一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及农业节水灌溉技术领域，提出了一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，包括沉降筒，还包括加气装置，加气装置包括设于沉降筒内的导气环管，导气环管上开设有多个气孔，气孔的出气方向水平。通过上述技术方案，解决了现有技术中的没有用于研究水肥气一体化灌溉系统中泥沙絮凝沉降的试验装置的问题。化灌溉系统中泥沙絮凝沉降的试验装置的问题。化灌溉系统中泥沙絮凝沉降的试验装置的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置


[0001]本技术涉及农业节水灌溉
，具体的，涉及一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置。

技术介绍

[0002]作为一种提升作物根区含氧量、促进作物生长、提高作物品质及产量的一种新型灌溉技术，近年来，已被广泛应用于大田作物、蔬菜及果树种植上。当使用加气灌溉系统进行灌溉时，经过滤后的灌溉水源中仍会存在一定量的黏性细颗粒泥沙(<0.064mm)，而这些细小泥沙在布朗运动、自身沉降作用和水流紊动作用下相互碰撞而产生絮凝，絮凝的泥沙在管网内发生沉降并黏附于管网内壁造成滴灌系统的堵塞，严重降低了加气灌溉系统的使用寿命。
[0003]当系统在实际生产应用时，灌溉水源中矿物组成、颗粒级配、泥沙浓度、盐度及化学因子等不同造成泥沙在滴灌管网中的沉降速率及絮凝物结构不同，同时灌溉网管中水流中存在的微气泡易造成水流流速和流态发生变化从而使得水体的紊动强度发生变化，微气泡大小、气含量及微气泡表面附带的电荷均会对泥沙相互碰撞后的黏结速率和黏结方式产生影响，同时水体中各因素的改变(PH、温度、电导率等)也会影响气泡的特性从而对泥沙絮凝沉降规律产生影响。因此，系统中泥沙絮凝沉降是多因素的综合表现，而管网内发生絮凝和沉降的泥沙对灌溉系统造成的危害是巨大的，为了降低管网中泥沙絮凝沉降的风险，就必须明确管网中泥沙絮凝规律从而采取合理的措施来减缓泥沙絮凝沉降带来的危害。因此，研究系统泥沙絮凝沉降规律对于减缓滴灌管网堵塞风险，提高加气灌溉系统使用寿命和灌水质量、降低滴灌系统堵塞风险和减少维修成本具有重要意义。
[0004]泥沙沉降过程中的沉速变化及形成絮团物的粒径组成、空间结构和有效密度被认为是研究泥沙絮凝沉降的基本参数。然而，滴灌管网一般为不透明管，而当使采用透明管研究时，即使水源含沙量较低(例如0.1％)，水体也变得十分浑浊，无法从管外观察到管内泥沙絮凝的形态。而如果将测量仪器置于滴灌管网的浑水中，长期的测量会加剧泥沙对仪器的损害，此种方法不易操作，同时由于泥沙对仪器的损害获得的数据与实际情况有一定的差异性。此外，目前对于管网中泥沙絮凝的研究主要集中于理论和数学模型研究，缺乏实测数据进行对比验证。而目前关于泥沙絮凝沉降研究的装置较少，若用于滴灌系统泥沙絮凝沉降的研究存在一定的问题，获得的结果与实际生产的结果之间的差异性较大，不利于指导实践。基于上述理论，目前对水肥气一体化灌溉系统中泥沙絮凝沉降的研究急需一种便捷、有效的试验装置。

技术实现思路

[0005]本技术提出了一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，解决了现有技术中的没有用于研究水肥气一体化灌溉系统中泥沙絮凝沉降的试验装置的问题。
[0006]本技术的技术方案如下：
[0007]一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，包括沉降筒，还包括加气装置，所述加气装置包括设于所述沉降筒内的导气环管，所述导气环管上开设有多个气孔，所述气孔的出气方向水平。
[0008]进一步，所述加气装置还包括设于所述沉降筒内的冲料环管，所述冲料环管上开设有多个冲料孔，所述冲料孔的出气方向斜向上。
[0009]进一步，所述加气装置还包括空气压缩机、第一支路和第二支路，
[0010]所述导气环管通过所述第一支路连接所述空气压缩机，并在所述第一支路上设有加气开关；
[0011]所述冲料环管通过所述第二支路连接所述空气压缩机，并在所述第二支路上设有冲料开关。
[0012]进一步，所述空气压缩机的出口端设有设有进气阀、气压调节阀和气压表。
[0013]进一步，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括减速马达、与所述减速马达输出端连接的旋转柱和在所述旋转柱外周设置的旋转叶片，所述旋转柱伸入所述沉降筒内。
[0014]进一步，还包括加热装置，所述加热装置包括两根电加热棒，两根所述电加热棒均设置于所述沉降筒内壁，且相对设置。
[0015]进一步，所述沉降筒的侧壁由下至上设置有多个取样管。
[0016]进一步，所述沉降筒的侧壁最下方设有排水管，所述沉降筒的底部设有可拆卸锥形取样桶。
[0017]进一步，还包括设于所述沉降筒内的水质监测装置。
[0018]本技术的工作原理及有益效果为：
[0019]与传统的泥沙絮凝沉降装置相比，加入了加气装置，可实现浑水加气速率、气泡大小和加气时长的控制，实现了对水肥气一体化滴灌实际生产使用时管网内的加气水流的模拟，进而可以对水肥气一体化灌溉系统中泥沙絮凝沉降进行研究；并且通过对导气环管的设计，使气孔的出气方向水平，可以避免水竖直方向上的水流对沉降泥沙的影响，这样能够得到更加准确的模拟效果，提高试验的准确性。
附图说明
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0021]图1为本技术结构示意图；
[0022]图2为图1中A处局部放大图；
[0023]图3为锥形取样桶结构示意图；
[0024]图4为导气环管结构示意图；
[0025]图5为冲料环管结构示意图；
[0026]图中：1、沉降筒，11、取样管，12、排水管，2、加气装置，21、导气环管，211、气孔，22、冲料环管，221、冲料孔，23、空气压缩机，24、第一支路，25、第二支路，26、加气开关，27、冲料开关，28、进气阀，29、气压调节阀，210、气压表，3、搅拌装置，31、减速马达，32、旋转柱，33、旋转叶片，4、电加热棒，5、锥形取样桶。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本技术保护的范围。
[0028]参照图1～图5，本实施例提出了一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，在取样桶内设置有加气装置2，加气装置2包括导气环管21，导气环管21与沉降筒1同轴设置，在导气环管21绕周向均匀设置有多个气孔211，通过气孔211向沉降筒1内进行加气，加气装置2主要用于改变泥沙混液的含气量、气泡大小及加气速率等，使其产生水气混液能够模拟实际生产时管网内的加气水流。气孔211的出气方向为水平方向，优选为沿导气环管21的径向，这样设置的开孔方向可以有效的防止气孔211出来的气流对竖直方向上的水流和沉降的泥沙产生影响。
[0029]与传统的泥沙絮凝沉降装置相比，加入了加气装置2，可实现浑水加气速率、气泡大小和加气时长的控制，实现了对水肥气一体化滴灌实际生产使用时管网内的加气水流的模拟，进而可以对水肥气一体化灌溉系统中泥沙絮凝沉降进行研究；并且通过对导气环管21的设计，使气孔211的出气方向水平，可以避免水竖直方向上的水流对沉降泥沙的影响，降低了试验误差，提高了试验数据的可靠性，这样能够得到更加准确的试验效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，包括沉降筒(1)，其特征在于，还包括加气装置(2)，所述加气装置(2)包括设于所述沉降筒(1)内的导气环管(21)，所述导气环管(21)上开设有多个气孔(211)，所述气孔(211)的出气方向水平。2.根据权利要求1所述的滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，其特征在于，所述加气装置(2)还包括设于所述沉降筒(1)内的冲料环管(22)，所述冲料环管(22)上开设有多个冲料孔(221)，所述冲料孔(221)的出气方向斜向上。3.根据权利要求2所述的滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，其特征在于，所述加气装置(2)还包括空气压缩机(23)、第一支路(24)和第二支路(25)，所述导气环管(21)通过所述第一支路(24)连接所述空气压缩机(23)，并在所述第一支路(24)上设有加气开关(26)；所述冲料环管(22)通过所述第二支路(25)连接所述空气压缩机(23)，并在所述第二支路(25)上设有冲料开关(27)。4.根据权利要求3所述的滴灌系统泥沙絮凝沉降过程测试装置，其特征在于，所述空气压缩机(23)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张二信，吕畅，孙丹，甘海成，董爱红，牛文全，孙军，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：