自控閥門的工作原理

      自控閥門接線圖_自控閥門的工作原理：對(duì)于自控閥門來(lái)說(shuō)，相關(guān)研究大多集中在有源控制，而對(duì)無(wú)源控制的研究較少，無(wú)源控制閥門指的就是不要外部提供能量就能夠?qū)崿F(xiàn)控制調(diào)節(jié)的閥門，無(wú)源控制閥門也稱為純機(jī)械自控閥門，其有著化程度高、節(jié)能效果好、使用方便、設(shè)備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)?；谝陨希疚暮?jiǎn)要探討了純機(jī)械自控閥門的額設(shè)計(jì)及控制原理。

 

　　

 

       一、純機(jī)械自控閥門概述

 

　　從本質(zhì)上來(lái)講，純機(jī)械自控閥門就是一種不要外部能量供應(yīng)就可以實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)的閥門，即無(wú)源控制閥門，純機(jī)械控制閥門的研究始于上世紀(jì)八十年代，L.Ornstein教授設(shè)計(jì)了一種名為 Irristat 的閥門，這種閥門就屬于一種純機(jī)械自控閥門，其在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)土壤中的水分含量達(dá)到預(yù)定值的時(shí)候，水分會(huì)進(jìn)入到閥門，使得閥門內(nèi)部凝膠膨脹，下壓活塞，減小水管的截面積，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用水量的控制[1]。而當(dāng)土壤中水分含量低于預(yù)定值的時(shí)候，法門中的水分會(huì)回到土壤中，活塞失去下壓力上移，水流量加大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量的控制。

 

　　、純機(jī)械自控閥門的設(shè)計(jì)

 

　?。ㄒ唬┘儥C(jī)械自控閥門的設(shè)計(jì)思路

 

　　本文以Irristat閥門為基礎(chǔ)，以土壤水分張力為主要設(shè)計(jì)原理。Irristat閥門的控制主要是通過(guò)水分平衡原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，借助真空壓力表的讀數(shù)，張力計(jì)能夠?qū)ν寥浪智闆r進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的化控制。在整個(gè)控制過(guò)程中，張力計(jì)相當(dāng)于一個(gè)土壤溫度的傳感器，Irristat 閥門通過(guò)內(nèi)部凝膠吸水膨脹及失水收縮來(lái)判斷土壤中水分情況，從而通過(guò)閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量的化控制，實(shí)現(xiàn)灌溉化，其不要計(jì)算機(jī)和傳感器，屬于一種無(wú)源自控閥門，通過(guò)純機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門的化控制[2]。

 

　?。ǎ┘儥C(jī)械自控閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 

　　閥門結(jié)構(gòu)主要包括控制元件、兩個(gè)彈簧（一個(gè)緩沖彈簧即彈簧1，一個(gè)復(fù)位彈簧即彈簧2）、進(jìn)水口以及兩個(gè)出水口組成，通過(guò)彈簧 1 能夠推動(dòng)閥芯移動(dòng)，當(dāng)閥芯錐形面封堵進(jìn)水口的時(shí)候，則閥門關(guān)閉，灌溉停止，通過(guò)閥門 2 可以推動(dòng)閥芯反向移動(dòng)，封住進(jìn)水口的閥芯錐形面會(huì)慢慢后退，從而實(shí)現(xiàn)閥門入水口的逐漸開啟，灌溉恢復(fù)。