反馈式自适应抗风喷灌节水喷头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种反馈式自适应抗风喷灌节水喷头，主要由喷头本体、喷头座、活动连接装置、感风板、平衡调节装置、摆幅控制装置组成。感风板是一块正面设置的固定于喷头本体之上的面板，以感应风力的大小；平衡调节装置设置在喷头本体上并位于正中间靠前的位置，使喷头本体处于平衡位置；摆幅控制装置与喷头本体固定连接，悬挂在喷头本体的外侧，以控制喷体摆动的仰角幅度，抵抗风力的干扰影响。由于该喷头的以上特点，因而具备反馈式自适应抗风节水喷灌的能力，使喷灌喷洒的水流精确到位，实现农业、园林的抗风节水喷洒，从而节约喷灌用水资源，可用于对植物的抗风喷灌，保护城市的绿化和生态环境。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种喷灌装置，尤其是抗风干扰和自适应控制喷灌的反馈式节水喷头。
技术介绍
目前，用于植物尤其是城市绿化带园林灌溉用的常见的国产喷灌喷头(典型的有中国专利申请号为CN99222685的“旋转喷头”)，以及各种公知的进口喷灌喷头，在植物喷灌时受风力干扰影响很大，以致于喷洒不能准确到位，结果导致应该喷灌的种植地没喷灌到，不应该喷的地面或路面却流水四溢，从而产生以下情形1)部分植物没浇灌上水；2)水喷洒到人行道或机动车道上出了；3)浪费水资源；4)非种植地面受水浸湿破坏；4)没浇灌的地方还需要人工补洒水。正是因为这样，给植物的喷灌尤其园林、花草绿化地的管理带来很大的麻烦，为此需付出更多的水费和人工费，更为令人“头痛”的是地面受损，不仅影响地面的质量和路人的行走，而且由于地面的打滑和水流的喷射影响车辆的安全行驶。如果运用当今世界上尖端的微电子技术、计算机技术和人工智能技术及自动化控制技术来解决上述问题，无疑将不成任何问题，但是作为一个小小的喷头如果这样做的话，其造价必然会非常昂贵而缺乏实用性。因此迄今为止，还是没有好的解决办法。
技术实现思路
针对现有喷灌喷头所存在的缺点，本技术的目的在于克服现有喷头在喷灌时受风力干扰影响大的缺点，提供一种能够根据风力的变化智能调整喷射角度准确喷洒到位的反馈式自适应抗风喷灌节水喷头，该喷头能够识别风力的大小和方向，具有一定的学习功能，并作出相应的决策和执行相应的运动，通过反馈进行自我调节喷射的角度，以适应环境的变化，自适应控制喷头进行智能化喷灌，从而达到节约用水、节省人工且不影响地面和行人与车辆实现抗风喷灌的目的。为实现上述目的，本技术的反馈式自适应抗风喷灌节水喷头包括一个喷头本体，一个带进水接口的喷头座，一个连接喷头本体和喷头座的活动连接装置，还包括感风板、平衡调节装置、摆幅控制装置。该感风板是一块正面设置的固定于喷头本体之上的面板，以感应风力的大小；该平衡调节装置设置在喷头本体上并位于正中间靠前的位置，使喷头本体处于平衡位置；该摆幅控制装置与喷头本体固定连接，悬挂在喷头本体的外侧，以控制喷体摆动的仰角幅度。采用了上述结构后，本技术的反馈式自适应抗风喷灌节水喷头实质上就包括了以下部分1)机械支撑部分，即喷头座，是一通过活动连接装置连接喷头本体并带有能与水管相连的进水接口的座体。2)执行部分，是由喷头本体和活动连接装置组成，喷头本体是一带喷嘴或喷口实现喷灌喷射的喷头基体，活动连接装置是一使喷头本体相对喷头座能够实现高低方向的摆动的同时又不溢漏水的连接装置。3)感知部分，即感风板，可分为单块式感风板和双块正交式感风板，前者是一块片状或板状的轻薄面板；后者一件两块轻薄面板相互垂直正交而成的连体件，它是前者的改进，是为了更好地识别与控制任意方向的风。整个感风板固定在喷头本体的上方，由于喷头本体通过活动连接件的连接，因此它相对喷头座能够实现高低方向的摆动，当任意风吹动时，总能把该风的风力分解成两个垂直正交的X、Y方向的风力，单块式感风板则只对一个方向的风响应，双块正交式感风板则对两个方向的风响应，这样固定在喷头本体的上方的感风板接受风的吹动并随风在高低方向摆，风力大时感风板摆动的角度增大，即摆幅增大，风力小时则摆幅也小，风往哪边吹，感风板则往那边摆，以此来感知和识别风的大小和方向。4)控制部分，包括平衡调节装置、摆幅控制装置，平衡调节装置是为了使喷头在无风喷灌工作时，通过调节喷头的转动力矩，实现控制喷头处于铅垂平衡位置；摆幅控制装置则是一控制和调节喷头本体摆幅大小的装置，它相当于一个臀长可调的摆锤，分为单向摆幅控制装置和双向摆幅控制装置，所谓单向摆幅控制装置是将该摆幅控制装置一个或两个地设置在喷头本体在前后方向或左右方向的外侧，以便控制和调节喷头本体在前后方向或左右方向摆幅的大小；而所谓双向摆幅控制装置所述的单向摆幅控制装置则是将该摆幅控制装置两个或四个地设置在喷头本体在前后方向与左右方向的外侧，以便控制和调节喷头本体在前后方向与左右方向的摆幅大小，其中摆幅控制装置设置成偶数是为了对称的需要。该摆幅控制装置具有一定的学习功能，通过人“教”它一遍，就能记住并“学会”应变，即在有风喷洒时，通过人调节该装置，来控制喷头本体与地面成合适的角度，当该角度合适时，调整即便完成，此后喷头本体就能通过感风板对风力变化的辩识和风力的传动作出响应，执行相应的动作，自动调整其喷洒角度以地适应风的变化，从而实时地智能控制喷头本体的喷射角度，以控制喷射的近远，抵消风的影响，使之准确喷洒到位，实现自适应控制喷头进行智能化抗风喷灌。5)驱动部分，是由自然风和感风板共同来充当，当有风吹动时，感风板接受风的吹动并传递风能为喷头本体的摆动提供动力。具备以上五部分后，显然，本技术的反馈式自适应抗风喷灌节水喷头就能够实现智能化。所述的活动连接装置是一上端带有螺纹下端带有锁口的圆筒，在进水接口的座体上部是两端带孔直连通的空心球台体，并在进水接口的座体上部的空心球台体与喷头本体之间设置一环形密封圈以防漏水。为了限止喷头的水平方向的转动，该空心球台体也可设置成被两个平行的铅垂平面所控切形成两平行的平面。刚好与锁口的圆筒的内表面形成配合，这样就限止了喷头本体就只能在高低方向摆动，而不能在水平方向转动。当然，如果在喷头本体的内部设置一与进水接口的座体上部的空心球台体表面高精度吻合的表面，使之能够较高精度地轻接触配合，也可以不要环形密封圈。此外，为了使喷头本体相对喷头座能够实现高低方向的摆动的同时不溢漏水，该活动连接装置也可通过上紧套和软管构成，使喷头本体与喷头座活动连接，还可在软管中间安放一细弹簧，也可以在软管的管壁内填埋弹性体如弹性钢丝、弹性钢片等，以便使软管能够直立承受喷头本体的重量且又能摆动。所述的感风板，分为一片状或板状的轻薄面板，为了便于任意方向的风的识别与控制，感风板也可以设置成一件两个轻薄面板相互正交而成的连体件。它固定在喷头本体的上方可以直接固定于喷头本体之上，也可以通过带有一支承架固定于喷头本体之上，该支承架可以运用熟知的技术象收音机天线一样，做成长短伸缩式的，而感风板的板面也可做成面积大小可调式的(如象白页扇)，这样通过对感风板的有效感风面积的大小调整以及设置的高低的调整，来调整感风板对风的敏感度和控制所传递的风力的大小，以便合理地控制喷头本体的正确喷射的角度。所述的平衡调节装置包括一根悬臂，一个重量平衡块，一个固定镙丝，该重量平衡块被该悬臂穿入，并通过固定镙丝上紧，通过重量平衡块的移动调整喷头本体的重心，以此平衡喷洒时喷射产生的动力态力矩，使得喷头本体在无风喷洒时保持喷头本体处于铅垂平衡位置。此平衡调节装置也可以是一与喷头本体融为一体的重量平衡体，在设计喷头本体时有意识地使喷头的重心偏离中心线而向着正中间靠前的位置；也可以在水压不大的情况下，可以忽略不要此平衡调节装置。所述的摆幅控制装置与喷头本体固定连接，悬挂在喷头本体的外侧，该摆幅控制装置包括悬臂杆、摆动平衡块、固定镙丝，所述的摆动平衡块被该悬臂杆穿入，并通过固定镙丝上紧。在无风喷洒时该摆幅控制装置，主要由于其摆动平衡块的作用使喷头本体喷洒保持喷头处于铅垂平衡位置，而在有风喷洒时，一方面由于其摆动平衡块的偏离平衡位置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
反馈式自适应抗风喷灌节水喷头，包括：包括一个喷头本体（２），一个带进水接口的喷头座（１３），一个连接喷头本体和喷头座的活动连接装置（１２、２０、２１、１６、１７、１８），其特征在于：它还包括感风板（１）、摆幅控制装置（５、４、６、５、１４），所述的感风板是一正面设置的与喷头本体固定连接的轻薄面板，所述的摆幅控制装置与喷头本体固定连接，悬挂在喷头本体的外侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓初，叶邦彦，
申请(专利权)人：刘晓初，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]