一种畦灌脉冲灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了一种畦灌脉冲灌溉系统，包括进水管和水箱；所述进水管的出水口设置在水箱上方；所述水箱内设置有溢流管；所述水箱内设置有支架；所述支架设置有旋转机构；所述旋转机构一端通过第一连杆连接有第一浮球；所述旋转机构另一端设置有第二连杆；所述第二连杆设置有圆杆；所述圆杆远离第二连杆一端设置有球塞；所述水箱内设置有限位杆；所述限位杆与圆杆连接；所述球塞下方对应设置有出水管。本系统采用脉冲式灌溉系统，增加了畦灌流量，增加了单位宽度畦田内的进水量，延长了水流浸透时间，浸透效果较好，改善了畦灌效果。

【技术实现步骤摘要】
一种畦灌脉冲灌溉系统
本专利技术属于灌溉设备
，尤其涉及一种畦灌脉冲灌溉系统。
技术介绍
畦灌在田间筑起田埂，将田块分割成许多狭长地块--畦田，水从输水沟或直接从毛渠放入畦中，畦中水流以薄层水流向前移动，边流边渗，润湿土层，这种灌水方法称为畦灌。畦灌适宜小麦、谷子、花生等窄行距、密植作物，在蔬菜、牧草和苗圃的灌溉中也常采用。畦田规格受供水情况、土壤质地、地形坡度、土地平整等状况的影响。畦田灌水技术要素包括:畦田规格、入畦单宽流量、灌水时间它们的选择对保证适时适量灌水、湿度均匀一致十分重要。畦灌作为常用的灌溉方式被广泛采用。但是在平原井灌区畦灌过程中，当机井出水量不大（一般为30~40m3/h）时，灌溉水在畦田内推进较慢，灌溉时间较长，灌水均匀度差，同时也会增加灌溉水量。尤其在旋耕后的第一次和第二次灌水，灌水时间会更长。有研究表明，当单位宽度入畦流量（单宽流量q=Q/B，Q为入畦流量、B为畦田宽度）增大时，灌水均匀度会增加，同样灌水效果的灌水量会减少。提高单宽流量的方法有两种：（1）增加入畦流量；（2）减小畦田宽度。本专利技术采用第一种方式，用脉冲方式来提高入畦流量。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种畦灌脉冲灌溉系统，本系统采用脉冲式灌溉系统，增加了畦灌流量，增加了单位宽度畦田内的进水量，延长了水流浸透时间，浸透效果较好，改善了畦灌效果。本专利技术提供如下技术方案：一种畦灌脉冲灌溉系统，包括进水管和水箱；所述进水管的出水口设置在水箱上方；所述水箱内设置有支架；所述支架设置有旋转机构；所述旋转机构一端通过第一连杆连接有第一浮球；所述旋转机构另一端设置有第二连杆；所述第二连杆内设置有滑槽，所述滑槽内设置有圆杆；所述圆杆远离第二连杆一端设置有球塞；所述水箱内设置有限位杆；所述限位杆与圆杆连接；所述球塞下方对应设置有出水管。优选的，所述旋转机构包括转轴和轴套；所述转轴插接在轴套内；所述轴套与转轴插接的一端表面设置有倒U形缺口；所述转轴与轴套插接的一端表面设置有限位柱；所述限位柱位于倒U形缺口内。优选的，所述支架与旋转机构连接的一端设置有轴承座，所述轴承座内设置有轴承，所述旋转机构设置在轴承座内。优选的，所述圆杆为L形，所述圆杆与第二连杆连接一端设置有固定销。优选的，所述出水管设置有限流器；所述限流器设置在水箱内侧。优选的，所述溢流管设置在水箱内侧，所述溢流管出水口贯穿水箱的底部位于水箱的外侧。优选的，所述溢流管进水口所在水平面的高度低于水箱上表面所在的水平面的高度。优选的，所述限流器包括外壳，所述外壳为长方体结构，所述外壳表面设置有圆形通孔，所述外壳中间为空心结构，所述外壳内侧设置有限流块。优选的，所述限流块设置有柱形杆，所述柱形杆贯穿外壳，柱形杆远离限流块一端设置有挡板，挡板与外壳之间设置有弹簧，所述弹簧套接在柱形杆上。优选的，所述限流块远离柱形杆一端设置有拉线，所述拉线另一端连接有第二浮球，所述水箱内壁设置有导柱，拉线位于导柱与水箱内壁之间。优选的，所述限位杆设置有限位孔，所述圆杆贯穿限位孔，限位孔的直径大于限位杆的直径。优选的，为了提高旋转机构的寿命，并更好地实现脉冲式灌溉，增加畦灌流量，增加单位宽度畦田内的进水量，延长水流浸透时间，提高浸透效果，并改善畦灌效果，所述转轴和轴套均为金属材质，其接触面的表面粗糙度Ra为0.2-0.6微米，硬度Y为HRC64-70；特别是接触面的表面粗糙度Ra和硬度Y之间满足：Ra·Y大于等于15.2小于等于64.8。优选的，所述转轴和轴套的配合间隙θ为40-80微米，所述配合间隙中设置有石墨粉以提搞配合精度，并进行润滑；所述石墨粉的粒径d为25-38微米。优选的，为了进一步旋转机构的寿命，并更好地实现脉冲式灌溉，增加畦灌流量，增加单位宽度畦田内的进水量，延长水流浸透时间，提高浸透效果，并改善畦灌效果，所述接触面的表面粗糙度Ra、硬度Y、配合间隙θ、石墨粉的粒径d之间满足以下关系：Ra2·Y=λ·(θ/d)；其中，λ为关系系数，取值范围为2.4-7.2。优选的，为了使旋转机构与球塞协同工作，转轴一端的倒U形缺口两边与轴心的形成的夹角为60-80度。所述第一浮球的直径R1，第一浮球的密度ρ1，球塞的直径R2，球塞的密度ρ2满足以下关系：ρ3（R1³-R2³）=α（ρ1R1³-ρ2R2³）；式中：R1为第一浮球的直径，单位为cm；R2为球塞的直径，单位为cm；ρ1为第一浮球的密度，单位为g/cm³；ρ2为球塞的密度，单位为g/cm³；ρ3为液体水的密度，单位为g/cm³；α为相关系数，取值范围为1.06-1.35。优选的，一种畦灌脉冲灌溉系统畦灌方法包括以下步骤：S1:通过进水管对水箱注水；S2:水箱内的液体水注满，第一浮球受浮力的作用向上运动；S3:第一浮球带动旋转机构转动，球塞向上移动，水箱内的水流出，进行畦灌；S4:在畦灌过程中，第一浮球受浮力的作用向下运动；S5:当水箱内的水的剩余量达到一定值时，球塞落下，堵住出水管，进行再次注水；S6:循环步骤S1至S5，完成畦灌。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术一种二氧化碳气瓶空水架，通过设置的第一浮球，利用水的浮力作用，第一浮球带动旋转机构转动，实现脉冲式畦灌，畦灌过程实现了自动控制，使用方便。（2）本专利技术一种二氧化碳气瓶空水架，通过设置的第二浮球，通过第二浮球控制出水管的出水流量，将出水流量控制在合理的范围内，使水流均匀流出水箱，改善了畦灌效果。（3）本专利技术一种二氧化碳气瓶空水架，通过设置的溢流管，有效的避免了因注水管瞬时出水量突然增加而损坏装置，保证了装置的使用寿命。（4）本专利技术一种二氧化碳气瓶空水架，通过限定第一浮球的直径R1，第一浮球的密度ρ1，球塞的直径R2，球塞的密度ρ2，使旋转机构与球塞协同工作，提高了工作效率，改善了畦灌效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术的主示意图。图2是本专利技术的内部结构主视图。图3是图2又一视角示意图。图4是本专利技术的旋转机构示意图。图5是本专利技术的限流器示意图。图6是本专利技术的限流器内部结构示意图。图中：1、水箱；2、溢流管；3、旋转机构；4、轴承座；5、第一连杆；6、第一浮球；7、第二连杆；8、第二浮球；9、圆杆；10、导柱；11、球塞；12、出水管；13、限流器；14、限位杆；15、支架；16、限流块；17、拉线；18、柱形杆；19、挡板；20、弹簧；21、进水管；301、转轴；302、轴套；303、限位柱。...

【技术保护点】
1.一种畦灌脉冲灌溉系统，其特征在于，包括进水管（21）和水箱（1）；所述进水管（21）的出水口设置在水箱（1）上方；所述水箱（1）内设置有支架（15）；所述支架（15）设置有旋转机构（3）；所述旋转机构（3）一端通过第一连杆（5）连接有第一浮球（6）；所述旋转机构（3）另一端设置有第二连杆（7）；所述第二连杆（7）内设置有滑槽，所述滑槽内设置有圆杆（9）；所述圆杆（9）远离第二连杆（7）一端设置有球塞（11）；所述水箱（1）内设置有限位杆（14）；所述限位杆（14）与圆杆（9）连接；所述球塞（11）下方对应设置有出水管（12）。/n

【技术特征摘要】
1.一种畦灌脉冲灌溉系统，其特征在于，包括进水管（21）和水箱（1）；所述进水管（21）的出水口设置在水箱（1）上方；所述水箱（1）内设置有支架（15）；所述支架（15）设置有旋转机构（3）；所述旋转机构（3）一端通过第一连杆（5）连接有第一浮球（6）；所述旋转机构（3）另一端设置有第二连杆（7）；所述第二连杆（7）内设置有滑槽，所述滑槽内设置有圆杆（9）；所述圆杆（9）远离第二连杆（7）一端设置有球塞（11）；所述水箱（1）内设置有限位杆（14）；所述限位杆（14）与圆杆（9）连接；所述球塞（11）下方对应设置有出水管（12）。


2.根据权利要求1所述一种畦灌脉冲灌溉系统，其特征在于，所述旋转机构（3）包括转轴（301）和轴套（302）；所述转轴（301）插接在轴套（302）内；所述轴套（302）与转轴（301）插接的一端表面设置有倒U形缺口；所述转轴（301）与轴套（302）插接的一端表面设置有限位柱（303）；所述限位柱（303）位于倒U形缺口内。

【专利技术属性】
技术研发人员：贾艳辉，李金山，孙秀路，孙浩，程千，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41