專利名稱：一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及模擬降雨及雨量檢測技術(shù)，尤其是指一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置。
背景技術(shù)：
帳篷生產(chǎn)完畢后，需對其進(jìn)行性能測試，檢驗其在工作狀態(tài)下防止雨水滲漏的能力。以往常采用灑水裝置模擬降雨，需旋轉(zhuǎn)調(diào)整噴淋角，造成噴淋不均勻，影響降雨效果及雨量檢測精度。在已有技術(shù)中，常采用翻斗式和虹吸式雨量計檢測雨量。翻斗式雨量計用記錄脈沖個數(shù)及出現(xiàn)時間統(tǒng)計降雨量及降雨強(qiáng)度，脈沖信號頻率較低，難以達(dá)到目前通用自動控制器的頻率采集范圍，不利于構(gòu)建綜合模擬降雨及雨量檢測系統(tǒng)；且其翻斗容量較小，強(qiáng)降雨易使其未注滿水就提前翻轉(zhuǎn)，造成較大的測量誤差，它不適于計量強(qiáng)降雨。虹吸式雨量計虹吸排放的降水由人工計量水量，強(qiáng)降雨時，會頻繁出現(xiàn)虹吸，記錄間斷較多，造成較大的測量誤差，它也不適于計量強(qiáng)降雨。這兩種雨量計電子化和數(shù)字化程度較低，測量準(zhǔn)確度、分辨力不高，調(diào)試操作不方便，試驗人員勞動強(qiáng)度較大，工作效率較低，試驗記錄誤差率較大，不利于構(gòu)建自動雨量檢測系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，實現(xiàn)對降雨量的自動控制，使模擬降雨噴淋均勻，自動采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實時顯示。為了解決上述問題，本實用新型公開了一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，其特征在于，測雨容器通過托盤與稱重傳感器相連，固定在支架上，稱重傳感器連接到PLC上；觸摸屏與PLC連接，PLC分別連接變頻器、電磁閥以及電動閥；變頻器、水泵和管路依次連接，管路上安裝噴頭、電磁閥和電動閥；觸摸屏與PLC通信，稱重傳感器將采集的雨量信息送入PLC處理，PLC控制變頻器、電磁閥和電動閥，變頻器通過設(shè)置不同的多段速參數(shù)控制水泵的轉(zhuǎn)速，電磁閥控制工作的噴頭的數(shù)量，電動閥控制管路中水的流量。 優(yōu)選的，所述管路的支路的布置為“豐”字型，包括一個與管路垂直的管路支路，垂直支路上等間距地安裝四個與管路平行的管路支路。優(yōu)選的，所述噴頭均勻安裝在管路的支路上，每個與管路平行的管路支路上安裝有3個噴頭，分別安裝在管路支路的兩個端口和支路中間處。優(yōu)選的，所述測雨容器的底端側(cè)面安裝有自動排水電磁閥。優(yōu)選的，所述電動閥采用斷相與相序保護(hù)繼電器進(jìn)行相序保護(hù)。優(yōu)選的，所述管路上，各個管路支路前安裝壓力傳感器，信號經(jīng)過PLC處理，在觸摸屏上顯示壓力值。優(yōu)選的，所述管路上，各個管路支路前安裝電磁流量計，信號經(jīng)過PLC處理，在觸摸屏上顯示流量值。優(yōu)選的，所述測雨容器、托盤、稱重傳感器、支架組成的測雨裝置布置在帳篷中軸線的兩端。優(yōu)選的，所述支架有三只長度相等的腳，兩端分別用圓環(huán)固定。優(yōu)選的，所述測雨容器為圓柱體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型包括以下優(yōu)點(diǎn)該裝置通過集成綜合自動控制及檢測系統(tǒng)，能很好的實現(xiàn)對水泵、電磁(動)閥等的控制，自動采集壓力、流量、雨量等信號，噴淋均勻，降雨效果好，雨量檢測裝置靈敏度高， 能實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集，試驗人員勞動強(qiáng)度小，試驗誤差率較小，工作效率較高。

圖1為本實用新型帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置系統(tǒng)整體平面布置示意圖。圖2為電氣系統(tǒng)示意圖。圖3為測雨裝置布置示意圖。圖4為支架設(shè)計示意圖。圖5為測雨容器示意圖。圖6為稱重傳感器安裝示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實用新型為一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，其組成包括機(jī)組管路、雨量檢測、電氣控制三大系統(tǒng)。機(jī)組管路系統(tǒng)包括水泵、管路、噴頭、電磁閥、電動閥、電磁流量計、壓力傳感器。 進(jìn)水管路從地下水池取水，經(jīng)過水泵加壓后，進(jìn)入管路系統(tǒng)中。管路支路在試驗區(qū)頂部成 “豐”字型布置，管路支路上均勻布置噴頭模擬降雨。降雨落到地面后匯入屋內(nèi)排水溝，流回地下水池。雨量檢測系統(tǒng)包括觸摸屏、可編程邏輯控制器(PLC)、稱重傳感器、測雨容器(帶自動排水電磁閥)、支架、托盤、信號傳輸電纜。其中觸摸屏為上位顯示(控制)終端，PLC 為現(xiàn)地控制核心，稱重傳感器為雨量檢測儀器，測雨容器為雨水收集裝置，支架為稱重傳感器、托盤、測雨容器的固定裝置，托盤為稱重傳感器、測雨容器的連接裝置。電氣控制系統(tǒng)包括觸摸屏、PLC、變頻器、電磁閥、電動閥、低壓電器元件等，其中， 電動閥采用斷相與相序保護(hù)繼電器進(jìn)行相序保護(hù)。根據(jù)模擬降雨等級、電磁閥和電動閥的啟停、水泵的啟停、測雨器自動排水、參數(shù)顯示等控制功能需求分析，設(shè)計對應(yīng)的電氣原理圖、接線圖，編寫PLC程序和組態(tài)控制程序，設(shè)置變頻器多段頻率等參數(shù)，將降雨等級與多段頻率相對應(yīng)。[0033]該套裝置具體應(yīng)用在四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計院帳篷性能試驗室，具體實施方案如圖所示。如圖1所示系統(tǒng)整體平面布置示意圖，機(jī)組管路系統(tǒng)包括水泵(1)、管路(2)、噴頭(3)、電磁閥、電動閥、電磁流量計、壓力傳感器。進(jìn)水管路從地下水池取水，經(jīng)過水泵(1)加壓后，進(jìn)入管路( 系統(tǒng)中，管路O) 與水泵(1)出口端連接，由管路( 分出9個“豐”字型管路支路，形成三個有效噴水區(qū)域， 每個有效噴水區(qū)域內(nèi)設(shè)置三個“豐”字型管路支路。每個“豐”字型管路支路中包括一個與管路( 垂直的管路支路，垂直支路上等間距地安裝四個與管路( 平行的管路支路。在管路( 上，管路支路前安裝一個電動閥，用來控制整個管路中水的流量；在與管路( 相交的每個管路支路底部都安裝有電磁閥，一共安裝9個電磁閥，每個電磁閥都控制各自的管路支路上工作的噴頭(3)的數(shù)量。每個管路支路都通過三通與管路( 連接。在試驗區(qū)底部的主管路上，各個支管路前安裝有電磁流量計和壓力傳感器，電磁流量計安裝在壓力傳感器后端0. 5米處，電磁流量計和壓力傳感器用來采集各個管路中水的壓力及流量，最后將采集的信號送至電氣系統(tǒng)進(jìn)行顯示。與管路( 平行的管路支路上均勻安裝有噴頭C3)用來模擬降雨，每個平行的管路支路上安裝有3個噴頭(3)，管路支路的兩個端口處各安裝一個噴頭(3)，管路支路中間安裝一個噴頭(3)，降雨落到地面后匯入屋內(nèi)排水溝，流回地下水池。在測試區(qū)域中設(shè)置一個控制室，里面包含電氣控制系統(tǒng)中的部分裝置，用來控制降雨量以及顯示雨量、壓力和流 M.fn 息。如圖2所示電氣系統(tǒng)示意圖，電氣控制系統(tǒng)包括觸摸屏(4) ,PLC(5)、變頻器(6)、 電磁閥(7)、電動閥、低壓電器元件等。觸摸屏⑷與PLC(5)通信，PLC(5)通過繼電器與變頻器(6)、電磁閥(7)以及電動閥連接，按照預(yù)定程序和控制邏輯，通過點(diǎn)擊觸摸屏(4)上的選擇按鈕，實現(xiàn)控制功能。變頻器(6)與水泵(1)通過電纜連接，根據(jù)降雨量需求的不同，通過變頻器(6)設(shè)置不同的多段速參數(shù)，對應(yīng)調(diào)整變頻器的頻率，改變水泵(1)的轉(zhuǎn)速，從而改變流量。通過控制電動閥的啟動和停止，來控制管路O)中水流的開關(guān)，并通過調(diào)整電動閥打開的程度， 可以調(diào)節(jié)整個管路( 和管路支路中水的流量。點(diǎn)擊觸摸屏(4)上控制電磁閥(7)的按鈕，通過PLC(5)中的程序控制電磁閥(7)的啟停，通過開啟幾組不同數(shù)量的電磁閥(7)，控制管路支路上投入工作的噴頭(3)的數(shù)量，改變降雨量，從而實現(xiàn)帳篷模擬降雨。測雨裝置(8)中的稱重傳感器以及管路( 上安裝的電磁流量計和壓力傳感器分別與PLC 連接，采集模塊自動采集測雨裝置(8)中稱重傳感器以及壓力傳感器和電磁流量計的輸出信號，送入PLC 中進(jìn)行處理，調(diào)整相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，并將電磁流量計的測量數(shù)據(jù)與稱重傳感器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對、修改，然后在觸摸屏(4)上實時顯示雨量、壓力和流量值信息。如圖3所示測雨裝置布置示意圖，在測試區(qū)域共放置3個帳篷(9)，在帳篷(9)中軸線的兩端，布置測雨裝置(8)，每個帳篷(9)處布置兩個測雨裝置(8)，一共要布置6個測雨裝置⑶。如圖4所示支架設(shè)計示意圖，支架包括三個長度相同的腳，其兩端分別用一圓環(huán)固定，支架底端的圓環(huán)半徑大于支架頂端的圓環(huán)半徑，在支架的上端部分放置一個圓形托盤(10)用于固定測雨容器和稱重傳感器，兩個支架分別放置在測雨點(diǎn)上。如圖5所示測雨容器示意圖，測雨容器為圓柱形容器，在測雨容器的底端側(cè)面部分安裝有自動排水電磁閥(11)，在每次試驗結(jié)束后，通過操作觸摸屏(4)上的按鈕，開啟測雨容器上的自動排水電磁閥(11)，開始排水，為下次試驗做準(zhǔn)備。如圖6所示稱重傳感器安裝示意圖，稱重傳感器(12)安裝在圓形托盤(10)的中心位置，測雨容器和稱重傳感器(1 由圓形托盤(10)連接，固定在支架上。稱重傳感器 (12)連通工作電源后，實時采集雨量信息，信號經(jīng)過放大器放大后進(jìn)入PLC 進(jìn)行信號處理，通過其與水的密度、測雨容器底面積、降雨時間等參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算后，得到實時雨量信息， 在觸摸屏的界面上顯示結(jié)果。以上對本實用新型所提供的一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，其特征在于，測雨容器通過托盤(10)與稱重傳感器(1 相連，固定在支架上，稱重傳感器(12)連接到PLC (5)上；觸摸屏⑷與PLC(5)連接，PLC(5)分別連接變頻器(6)、電磁閥(7)以及電動閥；變頻器(6)、水泵⑴和管路(2)依次連接，管路(2)上安裝噴頭(3)、電磁閥(7)和電動閥；觸摸屏(4)與PLC(5)通信，稱重傳感器(12)將采集的雨量信息送入PLC(5)處理， PLC(5)控制變頻器(6)、電磁閥(7)和電動閥，變頻器(6)通過設(shè)置不同的多段速參數(shù)控制水泵⑴的轉(zhuǎn)速，電磁閥(7)控制工作的噴頭(3)的數(shù)量，電動閥控制管路(2)中水的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述管路O)的支路的布置為“豐”字型， 包括一個與管路( 垂直的管路支路，垂直支路上等間距地安裝四個與管路( 平行的管路支路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述噴頭(3)均勻安裝在管路(2)的支路上，每個與管路( 平行的管路支路上安裝有3個噴頭(3)，分別安裝在管路支路的兩個端口和支路中間處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測雨容器的底端側(cè)面安裝有自動排水電磁閥(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電動閥采用斷相與相序保護(hù)繼電器進(jìn)行相序保護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述管路( 上，各個管路支路前安裝壓力傳感器，信號經(jīng)過PLC 處理，在觸摸屏(4)上顯示壓力值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述管路(2)上，各個管路支路前安裝電磁流量計，信號經(jīng)過PLC 處理，在觸摸屏(4)上顯示流量值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測雨容器、托盤(10)、稱重傳感器 (12)、支架組成的測雨裝置(8)布置在帳篷(9)中軸線的兩端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支架有三只長度相等的腳，兩端分別用圓環(huán)固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測雨容器為圓柱體。
專利摘要本實用新型提供了一種帳篷性能測試模擬降雨及雨量檢測裝置，測雨容器通過托盤(10)與稱重傳感器(12)相連，固定在支架上，稱重傳感器(12)連接到PLC(5)上；觸摸屏(4)與PLC(5)連接，PLC(5)分別連接變頻器(6)、電磁閥(7)以及電動閥；變頻器(6)、水泵(1)和管路(2)依次連接，管路(2)上安裝噴頭(3)、電磁閥(7)和電動閥；觸摸屏(4)與PLC(5)通信，稱重傳感器(12)將采集的雨量信息送入PLC(5)處理，PLC(5)控制變頻器(6)、電磁閥(7)和電動閥，變頻器(6)通過設(shè)置不同的多段速參數(shù)控制水泵(1)的轉(zhuǎn)速，電磁閥(7)控制工作的噴頭(3)的數(shù)量，電動閥控制管路(2)中水的流量。
文檔編號G01M3/02GK202255782SQ20112039976
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者劉波, 劉澤生, 周小波, 廖功磊, 曾文明, 李光輝, 楊建霞, 蔣輝霞, 謝曉東, 鄭宇 申請人:四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計院