能试验装置，使用方便快捷，测量结果准确，能够保证产品的质量。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型的实施例提供了一种滴灌产品水力性能试验装置，包括顶部敞口的集水箱，集水箱顶部设置有至少一个支架，支架固定有至少一个重量检测元件，所述重量检测元件上方设有量筒，并对量筒进行支撑，集水箱与支架平行的箱壁设有多个能够与滴灌带端部可拆卸连接的接头，接头与供水管道连接。
7.可选的，支架设置多个，多个支架平行设置，支架与集水箱滑动连接。
8.可选的，所述供水管道包括进水总管，进水总管的一端能够与供水系统连接，另一端连接有第一进水支管和第二进水支管，第一进水支管与第一汇水管的进水端连接，第一汇水管连接有多个第一分管，第一分管与集水箱一侧箱壁的接头连接，第二进水支管与第二汇水管的进水端连接，第二汇水管连接有多个第二分管，第二分管与集水箱另一侧箱壁的接头连接。
9.可选的，第一分管上安装与开关阀及水压检测元件，相应的，所述第二分管上安装有开关阀及水压检测元件。
10.可选的，所述第二进水支管上安装有开关阀。
11.可选的，所述第一汇水管和第二汇水管的出水端之间连接有循环水管。
12.第二方面，本实用新型的实施例提供了一种滴灌产品水力性能试验系统，包括第一方面所述的滴灌产品水力性能试验装置，其供水管道与供水系统连接。
13.可选的，所述供水系统包括储水罐，所述储水罐内设有与潜水泵，潜水泵的出口通过管路与过滤机构连接，过滤机构的出口与供水管道连接。
14.可选的，还包括加热箱，加热箱内设有加热元件，加热箱的一侧箱壁设有接头，所述加热箱的底部箱壁设有开关阀，开关阀通过进水管路与供水管道连接，接头与第三分管连接，多个第三分管与第三汇水管连接，第三汇水管与增压管路连接，增压管路与进水管路连接，增压管路上设置有增压泵。
15.可选的，所述第三分管上安装有开关阀及水压检测元件。
16.上述本实用新型的有益效果如下：
17.1.本实用新型的试验装置，集水箱的接头能够与滴灌带的端部固定连接，使得滴灌带上的滴头能够位于量筒上方，滴头流出的水能够进入量筒，通过重量检测元件来计算流量，对于水量的测量采用高精度的重量检测元件来进行称重，利用时间计算称重差值，最终计算出容积，进而计算出流量等所需参数，该方法简单快捷，试验结果精确。
18.2.本实用新型的试验装置，具有多个支架，支架上设置多个量筒，能够同时对多个滴灌带上的多个滴头进行试验，且支架能够沿集水箱滑动，解决了不同滴灌带滴头间距不同的问题，操作简单快捷，提高了试验效率。
19.3.本实用新型的试验装置，第二进水支管上安装有开关阀，通过开关阀，能够实现“闭路法”和“环路法”的兼容问题，在一套试验装置上既可以进行“闭路法”试验，也可以进行“环路法”试验。
20.4.本实用新型的试验系统，具有供水系统，能够直接提供试验用水，使得试验用水直接进入试验装置进行滴灌产品的水力性能试验。
21.5.本实用新型的试验系统，具有加热箱，而且设置有增压泵，能够进行多种试验项目的检测，综合性强，解决了多台设备检测的难题，如流量均匀性试验、流量与进水口压力关系试验、耐静水压性能试验、爆破试验、耐高温试验等试验均可在本实用新型的试验系统进行。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
23.图1是本实用新型实施例1整体结构俯视图；
24.图2是本实用新型实施例1量筒与称重传感器装配示意图；
25.图3是本实用新型实施例1第一壳体侧视图；
26.图4是本实用新型实施例2供水系统结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例2加热箱装配示意图；
28.图6是本实用新型实施例2加热箱、集水箱下方的管路示意图；
29.图7是本实用新型实施例2第二壳体侧视图；
30.其中，1.集水箱，2.支架，3.导轨，4.传感器支撑板，5.称重传感器，6.传感器承重板，7.量筒座，8.量筒，9.第一接头，10.进水总管，11.第一压力变送器，12.第一进水支管，13.第二进水支管，14.第一汇水管，15.第一分管，16.第一电动球阀，17.第二压力变送器，18.第二电动球阀，19.第二汇水管，20.第二分管，21.第三电动球阀，22.循环水管，23.电动调压阀，24.第三压力变送器，25.第一壳体，26.储水罐，27.潜水泵，28.离心过滤器，29.自清洗砂石过滤器，30.叠片过滤器，31.第四压力变送器，32.加热箱，33.加热管，34.温度传
感器，35.第二接头，36.第三分管，37.第三汇水管，38.第四电动球阀，39.第五压力变送器，40.开关阀，41.进水管路，42.增压管路，43.增压泵，44.电动泄压阀，45.第二壳体，46.第五电动球阀。
具体实施方式
31.实施例1
32.本实施例提供了一种滴灌产品水力性能试验装置，如图1-图3所示，包括集水箱1，所述集水箱1采用顶部敞口设置的箱体结构，包括底部箱壁和固定在底部箱壁四个边缘处的侧部箱壁。
33.所述集水箱的顶部设置有至少一个支架2，本实施例中，为了实现对滴灌带上的多个滴头同时进行试验，所述集水箱1顶部设置有多个支架2，优选的，所述集水箱1顶部设置有五个支架2，多个支架2平行设置。
34.进一步的，为了满足不同间距滴头进行试验的需求，所述集水箱1两个沿第一方向设置的第一箱壁顶部设置有导轨3，支架2端部与导轨3滑动连接，进而能够实现相邻支架2之间距离的调节，从而满足了不同滴头间距的试验需求。
35.本实施例中，所述支架2与第一箱壁垂直设置。
36.所述支架2与传感器支撑板4通过螺栓固定连接，所述传感器支撑板4上安装有多个重量检测元件，为了保证测量精度，所述重量检测元件采用称重传感器5，所述称重传感器5与控制系统连接，能够将采集得到的重量信息传输给控制系统。
37.本实施例中，为了实现对多个滴灌带上滴头的同时测量，所述传感器支撑板4上安装多个称重传感器5，优选的，所述传感器支撑板4上安装五个称重传感器5。
38.所述称重传感器5的顶部设有传感器承重板6，传感器承重板6上放置有量筒座7，所述量筒座7固定有量筒8，量筒穿过支架2开设的限位孔，称重传感器5通过传感器承重板6及量筒座7对量筒8进行支撑，由于称重传感器5设置有五个，因此，所述量筒7也设置有五个。
39.所述量筒8的底部设有出水管，出水管底端延伸至传感器支撑板4下方，出水管上安装有开关阀，优选的，所述开关阀采用第五电动球阀46，打开第五电动球阀46，能够将量筒8内的水放入集水箱，实现水的收集，集水箱设有排水管，排水管上也安装电动球阀，通过排水管能够将集水箱内的水排出。
40.本实施例中，与第一箱壁垂直的两个第二箱壁上设置有多个第一接头9，第一接头9的数量与支架2上所安装的量筒7的数量相匹配，本实施例中，第二箱壁上的第一接头设置五个，所述第一接头9能够与滴灌带的端部可拆卸固定连接，进而将滴灌带安装在本实施例的试验装置上。
41.两个第二箱壁上的第一接头9均与供水管道连接，能够利用供水管道通入水，进而向滴灌带内注入水。
42.所述供水管道包括进水总管10，所述进水总管包括水平设置的第一管段，第一管道通过90
°
弯头与竖向设置的第二管段连通，第二管道通过90
°
弯头与水平设置的第三管段连接，所述第三管段与第一管段在空间上垂直设置，优选的，所述第三管段上安装有水压检测元件，优选的，所述水压检测元件采用第一压力变送器11。
43.所述第三管段的末端通过三通分别与第一进水支管12和第二进水支管13连接。
44.第一进水支管12末端通过三通与第一汇水管14的进水端连接，第一汇水管14通过三通连接有五根第一分管15，第一分管15的末端与第一接头9连接。
45.所述第一分管15上安装有开关阀和水压检测元件，优选的，所述开关阀采用第一电动球阀16，第一分管上的水压检测元件采用第二压力变送器17。
46.所述第二进水支管13上安装有开关阀，优选的，所述开关阀采用第二电动球阀18。
47.所述第二进水支管13与第二汇水管19的进水端连接，第二汇水管19连接有五根第二分管20，第二分管20的末端与第一接头连接。
48.所述第二分管上安装有开关阀，优选的，所述开关阀采用第三电动球阀21。
49.所述第一汇水管和第二汇水管的出水端之间连接有循环水管22，所述循环水管22包括第四管段，第四管段两端分别与第一汇水管14和第二汇水管19的出水端连通，第四管段通过三通连接有与其垂直的第五管段，第五管段通过90
°
弯头连接有第六管段，第六管段通过90
°
弯头连接有第七管段，第七管段竖直设置，第七管段通过90
°
弯头连接有与第一管段平行的第八管段。
50.优选的，所述第六管段上安装有调压元件和水压检测元件，优选的，所述调压元件采用电动调压阀23，所述水压检测元件采用第三压力变送器24。
51.本实施例中，所述供水管道设置在第一壳体25内部，第一壳体25顶部固定集水箱1，利用供水管道壳体对供水管道进行保护。
52.本实施例的试验装置的工作方法为：
53.将进水总管与供水系统连接。
54.当进行“闭路法”试验时，将滴灌带的一端与第一接头固9定连接，另一端进行封堵，滴灌带上的滴头位于量筒上方，关闭第二进水支管上的第二电动球18阀。
55.启动供水系统，供水系统向供水管道内送入设定压力的水，水流过进水总管，第一进水支管、第一汇水管、第一分管、第一接头后注入滴灌带，水通过滴头落入量筒中。
56.利用称重传感器对量筒进行称重，利用时间计算称重差值，最终计算出容积，进而计算出滴头的水的流量等参数，方法快捷简单，试验结果精确。
57.当进行“环路法”试验时，将滴灌带的一端与第一接头固定连接，另一端与第二接头固定连接，滴灌带上的滴头位于量筒上方，打开第二进水支管上的第二电动球阀。
58.启动供水系统，供水系统向供水管道内送入设定压力的水，水依次流过进水总管、第一进水支管、第一汇水管、第一分管、第一接头后从滴灌带一端进入滴灌带，水依次流过进水总管、第二进水支管、第二汇水管、第二分管、第一接头后从滴灌带的另一端进入滴灌带，相当于从滴灌带两端都注水。
59.利用称重传感器对量筒进行称重，利用时间计算称重差值，最终计算出容积，进而计算出滴头的水的流量等参数，方法快捷简单，试验结果精确。
60.实验完成后，打开量筒底部的第五电动球阀46，将量筒内的水放入集水箱，然后通过排水管排出收集。
61.实施例2
62.本实施例公开了一种滴灌产品水力性能试验系统，如图4-图7所示，包括实施例1所述的滴灌产品水力性能试验装置，所述滴灌产品水力性能试验装置的进水总管与供水系
统连接，所述供水系统用于向进水总管注入设定压力的水。
63.所述供水系统包括储水罐26，所述储水罐26通过架体固定在地面基础上，所述储水罐内部设置有潜水泵27，潜水泵27的控制系统可根据试验所需压力进行变频调节，所述潜水泵27的出口通过管路与过滤机构的进口连接，过滤机构的出口与进水总管连接。
64.为了保证过滤效果，所述过滤机构采用三级过滤，包括依次串联连接的一级过滤器、二级过滤器及三级过滤器。
65.所述一级过滤器采用离心过滤器28，能够初步过滤掉试验用水中的大块的砂石颗粒等。
66.所述二级过滤器采用自清洗砂石过滤器29，能够过滤水中的浮游微生物等杂质。
67.所述三级过滤器采用叠片过滤器30，能够过滤水中的细小泥沙，二级过滤器产生的一定的细小泥沙也能够一并过滤掉。
68.试验标准规定试验用水应使用公称孔径75微米-100微米的过滤器过滤后的水，叠片过滤器可根据试验条件规定的用水要求选择不同精度的过滤盘片，过滤之后的水即满足试验要求，可直接接入试验装置供水管道进行相关试验。
69.所述一级过滤器和二级过滤器之间的管路上安装有水压检测元件，优选的，所述水压检测元件采用第四压力变送器31，第四压力变送器31能够检测供水系统管路内的水压并传送给控制系统。潜水泵27的控制系统根据试验所需压力进行变频调节，其中试验用水压力可根据第四压力变送器31的测量值传输给控制系统，进而与设定值进行比较，最终进行闭环控制，控制潜水泵27的转速，实现试验系统试验用水的恒压控制。
70.本实施例中，所述循环水管22的第八管段连接至储水罐26，试验产生的水能够通过循环水管流回储水罐进26行循环利用，节约了试验成本。
71.所述试验系统还包括加热箱32，所述加热箱32采用顶部敞口设置的箱体结构，包括底部箱壁和设置在底部箱壁边缘处上四个侧部箱壁。
72.所述加热箱32相对的两个第三侧部箱壁上均设置有加热元件和温度检测元件，所述加热元件采用加热管33，加热管33与控制系统连接，在控制系统的指令下能够对加热箱内的水进行加热，温度检测元件采用温度传感器34，温度传感器34与控制系统连接，能够将采集的温度信息传输给控制系统，控制系统将采集到的温度信息与设定值进行比较，进而控制加热管33工作，实现水温的闭环控制。
73.所述加热箱32的其中一个与第三侧部箱壁垂直的第四侧部箱壁上设置有五个第二接头35，第二接头35与第三分管36连接，第三分管36均与第三汇水管37连接，第三分管36上安装有开关阀及水压检测元件，所述开关阀采用第四电动球阀38，所述水压检测元件采用第五压力变送器39。
74.所述加热箱的底部箱壁上设有开口，开口处安装有开关阀40，所述开关阀与进水管路41的一端连接，进水管路41的另一端与进水总管10连接。
75.所述进水管路41还与增压管路42的一端连接，增压管路42的另一端与第三汇水管37的进水端连接，所述增压管路42上设置有增压泵43，增压管路与进水管路之间设有泄压管路，泄压管路上安装有电动泄压阀44。
76.本实施例中，所述进水管路、增压管路、第三汇水管、第三分管、增压泵等部件设置在第二壳体45内部，由第二壳体45对其进行保护。
77.本实施例中，打开加热箱底部箱壁上的开关阀，启动供水系统，向加热箱内注入水，完毕后关闭底部箱壁上的开关阀，然后根据试验要求，开启增压泵，将压力调节到试验要求的压力值，该压力值可通过第六压力变送器获得，通过控制系统控制加热管工作，使得加热箱内的水温达到设定值，通过第三接头连接上滴灌带即可进行耐压实验及压力爆破等相关项目。
78.本实施例中，所述加热箱底部箱壁还安装有一个排水阀，排水阀通过排水管路与循环水管22连接。
79.实验完成后，打开排水阀，加热箱内的水会通过排水管流入循环水管22后进入储水罐26，实现了水的循环利用。
80.本实施例中，所有的压力变送器、电动球阀、开关阀、温度检测元件、称重传感器、潜水泵、增压泵、加热管、电动泄压阀等部件均与控制系统连接，控制系统安装在控制柜内，控制柜设置有与控制系统连接的可操作触摸显示屏，可根据试验要求输入相关的试验参数，即可自动进行试验，试验结束后通过传感器将流量、压力、温度等试验数据传输回计算机，计算机数据处理后，最终出具相应的试验报告。
81.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。