一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置

1.本发明涉及农业节水喷灌装置中多分支并联管组支管路流量自动均匀分配的关键装置，并且可应用于其他类似场景。


背景技术：

2.多分支并联管组在生活中应用十分广泛，管组中介质流速、管并联形式、支管阻力损失等因素均可以影响支管的流量分配。以多分支并联管路为例，进口流量一定时，支管路出口流量相差很大，除了改变支管路的并联形式，现存的解决办法是在各个支管上添加手动阀，通过不停地调节支管路上阀门的开合大小，最终使支管出口流量达到一致。这种方法复杂、低效，而且浪费人力，尤其是当调节阀处于危险，高空等位置时，操作十分困难。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，通过电动阀门自动调节支管路流量，使得各个支管路流量分配较为均匀，解决了以往安装手动阀调节的低效、不便。
4.本发明采取的技术方案为：一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，包括电动阀门、单片机、流量传感器、电源模块。每个支管路均安装电动阀门和流量传感器，电动阀门和流量传感器均与单片机相连，电源模块负责给装置供电。首先，介质从入口流入，支管路所有阀门开到最大，流量传感器可以检测各个支管路流量，并将模拟量转换成数字量传输到单片机，单片机接受到各个支管路流量值，通过公式计算支管路流量平衡率大于85％，说明流量较为均匀，不需要调节，如果平衡率小于85％，说明支管路流量分配较为不均匀，单片机通过比较大小算法，得出流量最大的支管路，单片机输出信号将流量最大的支管路电动阀门开口调小一定角度。随后流量传感器重新检测各个支管路流量，调节电动阀门，直到支管路流量平衡率大于85％，停止调节。
5.支管路流量平衡率计算公式：支管路流量
附图说明
6.图1为本发明支管路流量调节示意图；
7.图2为本发明支管路流量调节流程图。
8.其中a、管路进口；b、管路出口；c、管路出口；d、管路出口；1、支管路b电动阀门；2、支管路c电动阀门；3、支管路d电动阀门；4、支管路b流量传感器；5、支管路c流量传感器；6、支管路d流量传感器。
具体实施方式
9.下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
10.实施例：本发明一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置如图1所示，调节流程如图2所示。介质从管路进口a流进，从管路出口b、管路出口c、管路出口d流出，支管路b流量传感器4、支管路c流量传感器5、支管路d流量传感器6可以分别测得其所在支管路的流量，并将数据传输到单片机，通过公式计算支管路流量平衡率。
11.支管路流量平衡率计算公式：支管路流量
12.支管路流量平衡率大于85％，说明流量较为均匀，不需要调节，如果平衡率小于85％，说明支管路流量分配较为不均匀，通过比较大小算法，得出流量最大的支管路，假设流量最大的支管路为管路出口d对应的支管路，单片机输出信号将支管路d电动阀门3开度调小一点，随后流量传感器重新检测各个支管路流量，直到各个支管路流量平衡率大于85％，停止调节。通过此装置，可以自动控制支路流量始终保持较平均分配的状态，避免了支路流量分配不均匀的现象。
13.本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征：
1.一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，其特征在于，包括单片机、流量传感器、电动阀门、电源模块，流量传感器和电动阀门安装在每个支管路，流量传感器和单片机相连，负责将支管路流量传输到单片机，单片机和电动阀门相连，负责调节电动阀门开度大小，电源模块给单片机、流量传感器和电动阀门供电。2.根据权利要求1所述的一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，其特征在于，单片机通过对各个支管路的流量进行分析，计算流量平衡率，当平衡率大于85％，说明流量较为均匀，不需要调节，如果平衡率小于85％，说明支管路流量分配较为不均匀，需要调节。3.根据权利要求2所述的一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，其特征在于，计算流量平衡率的公式为：支管路流量4.根据权利要求2所述的一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，其特征在于，当平衡率小于85％时，通过比较大小算法，得出流量最大的支管路，单片机输出信号将流量最大的支管路的电动阀门开度进行调整。

技术总结
本发明公开了一种多分支并联管组支管路流量均匀分配的自控装置，通过在各个支管路安装流量传感器，可以实时检测测支管路流量，当支管路流量平衡率大于85％，表示流量分配较为均匀，当支管路流量平衡率小于85％，表示流量分配较为不均匀，需要调节，单片机通过比较大小算法，得出流量最大的支管路，并通过调节电动阀门开口大小，调节流量。本发明可以自动实现多分支并联管路支管路流量均匀分配，有助于灌溉管网优化设计。灌溉管网优化设计。灌溉管网优化设计。


技术研发人员：朱兴业 郭依剑 赵莹 史东生 刘俊萍
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2022.06.25
技术公布日：2022/9/16