專利名稱：一種波涌灌溉間歇控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于農(nóng)田灌溉的輔助設(shè)備，特別涉及一種新型節(jié)水灌溉技術(shù)必須采用的設(shè)備——波涌灌溉間歇控制閥。
二背景技術(shù)：
波涌灌溉又叫涌流灌溉或間歇灌溉，它是按一定的周期，間歇性地向田間溝(畦)供水，通過幾次放水和停水過程，最后使水流推進(jìn)到溝(畦)末端的一種節(jié)水型地面灌水新技術(shù)。與常規(guī)地面灌溉相同之處是水流在向下游推進(jìn)的同時，借重力、毛管力等作用滲入土壤。不同之處是在波涌灌溉條件下，給同一條溝(畦)的供水不是一個連續(xù)灌水過程，包括幾個供水和停水周期，這樣田面土壤需經(jīng)過濕——干——濕——干的反復(fù)作用。當(dāng)供水中斷后，水流在入滲的同時，常常擾動表層的土壤結(jié)構(gòu)，使得地表面形成一個相對的致密層，一方面使?jié)駶櫠瓮寥廊霛B能力降低，另一方面使田面水流運動邊界條件發(fā)生變化，糙率減小，為后續(xù)周期的水流運動創(chuàng)造一個良好的邊界條件，兩方面的綜合作用使得波涌灌具有水流推進(jìn)速度快和灌水質(zhì)量高等優(yōu)點，從而能夠基本上解決長畦(溝)灌水不均等難題。因此，波涌灌溉具有省水、省時，灌水均勻，深層滲漏小，田間灌溉水的利用率高，特別適宜于灌水溝(畦)較長的地面灌溉，是一種新型的地面灌水技術(shù)。該技術(shù)已在歐美等許多發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用，據(jù)王文焰等人在陜西關(guān)中等灌區(qū)的大田試驗表明，波涌畦灌節(jié)水15％-30％，波涌溝灌節(jié)水5％-15％；灌水均勻度均在0.85以上，同時還具有明顯的增產(chǎn)作用。在缺水地區(qū)或沙性較高的土壤進(jìn)行地面灌溉時，采用波涌灌溉來實現(xiàn)小定額灌水無疑是一種非常的效的技術(shù)之一。
然而，波涌灌溉是一種間歇供水灌溉，人工操作常常有很多不便之處，費工費時，不利于推廣應(yīng)用。對于波涌灌溉，實現(xiàn)技術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵是開發(fā)高效、實用、廉價的灌溉控制設(shè)備，即波涌灌溉間歇控制閥。國外生產(chǎn)的控制閥價格過高，通常在1000美元以上，而國內(nèi)僅有的一種控制閥也每臺售價4000元左右，極大地限制了我國波涌灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用。
三
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種波涌灌溉控制閥。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案是波涌灌溉間歇控制閥，包括1個具有三通結(jié)構(gòu)的閥體，閥體有1個進(jìn)水口和兩個出水口，進(jìn)水口和出水口端均有密封圈，在三通閥體內(nèi)設(shè)置有1個90°兩通球閥，共同組成一個三通球閥結(jié)構(gòu)，通過兩通球閥的正反往復(fù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)單向間歇開啟供水。其關(guān)鍵設(shè)備還還包括1控制盒；控制盒內(nèi)設(shè)置有一組變速齒輪組，蝸輪蝸桿傳動器、控制器、電池和微型電機(jī)；整個電器的開關(guān)設(shè)置在控制盒的外表面上。
變速齒輪組的輸出端通過設(shè)置在兩通球閥上的傳動軸連接，帶動兩通球閥旋轉(zhuǎn)；變速齒輪組的輸入端通過蝸輪蝸桿傳動器與微型電機(jī)相連。
本實用新型的控制閥采用獨特的“三通球閥”結(jié)構(gòu)形式，通過控制器、變速齒輪組和微型電機(jī)的工作，將水流換向與控制合二為一，將水流的突變過程變?yōu)闈u變過程，不僅具有緩沖水流，減小水錘壓力作用，增加設(shè)備工作的安全可靠性，而且有利于減小體積，降低造價。
四

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)視圖；圖1、2中的符號分別表示為1、間歇閥外殼；2、進(jìn)水口；3、出水口；4、密封圈；5、密封螺絲；6、傳動軸；7、變速齒輪；8、支柱9、開關(guān)；10、控制器；11、蓄電池；12、蝸輪蝸桿傳動器；13、微電機(jī)；14、控制盒；
圖3是本實用新型的控制系統(tǒng)電路圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實施例，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
依照上述技術(shù)方案，波涌灌溉間歇控制閥，包括1個具有三通結(jié)構(gòu)的閥體1，閥體1具有進(jìn)水口2和兩端的出水口3，進(jìn)水口和出水口端有密封圈4，在三通結(jié)構(gòu)的閥體1內(nèi)設(shè)置有1個90°兩通球閥，還包括1個控制盒14；控制盒14內(nèi)設(shè)置有一組變速齒輪組7，蝸輪蝸桿傳動器12、控制器10、電池11和微型電機(jī)13；整個電器的開關(guān)9設(shè)置在控制盒14的外表面上；變速齒輪組7的輸出端通過設(shè)置在兩通球閥上的傳動軸6連接，帶動兩通球閥16旋轉(zhuǎn)；變速齒輪組7的輸入端通過蝸輪蝸桿傳動器12與微型電機(jī)13相連。
變速齒輪組7設(shè)置在控制盒14的底端，通過控制盒14內(nèi)的支柱8與控制盒14內(nèi)設(shè)置的其它器件相隔離。
電池11采用內(nèi)置蓄電池，也可以是太陽能蓄電池。低壓工作(12v)，微電子控制，間歇時間范圍0～999min，性能可靠，啟閉靈活，密封性能好；用鋁合金材料鑄造，體積小，重量輕，壽命長，操作程序簡單，使用方便，價格為國內(nèi)同類產(chǎn)品的1/2～1/3。發(fā)明人已制備完成的波涌灌溉間歇控制閥，其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下進(jìn)出口管徑 內(nèi)徑d＝100mm，外徑D＝110mm工作壓力 0～0.3Mpa啟閉次數(shù) ≥5000次閥體尺寸 400×310×430mm(長×寬×高)閥體重量 18kg工作電壓 12V采用本實用新型的波涌灌溉間歇控制閥，在實際使用時應(yīng)作好以下事項
1、將波涌灌溉控制設(shè)備進(jìn)口與供水系統(tǒng)采用薄壁塑料軟管相連，出口與配水系統(tǒng)相連。若供水系統(tǒng)為渠道，首先必須將明渠轉(zhuǎn)變?yōu)楣艿?，然后再采用薄壁塑料軟管將波涌灌溉控制設(shè)備與管道相連。
2、首先打開控制盒上的保護(hù)蓋；其次打開控制盒側(cè)面的電源開關(guān)(黑色)，顯示儀表有紅色數(shù)字顯示時即為電源打開狀態(tài)。
3、首先按“設(shè)置”鍵開始時間設(shè)置；其次按顯示表上的三角符號進(jìn)行時間調(diào)定，三角符號朝上或朝下分別代表增減時間；三角符號朝左、右分別代表小數(shù)點向左、右移動；設(shè)置好灌溉間歇時間后，最后按“啟動”鍵即可進(jìn)行自動間歇啟閉。
4、在設(shè)置間歇時間時，若設(shè)置失誤，可按“清零”鍵，回到未設(shè)置前的初始狀態(tài)重新設(shè)置。此產(chǎn)品的間歇時間設(shè)置區(qū)間為0-999min。目前該產(chǎn)品的最小間歇時間設(shè)置為1min。
5、控制器10的工作原理(參見圖3)控制器10的主控單元采用ATMEL公司的AT90S8515單片機(jī)，其內(nèi)部有8K字節(jié)的快速擦寫存儲器(FLASH)和512字節(jié)的(EEPROM)，無需外接程序控制器和數(shù)據(jù)存儲器。外部電路主要包括鍵盤和顯示電路，微型電機(jī)驅(qū)動電路，位置檢測電路，電源控制電路。本控制器有4個功能鍵設(shè)置鍵、A鍵、B鍵和啟動鍵。(1)按下“設(shè)置”鍵，控制器進(jìn)入循環(huán)時間設(shè)置程序。通過“A”、“B”鍵調(diào)整二位數(shù)碼管顯示的時間，確定延長時間。(2)按下“啟動”鍵，控制器進(jìn)入運行狀態(tài)?？刂破魍ㄟ^微型電機(jī)驅(qū)動電路，驅(qū)動電機(jī)順時鐘轉(zhuǎn)動?？刂破魍ㄟ^位置檢測電路不斷檢測位置開關(guān)S1的狀態(tài)，當(dāng)S1閉合時，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動，延時程序開始工作。當(dāng)時間到達(dá)后，控制器開始控制電機(jī)逆時鐘轉(zhuǎn)動，直到開關(guān)S2閉合。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動后，延時程序開始工作?？刂破魍瓿裳訒r后，開始下一個循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種波涌灌溉間歇控制閥，包括1個具有三通結(jié)構(gòu)的閥體1，閥體1具有進(jìn)水口2和兩端的出水口3，進(jìn)水口和出水口端有密封圈4；其特征在于，在三通閥體1內(nèi)設(shè)置有1個90°兩通球閥，控制機(jī)構(gòu)包括1個控制盒14；控制盒14內(nèi)設(shè)置有一組變速齒輪組7，蝸輪蝸桿傳動器12、控制器10、電池11和微型電機(jī)13；整個電器的開關(guān)9設(shè)置在控制盒14的外表面上；變速齒輪組7的輸出端通過設(shè)置在兩通球閥上的傳動軸6連接，帶動兩通球閥旋轉(zhuǎn)；變速齒輪組7的輸入端通過蝸輪蝸桿傳動器12與微型電機(jī)13相連。
2.如權(quán)利要求1所述的波涌灌溉間歇控制閥，其特征在于，所述變速齒輪組7設(shè)置在控制盒14的底端，通過控制盒14內(nèi)的支柱8與控制盒14內(nèi)設(shè)置的其它器件相隔離。
3.如權(quán)利要求1所述的波涌灌溉間歇控制閥，其特征在于，所述電池11采用內(nèi)置蓄電池，也可以是太陽能蓄電池。
4.如權(quán)利要求1所述的波涌灌溉間歇控制閥，其特征在于，所述控制器10的主控單元采用AT90S8515單片機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種波涌灌溉間歇控制閥，包括1個具有三通結(jié)構(gòu)的閥體，在三通閥體內(nèi)設(shè)置有1個90°兩通球閥，其控制結(jié)構(gòu)包括1個控制盒；控制盒內(nèi)設(shè)置有一組變速齒輪組，蝸輪蝸桿傳動器、控制器、電池和微型電機(jī)；整個電器的開關(guān)設(shè)置在控制盒的外表面上；變速齒輪組的輸出端通過設(shè)置在兩通球閥上的傳動軸連接，帶動兩通球閥旋轉(zhuǎn)；變速齒輪組的輸入端通過蝸輪蝸桿傳動器與微型電機(jī)相連。本實用新型的控制閥采用獨特的“三通球閥”結(jié)構(gòu)形式，通過控制器、變速齒輪組和微型電機(jī)的工作，將水流換向與控制合二為一，將水流的突變過程變?yōu)闈u變過程，不僅具有緩沖水流，減小水錘壓力作用，增加設(shè)備工作的安全可靠性，而且有利于減小體積，降低造價。
文檔編號F16K11/02GK2660258SQ0324199
公開日2004年12月1日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者吳普特, 范興科, 汪有科, 馮浩, 呂宏光, 牛文全, 高建恩, 戚鵬, 田照明 申請人:國家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心