GB Z 19798-2005 农业灌溉设备 自动灌溉系统 水力控制.pdf

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1、ICS 65.060.35 B 91 道B中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 19798-2005 农业灌溉设备自动灌溉系统水力控制Agricultural irrigation equipment-Automatic irrigation systems Hydraulic control (ISO/TR 8059: 1986 , lrrigation equipment一一Automatic irrigation systems-Hydraulic control, MOD) 2005-06-08发布中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员产2005-12-

2、01实施版)。GB/Z 19798-2005 前本指导性技术文件修改采用ISO/TR8059: 1986(灌溉设备自动灌溉系统水力控制)(英文本指导性技术文件根据ISO/TR805911986重新起草。考虑到我国国情，本指导性技术文件在采用ISO/TR8059: 1986时，进行了如下修改z一一引用了采用国际标准的我国标准，但所引用的我国标准并非等同采用国际标准。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。为便于使用，本指导性技术文件还对ISO/TR8059: 1986做了下列编辑性修改:一一本技术报告一词改为本指导性技术文件;一一一用小数点代替作为小数点的逗号一一删除I臼SO

3、/TR8059: 1986的前言。本指导性技术文件由中国机械工业联合会提出。本指导性技术文件由全国农业机械标准化技术委员会归口。本指导性技术文件起草单位z中国农业机械化科学研究院、北京市农业机械研究所。本指导性技术文件主要起草人z兰才有、张晓文、仪修堂、薛桂宁。I GB/Z 19798一2005引自动灌溉系统是从20世纪后半叶才开始出现的一个比较新的概念。因此，有必要对其发展背景作一简要回顾。世界上农业生产的食物主要依赖于水的有效利用率。食物消耗量随着世界人口的增长而增长，而农业上的可利用水源是有限的。因此，这一制约因素要求人们开发新水源，并对现有水源的利用进行严格控制。对作物生长期需水量的深

4、人研究一再表明:没有必要通过增加用水量来提高作物品质和产量。实际上，采用科学的控制方法在许多情况下可以减少用水量。要想在灌溉过程中实现上述目标，就直接涉及到人参与的程度和性质。因为灌溉方法本身需要更复杂的操作技术，所以对人的要求就更高。监管灌概系统需要做大量工作。这样一来，操作者的责任相应增加，使人力难以胜任。上述问题的解决办法可以用两个词概括:控制和自动。因为灌溉作业是在给定的时间内完成的，所以利用时间来控制灌溉系统的假设可能是有道理的。这一概念在自动控制装置发展的早期得到短时间的应用，但后来就被废弃了。试图利用时间来实现定量控制是一种间接方式，它基于以下两个假设:a) 流量为已知;b) 流

5、量为常数。假设a)以灌溉系统组成部件(例如喷头、滴头、管道、阀门等)制造厂提供的数据为依据。这些数据绝大部分是把流量表示为水压和压力损失的函数，并以此作为水力设计的依据。假设b)实际上是两个各自独立的假设的组合，即:一一供水压力为常数;一一系统特性不随时间变化而变化。这些假设在现代灌溉系统中是不存在的。在任何情况下，灌溉系统中的水量大小都取决于供水压力和系统阻力。这些因素的变化会对流量产生严重影响。因此，如果将供水时间作为控制的依据，供水量的偏差可达到很高的百分比。几种流量变化的例子可作为例证t一一过滤器的逐渐培塞引起流量逐渐减小;一一小流量灌水器(例如滴头)的逐渐堵塞引起流量减小;一-一喷头

6、喷嘴的磨损引起流量增加;-一水管内壁形成的沉积物引起流量减小;-一管道或其他部件用不同水阻的部件替换后，系统的过流能力随之改变。所有这些情况都表明，无法通过测量时间来控制灌溉水量，也不可能提供适当的指标。因此，必然得出结论:在任何情况下，能够提供真实灌概数据，并利用这些资料控制有效灌溉的唯一方法是直接测量供水量。对精确水量测量控制的需求和减少对人为因素依颇之间的互相联系，加之对现代灌班方式的快速推进，最终导致了自动控制装置的发展。首先，研制出了能实现单点自动定量控制的基本装置。这种装置由水表、水动阀和可调节置位装置组成。转动旋扭，选择所需的水量，打开阔门，并连续测量流经阔的水量。当预置水量全部

7、输送完后，利用管道中的水压将阅关闭，无需其他能源。接着，研制出了能够将任意数量的定量阀相互连接的专用附件，构成了一个自动顺次灌溉系统。该E GB/Z 19798一2005系统中每一个阔的运行都通过前级阀来启动。这种方法通过对配水系统最大限度的利用，提高了整个灌溉系统的效率。自动顺次灌溉系统为农业用水的有效控制开辟了一个重要的新局面，并且减少了对人为因素的依赖。设备的不断改进，为进一步发展创造了机会，导致了新局面的出现，而新局面又更进一步提出了新的要求和新的挑战。控制架构里包括更多的变量:按灌溉制度进行灌溉设计、定时脉冲灌溉、施肥量、流动控制、田间故障查找等等。这些系统以电子控制设备为基础，将在

8、另一个标准中介绍。m皿GB/Z 19798一2005农业灌溉设备自动灌溉系统水力控制1 范围本指导性技术文件规定了以水动装置为基本部件的自动灌溉系统的主要定义和分类。该水动装置所需的能量只能从灌溉系统的水中获得。本指导性技术文件适用于借助测量水量实现用水量控制的自动控制系统。半自动控制系统用于有压灌概系统，并能够控制每个灌溉循环内预置水量的输出。每个顺次灌溉循环的需水量需要人工预先设置。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件，然而，鼓励根据本指导性技

9、术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指导性技术文件。GB/T 19794农业灌概设备定量间技术要求和试验方法CGB/T19794-2005, ISO 7714: 1995 ,MOD) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本指导性技术文件。3. 1 定量阀volunnetric valve 当流经阀的水量达到预先设定值后，将灌溉系统水流关断的阀门。该阔可借助机械阅或水动间关闭。3.2 3.3 3.4 水动阀hydraulic valve 通过向灌溉系统施加或解除水压来开启或关闭灌溉系统的间门。半自动灌溉系统senni-autonnatic

10、 irrigation systenn 带有控制系统的灌溉系统，当预置的水量流经阅后，该控制系统能将灌溉系统中的水流自动关断。对任何一个新的灌溉循环，必需人工给控制系统重新设置需要输出的水量。顺次启动sequential activation 若干个问一个接一个的依次起动，即每一个问都是在顺次连接的前一个阔的预置灌水量全部输出后才开始运行。3.5 控制管control tubing 借助管路水压在水动阀压力室之间来回传递水力信号的小直径管。3.6 水量water dose 一个灌溉循环内，一定作物面积上需要补充的实测水量。GB/Z 19798-2005 3. 7 灌溉周期irrigation

11、interval 在同一块面积上，一次灌溉开始到下一次灌溉开始之间的间隔时间。4 图形符号今后将制定一个标准对图形符号作出规定，在该图形符号标准没有发布前，本指导性技术文件的图形中暂定采用下列符号。名机械式定量阀水动式定量阀水动阀控制管5 分类水力自，.、Ea) 水动b) 水动5.2 定量阀顺次5.2. 1 概况称一个顺次灌溉系a) 定量间;b) 水动阀;c) 控制管。5.2.2 机械式定量阀顺次灌溉系统符5.2.2. 1 A类:水动阑安装在主管路上(见固1)号备注E E 和试验方法。灌溉循环开始前，所有或部分定量阀用人工预先设置各自所需输出的水量。主管路上的水动阔全部开启，但总间关闭。当打开

12、供水总阀时，灌溉循环开始，主管内的水流流经第-条支管进口处的定量阀进入第一条支管。与此同时，定量阀压力室上部产生压力，供水主管上的水动阅关闭。当预定向第一条支管提供的水量全部输出后，该支管上的定量阔自动关闭。该支管内的压力几乎降为零。水动阔缸筒内的压力释放，供水主管内的水压将水动阅打开。这时，水进入第二条支管和该支管上的水动阅压力室。如上所述，产生的压力将供水主管上的水动阀关闭，并重复上述运行过程，直到GB/Z 19798-2005 输出预置的水量。按同样的方式，水连续顺次地从一条支管流向下一条支管，直到所有预置的定量阅全部启动。该类系统适用于各条灌概支管之间的距离很远，不宜采用控制管的情况。

13、5.2.2.2 B类:水动阀安装在支管上(见固2)该类系统的工作原理与5.2.2.1描述的A类相同，只是水动阀安装在灌溉支管上，并且各轮灌区之间用控制管相连。5.2.3 水动式定量阑顺次灌溉系统5.2.3.1 C类:水动式定量阀安装在灌溉支管上(见固3)灌溉循环开始前，供水总阀打开，所有定预置时开启外，其他所有定量阀均保持基府状态。该系统能保证第一个定量阅伊拉制功定量阀使第三个定量阀处于关问撒在凰状态。，. 需I . 、，当第一条支管的预置元将下条支管的阔打开。按相同的方式，一寸顺次地从一条支管流到5.2.3.2 D类:采用璋用该类系统设计成在某些情况下， 安装单个顺次灌溉系运行，并把信号传递

14、量间，而其他支管上该组支管上的定量阔量。当定量阅关闭时样打开，它所在组的所由于安装在供水主的计量精度与该定量间和滴头的流量，单位为立B类系统那3 GB/Z 19798一2005最后一条支管ttttI-yt-EEl-yttltsEEl-Etttlt 第一条支管水动阑安装在供水主管上、机械式定量阑安装在支智上的顺次灌溉系统圈1最后一条支管第一条支管一一一+水流方向水动阑和机械式定量阀都安装在支曹上的顺次灌溉系统固24 GB/Z 19798-2005 最后一条支管ttlttttE-ytttttttttti-Ettttt-v，ll11-ffli-sllltlIttttttt伞ltttttt1A-ag-

15、6118伞BEtlt第一条支管丰一一一一-水流方向水动式定量阀安装在支曹上的顺次灌溉系统固3最后一条支管第一条支管E嗣mM四um稳稳一一+水流方向圈4水动间安装在支管上，水动式定量阀安装在一组支管上的l顺次灌溉系统的CON-hFN筒。中华人民共和国国家标准化指导性技术文件农业灌溉设备自动灌溉系统水力控制GB/Z 19798-2005 睡中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销68517548 * 印张O.75 字数14千字2005年12月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2005年12月第一版晤定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-26728 GB/Z 19798-2005