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侧喷式人工模拟降雨器 |
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说明: 整体有二大部分组成分为:管路系统方案、降雨模拟系统方案。一.管路系统方案:可以使得有效降雨面积在40平米任意拼接,成长方型架构.建议降雨面积成长方型5*6米标准径流场上使用构制。可适应于任何坡度的使用.二. 是指在实验区建成降雨区,降雨区为了有效的保证达了下垫面的实验得以完成,30平米,降雨高度为4米。整个降雨可以达到模拟人工降雨的效果,详见人工降雨模拟方案。三.指标如下: (1)、有效降雨面积:30平米(2)、降雨高度: 4m(3)、雨强连续变化范围:20~150mm/h(4)、降雨均匀度系数: 大于0.8(5)、雨滴大小调控范围:1.7~2.8mm(6)、降雨历时: 任意(7)、降雨测量精度:0.01mm/h(8)、降雨调节精度:7mm/h (一).总则: 全自动控制的人工模拟降雨器,是应各科研院校交流所设计所成,整体解决方案有二大部分组成分为:管路系统方案、降雨模拟系统方案。二大部分组成后全部实现降雨实验的整个过程.以下是分项解释: 管路系统方案:是指整个实验室内或野外架有管路系统。均为不锈钢制造,管路系统形成后,可以使得有效降雨面积在25平米左右,成正方型或长方型架构. 降雨模拟系统方案:是指在实验区建成降雨区,降雨区为了有效的保证达了下垫面的实验得以完成,有效降雨面为25平米左右。整个降雨可以达到模拟人工降雨的效果,详见人工降雨模拟方案。 (二).管路系统方案: 为使该系统模拟的降雨与自然降雨物理性能最大相似,采用世界上唯一专业生产模拟雨滴喷头的美国SPAYING SYSTEMS CO公司生产的FULLJET旋转下喷式喷头模拟降雨,本系统拟采用我公司研制开发的,已装备于各院校实验室的人工模拟降雨系统的“人工模拟自动降雨系统”,该系统运行5年来,已为国内外著名水土保持机构模拟降雨2千余次,接待国家领导参观视察数十次,每次降雨圆满、准确,目前已成为土壤侵蚀模拟降雨设备行业标准,为南京林业大学,贵州大学,浙江水利厅,西南林学院,贵州大学,江苏水利厅,浙江大学,同济大学……等单位的降雨实验中,得到了最好的验证. 1、原理及组成 雨滴形成部件:为使该系统模拟的降雨与自然降雨物理性能最大相似,采用世界上唯一专业生产模拟雨滴喷头的美国SPAYING SYSTEMS CO公司生产的FULLJET旋转下喷式喷头模拟降雨,3种不同规格(FULLJET1/8,2/8,3/8)的垂直全喷式雨滴模拟专用喷头,叠加成一个雨滴喷射组,即可有较大雨强变化,又可保证雨滴模拟效果从而形成从小到大的雨强连续可调,雨滴形态,降雨均匀度与自然降雨相似的人工自动模拟降雨。 系统组成:本系统由雨滴模拟喷头、全不锈钢分水/供水/过滤系统、便携式降雨测控系统组成,其组成框图如下: 该系统采用一套供水管路,回水调水压技术,两套快速便携立杆,4组降雨喷头,降雨投射面相互均匀叠加形成降雨区间。雨量实时测量、叠加管路选择、降雨时间均便携式模拟降雨测控仪自动管理。该测控仪面板如下: 2、性能参数 有效降雨面积:25平方米内任选 降雨高度: 3- 4米 雨强连续变化范围:15—250mm/h(任选) 降雨均匀度系数大于0.8 降雨历时: 任意 降雨测量精度:0.01 mm/h 降雨调节精度:7 mm/h 设计使用寿命:15年 可存储1000小时降雨雨强测量数据 3、特点: A、野外模拟降雨实验抗风能力强:由于采用带压力垂直下喷式模拟降雨,与低能量较大,既有较强的抗风能力,又可接近自然降雨能量。(一般野外模拟降雨刮风对降雨均匀大影响极大,甚至模拟降雨失败) B、便携性好,适合野外移动降雨:该设备采用个功能完备的小模块,通过快速连接部件,手工很快即可装配完成,野外试验很好携带,适应各种野外不同地形条件。 C、降雨测控先进:该系统首先采用自动测控系统在模拟降雨器上,可现场实时在线显示存储模拟降雨的动态变化及曲线,即对现场降雨测量结果有直接参考意义,又便于很快调节雨强至实验模拟降雨要求值(如无此功能,降雨前的降雨率定、调节、验证很费精力,时间)。降雨时间机管路选择可自动进行。 (三).电路方案设计: 采用嵌入式系统设计,支持系统实时时钟 采用240x128点阵LCD显示,菜单化设计。 支持全中文1、2级字库。 预留1M 字节存储空间。 采用12位PVC组合功能键设计。 支持RS232或RS485通讯模式。 12 BIT AD输入采集压力变送器的输入 12 BIT DA输出控制流量调节阀的开口度。 8路光耦输入用于采集雨量计的输入。 7路继电器输出用于控制喷头的开关。 一路继电器输出用于控制水泵的开关。 PID控制算法设计。 预留大屏显示器接口。 (四).管路布置图 (五). 主要技术指标: 可直接使用于任何降雨区控制。 调节时间30S。 稳态误差5%。 控制降雨雨强变化范围15—-250mm/h。 最大连续降雨时间99999秒。 本系统主要用于模拟降雨实验,雨量的测量和降雨雨强的控制。系统可将雨量计的模拟信号转换为数字量,以数字形式显示当前雨量。 系统适用于模拟降雨等环境实验室。 1、雨量筒承雨口内径: Φ200 2、雨量筒分辨力: 0.5mm 3、雨量计工作电压: DC5V 4、主控制器工作电压: AC220V 50Hz 5、显示屏工作电压: DC24V 6、信号采集器工作电压: DC24V 7、传感器通讯方式: 有线 8、各板卡间通讯方式: RS485 9、上位机与下位机通讯方式: RS232 10、降雨区阀门控制: 4~20mA DC |
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