一種微孔陶瓷壓力補償式滴灌灌水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于旱區(qū)農業(yè)節(jié)水灌溉技術領域，涉及一種微孔陶瓷壓力補償式滴灌灌水器，用于解決旱區(qū)作物的灌溉問題，特別適用于解決山地經濟林的灌溉問題。
【背景技術】
[0002]微灌是一種非常節(jié)水的灌溉技術，已在旱區(qū)作物的灌溉中廣泛采用。針對不同作物的需水要求和灌溉制度，開發(fā)性能優(yōu)異的灌水器是微灌技術發(fā)展的關鍵，其中灌水均勻度作為衡量灌水器性能的一個重要指標，已成為灌水器設計時首要考慮的問題。
[0003]在對大田和經濟作物灌溉時，隨著灌溉管道沿程水頭損失的增加，安裝在管道不同位置的灌水器的工作壓力逐漸降低，從而使灌水器的出水量逐漸減少，造成不同作物間的灌水量差異很大，嚴重影響了作物的生長。在對山地經濟林灌溉時，由于山地地勢復雜、坡度大，灌溉管道中的水頭變化幅度很大，位于不同地勢的灌水器出水量差異表現的更為明顯。為了保證每一株作物都能獲得近乎相同的灌水量，在灌水器的設計時必須引入壓力補償的思想。
[0004]目前市面上存在的壓力補償式灌水器的工作原理基本相同，大多是在迷宮流道結構的基礎上配上壓力補償墊片來實現的。專利“一種地埋式壓力補償涌泉根灌灌水器”(申請?zhí)?201110411698.2)和“一種大流量壓力補償式滴灌灌水器”(201210006948.9)，將迷宮流道和壓力補償墊片配合使用，灌水器中的彈性墊片可根據管道的水壓變化改變變形量，以達到改變灌溉水的過流面積，實現調壓作用，經調壓后的水流再由迷宮流道進一步消能后流出。該灌水器可在一定水頭范圍內減小管道水頭變化對灌水器出水量的影響。但上述類型的灌水器對灌溉水的水質要求較高，否則灌溉水中的固體顆粒物極易淤積在灌水器的迷宮流道中，造成灌水器堵塞。另外，上述類型的灌水器對灌溉水的調壓消能完全依靠灌水器的結構來實現，在灌水器的制備和組裝過程中，制造偏差就會嚴重影響灌水器的灌水均勻度，即便是在水頭相同的情況下，制造偏差也會造成灌水器出水量不一致。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述現有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種抗堵塞能力強、消能結構簡單、制造偏差小，并具有壓力補償功能的微孔陶瓷壓力補償式滴灌灌水器。該灌水器為組合式結構，利用微孔陶瓷的滲水性對灌溉水進行消能，配合壓力補償墊片調節(jié)灌水器的出水量，可實現在不同水頭下灌水器的出水量一致。特別適合在水頭變化幅度較大的山地對作物進行灌溉。
[0006]為了實現上述任務，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]一種微孔陶瓷壓力補償式滴灌灌水器，包括基座，基座內部設置有空腔，基座頂部可拆卸地設置有扣裝在基座上的腔殼，腔殼上設置有進水孔，基座上設置有與進水孔同軸心線的出水孔，進水孔與出水孔之間的空腔中設置有滲水片，滲水片中分布有孔隙，水流自進水孔進入空腔后經過滲水片的過濾后自出水孔流出基座。
[0008]進一步地，所述的滲水片采用微孔陶瓷滲水片，滲水片的孔隙率為40%?60%，孔隙的直徑為1?2微米。
[0009]進一步地，所述的空腔中設置有彈性的壓力補償墊片，壓力補償墊片底部支撐在空腔中的基座上，頂部與滲水片相接；
[0010]壓力補償墊片為曲面狀結構，壓力補償墊片的周向為圓形結構，其中部帶有變徑的通孔，通孔的內徑變化趨勢為:在由壓力補償墊片頂部至底部的軸向上內徑逐漸減小并最終變?yōu)橐恢隆?br>[0011]進一步地，所述的壓力補償墊片的通孔內徑變化部分的弧面函數為二次函數或三次函數。
[0012]進一步地，所述的弧面函數為:
[0013]y = 0.03x2+0.05x 或 y = 0.005x3+0.03x2+0.0lx
[0014]其中x和y的含義為:
[0015]將壓力補償墊片自其軸向上進行截切，截切面為對稱的兩部分，取其一部分，以截切面的頂端邊緣處為圓心，建立坐標系，坐標系的X軸為垂直于壓力補償墊片軸向的方向，y軸為平行于壓力補償墊片軸向的方向。
[0016]進一步地，所述的基座頂部沿基座的周向設置有側壁，外部內部構成所述的空腔；基座頂部的中心處設置有凸臺，凸臺與側壁之間的部分構成環(huán)形槽，所述的壓力補償墊片設置在環(huán)形槽中。
[0017]進一步地，所述的出水孔從凸臺頂面貫穿出基座的底面，出水孔的直徑大于進水孔的直徑。
[0018]進一步地，所述的腔殼的縱向截面呈倒“凹”形，腔殼內部靠近腔殼頂部的位置沿靠近進水孔軸線的方向對稱凸起構成用于限定滲水片位置的限位卡，所述的滲水片的頂部位于限位卡的下方，由此在滲水片的頂部與進水孔之間形成緩沖腔。
[0019]進一步地，所述的基座側壁的外部沿周向環(huán)繞切割一圈形成座臺，所述的腔殼扣裝在基座上后，腔殼外徑與基座外徑一致。
[0020]進一步地，所述的腔殼的頂部設置有連接端，連接端的外壁上設置有連接頭，連接頭的軸向截面呈梯形；連接端與腔殼頂部連接處的縱向截面為一段圓弧，所述的進水孔自軸向上穿透連接端。
[0021]本發(fā)明的工作原理為:毛管中的灌溉水先由進水孔進入灌水器內空腔上部的緩沖腔，然后經由微孔陶瓷滲水片內部的孔道向下滲，由于孔道的摩擦力和毛細作用力，水流在孔道中的流速會隨微孔陶瓷滲水片上方水壓的變化而不同，微孔陶瓷滲水片下部空腔為常壓，所以微孔陶瓷滲水片上下方會存在壓差；
[0022](a)當灌水器的進水壓力較小時，雖然灌溉水在微孔陶瓷滲水片中的流速較慢，但是由于微孔陶瓷滲水片上下方壓差較小，壓力補償墊片受到微孔陶瓷滲水片的壓力較小，變形較小，微孔陶瓷滲水片下方與壓力補償墊片的接觸面積較小，灌溉水的滲水面積較大；
[0023](b)當灌水器的進水壓力增大時，灌溉水在微孔陶瓷滲水片中的流速變快，但同時微孔陶瓷滲水片上下方壓差增大，壓力補償墊片受到微孔陶瓷滲水片的壓力變大，變形增大，微孔陶瓷滲水片下方與彈性墊片的接觸面積增大，灌溉水的滲水面積減小，從而保證了壓力增大時灌水器的出水量不變；
[0024](c)當灌水器的進水壓力減小時，上述所有變化反向進行，仍然能夠保證灌水器的出水量不變?？偠灾?，微孔陶瓷壓力補償式滴灌灌水器的出水量一致性，是通過灌溉水在微孔陶瓷滲水片的流速與滲水面積成反向變化來實現的。
[0025]本發(fā)明具有以下技術特點:
[0026]1.利用了微孔陶瓷的滲水性對灌溉水進行消能，消能結構簡單，消能穩(wěn)定性好，降低了制造偏差對灌水器灌水均勻度的影響。
[0027]2.壓力補償墊片的變形量能夠智能的根據灌水器的進水壓力進行調節(jié)，從而實現自動根據水壓變化調節(jié)微孔陶瓷滲水片的滲水面積的目的，進一步降低了灌水器制造偏差對灌水均勻度的影響。
[0028]3.微孔陶瓷滲水片的孔徑為微米級，遠小于灌溉水中雜質的粒徑，雜質可被有效阻擋在微孔陶瓷滲水片外部，有效提高了灌水器的抗物理堵塞能力；灌水器的安裝工序簡單，壓力補償區(qū)間大，可適應更大幅度的水頭變化。
[0029]4.本發(fā)明將微孔陶瓷滲水片與壓力補償墊片結合，能很好的解決水頭變化造成灌水器出水量不一致的問題，而且該灌水器利用了微孔陶瓷的滲水性對灌溉水進行消能，極大的減小了制造偏差對灌水器出水量影響較大等問題。經申請人的實驗證明:該灌水器的壓力補償區(qū)間為3?24m，通過使用不同孔隙率的微孔陶瓷滲水片，并配合具有不同硬度和弧面函數的壓力補償墊片，灌水器在1?15L/h范圍內實現不同的出水量，而且能很好的適應管道壓力的變化，保證了作物的灌水均勻性。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的整體結構示意