一种滴管带性能综合测评系统技术方案

本发明专利技术公开了一种滴管带性能综合测评系统，其特征在于：系统由单路滴管带性能检测线和控制主机组成，控制主机控制待测滴管带样品中的水压和滴头检测终端等实现全自动检测滴管带每个滴头的定量指标，通过控制主机中软件进行计算分析，获得待测滴管带样品的综合评测性能。整个测评过程可实现全自动无人化管理，检测效率高，检测结果稳定准确。本发明专利技术扩展性强，一台控制主机可连接不少于3条的检测线，每条检测线可串联不少于10台的检测终端，适于大规模的滴管带性能综合测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可综合评价滴管带性能的测评系统，属于农业节水

技术介绍
我国作为农业大国，近年来在大力发展精准化生产方式，和推广成熟可复制的农业物联网应用模式。国务院在关于积极推进“互联网+”行动的指导意见(国发40号)文件中提出“在基础较好的领域和地区，普及基于环境感知、实时监测、自动控制的网络化农业环境监测系统。在大宗农产品规模生产区域，构建天地一体的农业物联网测控体系，实施智能节水灌溉、测土配方施肥、农机定位耕种等精准化作业。”精准化生产方式的核心技术之一就是智能节水灌溉，不仅可以大幅度节约用水，而且可以有效提高农业生产效率。滴管带是实现智能节水灌溉的重要方式之一，是利用塑料管道将水通过孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，把水一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部附近的土壤中。使作物根系最发达区的土壤经常保持适宜的湿度，使土壤的水、肥、气、热、微生物活动，始终处于良好状况，为作物高产稳产创造有利条件。然而，滴管带的质量良莠不齐，不合格的滴管带不仅达不到智能节水灌溉的效果，而且可能会给作物的生长带来严重影响。因此，滴管带在生产和使用时均需要对其质量进行严格检测，使其满足国家相关标准。目前生产企业检测滴管带综合性能主要靠人工，通过人工观察和测量每个滴孔的出水情况，手工计算相关参数，获得滴管带样品的综合性能情况。人工的检测，受到实验员个人情况的限制，往往检测结果偏差大，检测效率低，无法满足目前大规模工业生产的需求。本专利技术结合电子、计算机、机械和软件等多方面技术，实现了一种全自动的滴管带性能综合测评系统，可提高滴管带检测效率和检测质量，为智能节水灌溉技术的发展和普及提供有力保障。
技术实现思路
本专利技术公布一种滴管带性能综合测评系统。本综合测评系统能够实现对国内现产滴灌带(内镶贴片式滴灌带、内镶贴条式滴灌带、内镶圆柱式滴灌带、单翼迷宫式滴灌带、压力补偿式滴灌带、地埋式滴灌带等)流量均匀度、压力与流量关系、耐静水压、爆破压、抗虹吸堵塞性能(地埋式滴灌带)的检测，评价所检滴灌带产品等级水平；并可实现自动检测、自动输出检测报告的功能。本专利技术技术方案是这样的，本专利技术公布的滴管带性能综合测评系统如图3所示，由多个单路滴管带性能检测线17，通讯电缆18和控制主机19组成。单路滴管带性能检测线如图1所示，由出水水压传感器1、出水管2、滴管带末端连接头3、多个滴管带滴头检测终端6、滴管带始端连接头7、单路入水管8、入水水压传感器9、总入水管10、隔膜泵11组成，图中4为待测的滴管带样品，5为待测滴管带样品的滴头示意图。每个滴管带滴头检测终端6设计示意图如图2所示，由机体及固定支架12、核心处理器单元13、通信电缆防水接头14、液滴接收容器15、泄水阀16组成。本专利技术的工作原理是，将待测滴管带样品4放在本系统中，待测滴管带样品4两端与本系统始端连接头7和末端连接头3相连。所有测评过程均有控制主机19控制完成。具体步骤如下，控制主机19控制单路检测线17中的隔膜泵，将滴管水通过总输入水管10，泵入单独的检测线17的输入水管8中，由输入端水压传感器9和输出端水压传感器I对水压进行检测，水压信息通过通讯电缆18反馈回控制主机19中，从而实现对待测滴管带中的水压实时控制，保证滴管带中水压符合评测条件并保持稳定。滴管带中的液体最终由输出水管2排除。通过对待测滴管带样品4的每一个滴头5滴水情况进行检测和分析，可获得一些列的滴管带综合性能。对滴头5滴水情况的检测主要由其正下方放置的检测终端6完成。检测终端6设计有防水通讯接头14，其与控制主机19通过通信电缆18相串联，实现信息的传输和控制命令的收发。当测评过程启动时，终端首先控制泄水阀16，由核心处理器单元13实现液滴接收容器15的排空和内部称重模块的去皮过程。通过计算单位时间内接收到的液体质量，推算液体体积，并将数据上传至控制主机19中，由控制主机19中的软件完成对单条待测滴管带样品5中每个滴头的平均流量、各个滴头的流量偏差、变异系数等指标进行计算，并最终输出检测报告。控制主机19可同时连接不少于3条的单独滴管带性能检测线17，单独滴管带性能检测17中，一般可支持不少于10个的滴管带滴头检测终端6。检测线数量和检测终端数量可根据需要自由连接和搭配。本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术所述的滴管带性能综合测评系统完全有软件程序控制，可实现对滴管带每个滴头性能的定量检测，整个测评过程可实现全自动无人化管理，检测效率高，检测结果稳定准确。同时，本专利技术扩展性好，一台控制主机可连接不少于3条的检测线，每条检测线可串联不少于10台的检测终端。各检测终端间通过总线连接，其顺序可自由排放，通讯方式即可为有线连接，也可为无线连接，简化了操作复杂程度。【附图说明】图1是单路滴管带性能检测线设计示意图。图2是滴管带每个滴头检测终端设计示意图。图3是滴管带综合性能测评系统整体设计示意图【具体实施方式】实施方式一:依据国标《塑料节水灌溉器材内镶式滴灌管、带》(GB/T 19812.3-2008)中对滴管带的测评要求，可利用本专利技术实现如流量均匀度实验、压力与流量关系实验等。以压力与流量关系实验为例，设定实验条件为滴灌带入口压力从小到大分段增压，起始压力0.02MPa，每阶段压力增幅不大于0.05MPa，最大压力一般不大于0.5MPa，压力上升阶段调节时间不限，通水恒压3min后进行测定，滴水时间不少于3min ;量筒容积500mL，滴水时长可以在量筒不溢出前提下自由设定(如流速10L/h，滴水时长最长为500mL/10L/h = 3min);当时间达到预设时间时，通过系统进行报警；设定测定项目为所检滴灌带样品上的10个滴头，检测每个滴头滴水质量(g)，称重精度0.lg。将待测滴管带样品4安装到本系统中，开启软件，并按照以上要求设定相关参数，开启系统。控制主机会控制隔膜泵11，将滴灌水泵入待测滴管带中，通过输入端水压传感器9和输出端水压传感器1，测量水压。取两个传感器的平均值作为滴管带样品中的水压值，将其反馈给控制主机，最终调整隔膜泵输出压力，使得样品中起始水压为0.02MPa。待压力稳定后，启动各个滴头检测终端6，完成泄水、去皮等功能，并开始计时和称重。当计时带到3min时，获取各个终端6中的液体质量，并传输至控制主机，由控制主机中的软件实现每个阶段压力下每个滴头流量计算、每个阶段压力下的平均流量计算和压力-流量关系曲线绘制，并最终计算流态指数作为综合测评指标。对于压力补偿式滴灌带，当流态指数< 0.2，所检滴灌带合格，否则为不合格。【主权项】1.一种滴管带性能综合测评系统，其特征在于:系统由单路滴管带性能检测线和控制主机组成，控制主机控制待测滴管带样品中的水压和滴头检测终端等实现全自动检测滴管带每个滴头的定量指标，通过控制主机中软件进行计算分析，获得待测滴管带样品的综合评测性能。2.根据权利要求1所述的一种滴管带性能综合测评系统，其特征在于控制主机可以连接不少于3条的单路滴管带检测线，并可独立控制每一路滴管带检测线的水压及测试过程。3.—种滴管带性能综合测评系统.根据权利要求1所述的一种滴管带性能综合测评系统，其特征在于单路滴管带性能检测线可支持的滴头检测终端数量为多台，一般不少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滴管带性能综合测评系统，其特征在于：系统由单路滴管带性能检测线和控制主机组成，控制主机控制待测滴管带样品中的水压和滴头检测终端等实现全自动检测滴管带每个滴头的定量指标，通过控制主机中软件进行计算分析，获得待测滴管带样品的综合评测性能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧泉，余辉，孙敬来，刘东远，杨敏，王金海，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12