[实用新型]基于无线信号传输的旋转式喷头性能测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于测试技术领域，涉及农业喷灌旋转式喷头的水量分布测试，特指基于无线信号传输的旋转式喷头性能测试系统。

背景技术

喷灌可有效节约水资源，是节水灌溉的主要形式。喷头是喷灌的关键设备，喷头的水量分布性能是喷灌规划的重要指标。

根据GB/T 19795.1—2005《农业灌溉设备旋转式喷头第1部分：结构和运行要求》，旋转式喷头的性能测试需测量在一定工作压力下的流量、水量分布、射程等参数。通常，雨量筒以方格或径向分布在整个测试场地上，测量喷头有效喷洒直径时，要求雨量筒间距为0.5m，而只测量水量分布时，雨量筒的间隔需按喷头有效喷洒直径的不同，取1m或2m，测量点至少几十个，甚至多达几百个，试验持续时间不小于1小时。这就要求雨量筒易于移动，方便读数，传感器频繁传递信号不易损坏。现有的雨量筒多用于气象观测方面，如中国专利CN202433541U公开了一种基于GSM通信技术的无线雨量筒，主要用于气象点观测，气象点之间的距离比较远，但如果同时测量相隔较近的几百个点时，大量数据传输易发生网络拥堵，而且GSM的运行依赖于通信厂商，运行成本过高，不适用于旋转式喷头的水量分布测试。

目前的双翻斗雨量筒采用的是干簧管作为雨量传感器，从使用情况来看，干簧管故障率比较高，主要原因是干簧管失效(包括干簧管常开或常闭)、双簧片吸合移位和突发异常的零星或高值水量，这些故障都存在隐蔽性，严重影响了试验数据的真实性，增加了维护费用和难度。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种雨量筒采用Zigbee无线通讯技术，占用2.4GHz公共频道，无费用无干扰，易于移动，传感器采用霍尔传感器稳定性高，寿命远高于干簧管，几乎不会损坏，适合在水量分布试验中使用，可同时满足几百个点的数据读取；并且根据旋转式喷头水量分布测试内容，基于Matlab的GUI设计了相应的配套分析软件，能实时动态计算相关参数并完成水量分布图的绘制。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于无线信号传输的旋转式喷头性能测试系统，所述测试系统包括雨量筒和测试装置；

所述雨量筒包括主体支架、底座和盛水漏斗；所述支架固定于所述底座上，所述盛水漏斗位于所述支架顶端一侧，所述盛水漏斗下方依次设有上翻斗、汇集漏斗、下翻斗和计数翻斗，所述汇集漏斗与所述支架为固定连接，所述上翻斗、下翻斗和计数翻斗与所述支架为活动连接，所述下翻斗两端底面设有向下的尖杆；所述计数翻斗靠近所述支架一侧内部嵌有磁钢，所述计数翻斗两端底部通过管与外部连通，所述底座上设有漏水口，所述漏水口位于所述计数翻斗方；

所述测试装置包括电子设备和上位机部分；所述电子设备包括主控电路盒、锂电池、2.4GHz吸盘天线和霍尔传感器，所述主控电路盒与霍尔传感器和锂电池相连，所述主控制盒内设有CC2530最小系统，所述霍尔传感器用于将计数过程转换为脉冲信号传送至主控电路，所述主控电路盒与所述2.4GHz吸盘天线相连，用于传送无线数据；所述上位机部分包括CC2530协调器与PC机，所述CC2530协调器与所述PC机相连，所述CC2530协调器用于接收所述2.4GHz吸盘天线发出的数据，所述PC机用于接收所述CC2530协调器传递的数据。

所述霍尔传感器固定在所述支架上，所述霍尔传感器与所述计数翻斗位置相对应。

进一步，所述霍尔传感器与所述磁钢的水平距离为0.1cm。

进一步，所述底座上设有水平仪。

进一步，所述锂电池为3.7V，所述吸盘天线的接口采用SMA接口。

进一步，所述CC2530程序采用TI公司Zigbee协议栈ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0完成，所述上位机采用Matlab的GUI编程实现。

在上述方案中，所述的雨量筒采用方格或径向排布。