专利名称：地面灌溉水流运动测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在水利灌溉领域中进行自动测量水流运动参数的仪器。
背景技术：
在进行地面灌溉时，为了了解水流扩散时地面水位不断升高、保持、不断下降的变化过程及所需时间等有关数据，需要对水位的变化及相应的时间进行测量。现有的测量方式是人工测量，手工记录，需要有专人进行，占用一个劳动力，耗时耗力，而且数据是人为判断，带有一定的主观性。

发明内容
为了克服现有对地面灌溉所需数据不能进行自动采集和处理的不足，本发明提供一种地面灌溉水流运动测量仪，该测量仪能对地面灌溉过程中水流运动数据进行自动采集并对所采集的数据进行自动处理、储存和显示，使测量工作省时省力，并且数据准确，使用方便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下一种地面灌溉水流运动测量仪，它包括筒体、电源、数据采集传感器及数据处理系统，所述的电源、数据采集传感器及数据处理系统均置于筒体内。数据采集传感部分采用接触式传感器，即在电路板上自下而上设有若干金属接触点，接触点的位置及间距根据所需要测量的水流的参数而定，利用水的导电性，通过各接触点的接通、断开来测量水位的变化。该电路板垂直置于筒体下部；数据处理系统包括中央处理器、数据编码器、数据存储器、时钟电路、电源管理电路、键盘和数据显示等部分；电源部分采用普通干电池供电，具有较高的电压适用范围；所述的电源、数据采集传感器及数据处理系统之间均通过导线相互连接；筒体部分为一圆柱形腔体，在筒体下部开有若干水流进水和出水的通孔。
在所述的数据处理系统中设有将采集到的数据逐一进行编码的编码器，还具有将各编码数据进行显示的汉字显示装置。
所述的数据处理系统与计算机相连接，可根据需要上传所采集的数据。
由于在本发明地面灌溉水流运动测量仪中，设置有数据采集传感器，当水流从进水孔进入后，与电路板下方的接触点接通，由于水的导电性，使该接触点与电极片导通，形成回路，发出电信号，与之相连的数据采集装置采集到此时的时间及信号，以及该电信号相对应的编码，通过数据处理、存储后，在显示屏上显示出该水位高度及相应的时间。随着水的不断进入，水位升高，依次与自下而上的各接触点形成回路，发出电信号，可在显示屏上实时显示出动态变化的水位数据及相应的时间。关水后，水位降低的变化也可同样进行采集、存储和显示。
本发明的有益效果是1、地面灌溉时可对某一点从进水到退水持续有效的全过程中水位的变化及其相对应的时间进行实时数据采集、处理、存储及动态显示，整个过程自动进行，并可通过与之相连的计算机进行数据的后续分析研究。
2、节约人力，使用方便，数据测量准确。
3、功耗低，可在无外接电源地区使用，在整个测量过程中保证电源供电可靠。
4、在筒体底部设置渗水孔，在筒体周围设置一圈进水和出水孔，使水流自然进出，流动顺畅，不受阻碍，使所测量的数据能够反映出真实的水流运动情况。


图1是本发明地面灌溉水流运动测量仪的纵向剖视示意图。
图中，1.筒体 2.进水孔和出水孔 3.电路板 4.接触点 5.电极片 6.接口 7.电源 8.数据处理系统 9.面板10.渗水孔 11.固定桩
具体实施例方式
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1所示为本发明地面灌溉水流运动测量仪的一个实例，该测量仪包括筒体1、电源7、数据采集传感器及数据处理系统。该筒体1为一圆柱形腔体，圆柱形可使水流运动顺畅。在该圆柱形筒体下部开有一圈间隔均匀的进水孔和出水孔2，这些进水孔和出水孔2为长方形格栅通孔。为了便于更换电池、维护和检修，将本发明中的筒体1分为腔体相通的三段，数据采集传感器中的电路板3垂直置于筒体底段的下部，电源7置于筒体的中段，数据采集装置中的接口6及数据处理系统8置于筒体的顶段，底段与中段之间以及中段与顶段之间均通过螺纹相连接。在筒体1的底面上还开有若干渗水孔10，以真实反映水流渗入土壤对水位及时间的影响。在筒体1的底端装有三个呈三角形分布的固定桩11，这些固定桩11的下部均为尖形锥体，固定桩的顶部与筒体底面采用螺纹连接。将尖锥体插入土中，可将测量仪固定，不因水的流动而产生晃动。
在电路板3上自下而上固定有若干接触点4，接触点4的位置及间距根据所需测量水流运动的参数而定，其中最下面的接触点为一电极片5。
本发明中的数据处理系统包括由中央处理器CPU、数据编码器、数据存储器、电源管理电路、时钟电路、键盘、数据处理和数据显示系统。数据显示面板9置于筒体1顶面，该面板9上设有数据显示屏及开关和控制按钮。在显示屏上显示测量日期、实时测量的时间和水位的动态数据，还有进水和退水的时间。本发明中的电源7为四节一号干电池，由于采用了低功耗设计和电源管理电路，可连续测量，中间不需更换电池。电源、数据采集传感器及数据处理系统之间均通过导线相互连接。
本发明测量仪的数据处理系统与计算机相连接将数据上传以进行后续分析处理。
本发明适用于科研和管理部门对地面灌溉的水流运动进行监控和研究。
权利要求
1.一种地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于它包括筒体、电源、数据采集传感器及数据处理系统，所述的电源、数据采集传感器及数据处理系统均置于筒体内，数据采集传感部分采用接触式传感器，即在电路板上自下而上设有若干金属接触点，接触点的位置及间距根据所需要测量的水流参数而定，利用水的导电性，通过各接触点的接通、断开来测量水位的变化，该电路板垂直置于筒体下部；数据处理系统包括中央处理器、数据编码器、数据存储器、时钟电路、电源管理电路、键盘和数据显示等部分；电源部分采用普通干电池供电，具有较高的电压适用范围；所述的电源、数据采集传感器及数据处理系统之间均通过导线相互连接；筒体部分为一圆柱形腔体，在筒体下部开有若干水流进水和出水的通孔。
2.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于在圆柱形筒体下部开有一圈间隔均匀的进水和出水的长方形格栅通孔。
3.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于圆柱形筒体分为腔体相通的三段，所述的数据采集传感器部分置于底段，电源置于中段，数据处理系统置于顶段，底段与中段之间以及中段与顶段之间均通过螺纹相连接。
4.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于所述的筒体的底部开有若干渗水孔。
5.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于在所述的数据处理系统中设有将采集到的数据逐一进行编码的编码器，还具有将各类数据进行显示的汉字显示装置。
6.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于在所述的筒体的底端装有若干固定桩，这些固定桩的下部均为尖形锥体，每个固定桩的顶部与筒体底面采用螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于在所述的筒体的顶面上装有显示面板，该面板上设有数据显示屏及开关和控制按钮。
8.根据权利要求1所述的地面灌溉水流运动测量仪，其特征在于所述的数据处理系统可与计算机连接进行数据传输。
全文摘要
一种地面灌溉水流运动测量仪，在其筒体内装有电源、数据采集传感器及数据处理系统。传感部分为接触式传感器。在电路板上设有若干接触点，以其中一片为一电极。筒体下部开有进水孔和出水孔。当水流进入后，与各接触点形成回路，发出电信号，由数据采集装置采集后，通过数据处理系统编码存储处理后在屏幕上显示。本发明可对地面灌溉某一点从进水到退水全过程水位变化数据进行监测、采集和处理，整个过程自动进行，数据准确，使用方便。适用于科研和管理部门进行监控和研究。
文档编号G01F23/00GK1477376SQ03146359
公开日2004年2月25日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年7月10日
发明者李益农, 李永泉, 许迪, 李福祥 申请人:中国水利水电科学研究院