一种地埋式滴灌管的试验站及其使用方法
技术领域
本发明涉及节水灌溉领域，尤其涉及一种地埋式滴灌管的试验站及其使用方法。
背景技术
中国是农业大国，农作物的生长情况决定着农作物产量，直接关系到民生大计。地下滴灌是一种新兴的节水灌溉方式，不仅有利于实现全自动化管理，减少人为破坏，而且有利于保持土壤结构、维持作物根系疏松通气、减少土壤水分蒸发，同时节水、增产效益显著。
现如今滴灌管的使用寿命一般为10年，但地埋式滴灌管的生产厂家众多，滴灌管的种类各式各样，其质量也参差不齐，质量不合格的滴灌管堵塞问题严重，会浪费大量的人力物力。许多灌溉研究所及生产机构，都具有自己的滴灌管性能测试平台，但是测试系统较为庞大、投资高、功能较为单一、标准不一。所以急需一种较为简易的可以判断滴灌管抗堵性能是否达标的试验站，此为现有技术中需要解决的问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种地埋式滴灌管的试验站及其使用方法，通过加快滴灌管的使用频率，可以对滴灌管的抗堵性能进行测试，并且通过控制加载装置可以对泥土提供不同的压力，来模拟滴灌管埋在不同深度的泥土中，进一步测试滴灌管埋在不同深度的泥土中的抗堵性能，以解决现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种地埋式滴灌管的试验站，包括控制箱、灌溉系统和循环系统，所述灌溉系统包括分流管和置土槽，所述分流管连接有若干条滴灌管，所述置土槽内装有泥土，所述泥土上方设有加载装置，若干条所述滴灌管均埋在置土槽的泥土中；所述循环系统包括水箱、循环水泵、压力罐、四个电磁阀、两个过滤器、截止阀和若干水管，所述循环系统分为供水路径和回水路径，所述供水路径为水箱通过水管连接循环水泵，水管上依次设置有截止阀、电磁阀一和过滤器一，循环水泵通过水管连接压力罐，水管上设有电磁阀三，所述回水路径为压力罐通过水管连接循环水泵，水管上依次设置有过滤器二和电磁阀二、循环水泵通过水管连接水箱，水管上设有电磁阀四。
进一步优化地，所述灌溉系统中的分流管与所述循环系统中的压力罐相连接。
进一步优化地，所述加载装置包括两个支架、两个气缸和压板，两个所述支架固定在置土槽上，两个所述气缸固定在支架上，且气缸的活塞杆均朝向置土槽，所述压板固定在两个气缸的活塞杆上，所述压板位于置土槽的正上方，且压板的大小与置土槽相匹配。
进一步优化地，所述置土槽的底部设有通孔，所述置土槽的下方设有固定支架，所述固定支架上设有收集槽，所述收集槽正对置土槽底部的通孔。
进一步优化地，所述压力罐上设有压力表和真空表。
进一步优化地，所述水箱通过水管与压力罐相连通，且水管上设有调压阀。
进一步优化地，所述控制箱与四个电磁阀、循环水泵、两个气缸均采用导线电性连接。
进一步优化地，一项所述的地埋式滴灌管的试验站的使用方法，包括以下步骤，a、滴灌管埋在置土槽的泥土中，深度50cm，启动试验站对灌溉系统进行供水；b、供水时电磁阀一和电磁阀三打开，电磁阀二和电磁阀四关闭，压力表保持在0.5kg压力进行供水；c、供水120秒，然后关闭电磁阀一和电磁阀三，停水10秒；d、接着打开电磁阀二和电磁阀四开始回水，回水时间60秒，60秒后，电磁阀二和电磁阀四关闭，再停水10秒，完成一个循环，其中在回水过程中真空表若达到负压0.01mpa，电磁阀二和电磁阀四也会关闭；e、重复b、c、d的过程，继续循环；f、24小时后取出滴灌管，将滴灌管切开，对其堵塞情况和结构老化程度进行评估。
进一步优化地，供水和回水一个循环的总用时为200秒。
进一步优化地，控制所述加载装置对泥土提供不同的恒定压力可以模拟滴灌管埋在不同深度的泥土中，再依照上述步骤，可以对滴灌管在不同深度的泥土中的抗堵性能进行试验。
本发明的有益效果是：
1)本试验站能够通过加快滴灌管的使用频率，在短时间内模拟完成滴灌管正常工作10年的使用次数，模拟使用完成后，将滴灌管取出切开，对其堵塞情况和结构老化程度进行评估，且本试验站供水回水的循环过程自动完成，无需专人全程看管，使用方便。
2)本试验站中包含供水和回水两个路径，供水时模拟正常灌溉，回水时模拟灌溉停水时管内负压引起堵塞的情况，实验过程合理有效。
3)本试验站还能够通过控制加载装置可以对泥土提供不同的压力，来模拟滴灌管埋在不同深度的泥土中，便于进一步测试滴灌管埋在不同深度的泥土中的抗堵性能，试验站结构简单合理，适于广泛推广应用。
4)本试验站中分流管可一次连接多根滴灌管同时进行试验，试验样品多，评估更准确。
附图说明
图1为本试验站的整体结构示意图。
图2为本试验站中灌溉装置的结构示意图。
图3为本试验站中的供水路径示意图。
图4为本试验站中的回水路径示意图。
图中，10、分流管；11、阀门；12、支架；13、气缸；14、压板、15、通孔；16、固定支架；17、收集槽；18、置土槽；19、滴灌管；20、水箱；21、压力罐；22、循环水泵；23、截止阀；241、电磁阀一；242、电磁阀二；243、电磁阀三；244、电磁阀四；251、过滤器一；252、过滤器二；26、调压阀；27、压力表；28、真空表；3、控制箱。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种地埋式滴灌管的试验站，包括控制箱3、灌溉系统和循环系统，所述灌溉系统包括分流管10和置土槽18，所述分流管10连接有若干条滴灌管19，分流管10上在和滴灌管19的连接处设有阀门11，所述置土槽18内装有泥土，所述泥土上方设有加载装置，若干条所述滴灌管19均埋在置土槽18的泥土中；
所述循环系统包括水箱20、循环水泵22、压力罐21、四个电磁阀、两个过滤器、截止阀23和若干水管，所述循环系统分为供水路径和回水路径，所述供水路径如图3所示，为水箱20通过水管连接循环水泵22，水管上依次设置有截止阀23、电磁阀一241和过滤器一251，循环水泵22通过水管连接压力罐21，水管上设有电磁阀三243；所述回水路径如图4所示，为压力罐21通过水管连接循环水泵22，水管上依次设置有过滤器二252和电磁阀二242、循环水泵22通过水管连接水箱20，水管上设有电磁阀四244。
作为一种优选的实施方式，所述灌溉系统中的分流管10与所述循环系统中的压力罐21相连接。
作为一种优选的实施方式，如图2所示，所述加载装置包括两个支架12、两个气缸13和压板14，两个所述支架12固定在置土槽8上，两个所述气缸13固定在支架12上，且气缸13的活塞杆均朝向置土槽8，所述压板14固定在两个气缸的活塞杆上，所述压板14位于置土槽8的正上方，且压板14的大小与置土槽8相匹配，控制压板14给泥土10施加不同的恒定压力，滴灌管11受到的压力不同，可以模拟滴灌管11埋在不同深度的泥土中。
作为一种优选的实施方式，所述置土槽8的底部设有通孔15，所述置土槽的下方设有固定支架16，所述固定支架上设有收集槽17，所述收集槽17正对置土槽8底部的通孔，测试时过量的水从通孔15中流出，从收集槽17中流走方便处理。
作为一种优选的实施方式，所述压力罐上设有压力表27和真空表28，其中压力表27显示灌溉供水时的水压，真空表28显示回水时滴灌管19内的负压。
作为一种优选的实施方式，所述水箱20通过水管与压力罐21相连通，且水管上设有调压阀26，方便调节供水时的水压。
作为一种优选的实施方式，所述控制箱3与四个电磁阀、循环水泵22、两个气缸13均采用导线电性连接。
作为一种优选的实施方式，一种地埋式滴灌管的试验站的使用方法，包括以下步骤：
a、滴灌管19埋在置土槽18的泥土中，深度50cm，启动试验站对灌溉系统进行供水；
b、供水时电磁阀一241和电磁阀三243打开，电磁阀二242和电磁阀四244关闭，压力表27保持在0.5kg压力进行供水；
c、供水120秒，然后关闭电磁阀一和电磁阀三，停水10秒；
d、接着打开电磁阀二和电磁阀四开始回水，回水时间60秒，60秒后，电磁阀二和电磁阀四关闭，再停水10秒，完成一个循环，其中在回水过程中真空表若达到负压0.01mpa，电磁阀二和电磁阀四也会关闭；
e、重复b、c、d的过程，继续循环；
f、24小时后取出滴灌管，将滴灌管切开，对其堵塞情况和结构老化程度进行评估；
在以上步骤中，回水过程是对灌溉停水管内产生负压状态的模拟，供水和回水一个循环的总用时为200秒，一个小时可完成18个循环。
作为一种优选的实施方式，控制所述加载装置对泥土提供不同的恒定压力可以模拟滴灌管19埋在不同深度的泥土中，再依照上述步骤，可以对滴灌管在不同深度的泥土中的抗堵性能进行试验。
本试验站中的分流管可同时连接3--6根滴灌管，试验时将1根合格标准的滴灌管和多根样品同时进行测试，对比评估，使实验结果更准确。
实施例：
采用滴灌管进行灌溉，每次灌溉停水时，滴管内会产生负压，使少量泥土进入滴头，久而久之，就会造成堵塞，这也是影响滴灌管使用寿命的主要原因，本试验站的回水过程就是对停水时管内产生负压情况的模拟。
采用滴灌的情况下，正常作物生长周期内每年需供水灌溉约40次，滴灌管的正常使用寿命为10年，也就是说10年内约灌溉400次，本试验站能够通过加快滴灌管的使用频率，在最短时间内模拟完成滴灌管正常工作10年的使用次数。按照上述使用方法对滴灌管样品进行试验，需200秒完成一个供水和回水的循环，即模拟完成一次正常灌溉，1小时能完成18个循环，400次循环需要22小时13分钟20秒，模拟灌溉完成后，取出滴灌管，将滴灌管切开，对其堵塞情况、结构老化程度进行评估，然后判断该滴灌管是否合格。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
