一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114568254A(43)申请公布日2022.06.03(21)申请号202210247072.0F16K11/04(2006.01)(22)申请日2022.03.14F16K31/04(2006.01)(71)申请人西北农林科技大学地址712100陕西省咸阳市杨凌示范区邰城路3号(72)发明人朱德兰刘孟阳吴普特涂泓滨朱金福荆宇鹏聂欣欣张锐葛茂生柳昌新(74)专利代理机构西安赛博睿纳专利代理事务所(普通合伙)61236专利代理师纪尚鹏(51)Int.Cl.A01G25/02(2006.01)A01G25/16(2006.01)F16K1/32(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置(57)摘要本发明公开了一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，由灌溉首部、管网、流量调测一体装置、光伏供能装置、远程智能控制系统组成；管网的一端与灌溉首部连接，中间安装有若干流量调测一体装置，每个流量调测一体装置都配制相应的光伏供能装置和远程智能控制系统，流量调测一体装置由阀体和驱动模块组成，阀体通过开度调节流量，驱动模块由步进电机和减速器构成，驱动模块用于驱动柱塞活动调节大小，远程智能控制系统是基于python开发的远程调节阀开度决策模块，利用电脉冲计量和控制调节阀开度。该装置可监测并调控灌溉末端管道的流量，具有单双向出水形式，灵活性高，布置方式简单，运行独立稳定，可远程操作，自动化程度高。CN114568254ACN114568254A权利要求书1/2页1.一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，其特征在于：由灌溉首部(1)、管网(2)、流量调测一体装置(3)、光伏供能装置(4)、远程智能控制系统(5)组成；所述管网(2)的一端与灌溉首部(1)连接，中间安装有若干流量调测一体装置(3)，每个流量调测一体装置(3)都配制相应的光伏供能装置(4)和远程智能控制系统(5)。所述灌溉首部(1)包括水源、水泵、过滤器和压力变送器；所述流量调测一体装置(3)由阀体和驱动模块组成，阀体通过开度的变化调节流量，驱动模块由步进电机和减速器构成，驱动模块用于驱动柱塞活动，从而调节开度大小；所述光伏供能装置(4)用于田间调节阀驱动设备的能量供给；所述远程智能控制系统是基于python开发的远程调节阀开度决策模块，利用电脉冲计量和控制调节阀开度。2.根据权利要求1所述的一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，其特征在于：所述灌溉首部(1)由蓄水池(101)、水泵(102)、过滤器(103)、压力变送器(104)组成。3.根据权利要求1所述的一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，其特征在于：所述阀体包括柱塞(306)、橡胶软垫(307)、固定螺母(308)、进水收缩管(309)和阀体外壳(310)，述所柱塞(306)上通过固定螺母(308)固定橡胶软垫(307)，可径向移动，调节和进水收缩管(309)出口之间的距离，两者通过外壳固定连接；所述驱动模块包括步进电机(301)、步进电机驱动器、减速器(302)、联轴器(303)、螺杆(304)、柱塞导轨(305)，所述机驱动器通过电信号驱动步进电机(301)，步进电机(301)、减速器(302)和螺杆(304)依次通过联轴器(303)前后相连，螺杆(304)和柱塞(306)的后内螺纹螺栓连接，柱塞导轨(305)套接在螺杆(304)和柱塞(306)的柱体外部。4.根据权利要求3所述的一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，其特征在于：所述柱塞(306)包括迎水平面、柱体和前内螺纹和后内螺纹四部分。5.根据权利要求3所述的一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，其特征在于：所述阀体包括双向出水和单向出水两种形式。6.根据权利要求3所述的一种节水灌溉末端流量调节、测量及远程控制装置，其特征在于：所述步进电机(301)选用SUMTOR的42HS6315B4型步进电机，其步距角1.8/步，静力矩为0.75N·m，定位力矩0.035N·m，相电压4.5V，用于系统的动力输入；步进电机驱动器选用DVS的DV542C两相数字式步进电机驱动器，可以接受485控制运行，其输入电压为24～50V，输出电流0.1～5.6A，最大可以划分一圈为25600步，用于对步进电机(301)的动作控制；减速器(302)选用SUMTOR的行星减速器，减速比选用一级速比3.71减速比，其额定负载4N·m，用于增大步进电机(301)的动力输出；联轴器(303)用于连接相邻的两个机构的主动轴和从动轴，使其同步旋转，传递运动和扭矩；螺杆(304)材料为黄铜，导程为3mm，螺纹中距为10.4mm，螺纹