GB T 19797-2005 农业灌溉设备 中心支轴式和平移式喷灌机 水量分布均匀度的测定.pdf

1、ICS 65.060.35 B 91 道昌中华人民共和国国家标准GB/T 19797-2005/ISO 11545: 200 1 农业灌溉设备中心支轴式和平移式喷灌机水量分布均匀度的测定Agricultural irrigation equipment-Centre-pivot and moving lateral irrigation machines-Determination of uniformity of water distribution CISO 11545: 2001 , Agricultural irrigation equipment-Centre-pivot and m

2、oving lateral irrigation machines with sprayer or sprinkler nozzles一Determination of uniformity of water distribution, IDT) 2005-06-08发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员全2005-12-01实施060609000499 GB/T 19797-2005/ISO 11545: 200 1 前言本标准等同采用ISO11545:2001(农业灌溉设备配置旋转式或非旋转式喷头的中心支轴式和平移式喷灌机水量分布均匀度的测定)(英文版)。本标准等

3、同翻译ISO11545: 2001。为便于使用，本标准对ISO11545:2001做了下列编辑性修改z一一本国际标准一词改为本标准气一一-用小数点代替作为小数点的逗号，;一一删除ISO11545:2001的前言。本标准的附录A为规范性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国农业机械标准化技术委员会归口。本标准起草单位z中国农业机械化科学研究院。本标准主要起草人z金宏智、兰才有。I GB/T 19797一2005/ISO11545: 200 1 1 范围农业灌溉设备中心支轴式和平移式喷灌机水量分布均匀度的测定本标准规定了配置旋转式或非旋转式喷头的中心支轴式(圆形)和平移式喷灌机的田间水

4、量分布均匀度测定方法和水量分布均匀系数的计算方法。本标准适用于灌水装置连续喷洒、产生重叠水量分布的中心支轴式和平移式喷灌机。本标准不适用于装有地角臂的中心支轴式喷灌机。2 术语和定义2. 1 下列术语和定义适用于本标准。中心支轴式喷灌机centre-pivot irrigation machine 圆形喷灌机由多个自走式塔架车支承着管道，绕中心支轴旋转的自动化喷灌机。水经中心支轴进入喷灌机，浩径向流动，由安装在管道上的旋转式或非旋转式喷头喷洒到田间。2.2 平移式晴灌机moving lateral irrigation machine 由多个自走式塔架车支承着管道，管道基本上成一条直线，在田间

5、的行走轨迹也是直线，灌溉矩形面积的自动化喷灌机。水可经管道上的任一点进入喷灌机，由安装在管道上的旋转式或非旋转式喷头喷洒到田间。2.3 喷头组件sprinkler package 安装在中心支轴式或平移式喷灌机管道出水口上的一组装置。该装置可由旋转式或非旋转式喷头组成，也可包括为满足某种特殊喷灌机需要或达到一组特殊运行参数所需的管子、管件和压力(或流量)调节装置。2.4 束端喷枪endgun 安装在中心支轴式或平移式喷灌机末端，用以增加灌概面积的一个或多个旋转式或非旋转式喷头。未端喷枪通常只在一个时段内运行，以使喷灌机产生某种喷洒边界。2.5 试验压力test pressure 在中心支轴式或

6、平移式喷灌机进水口机架顶部的第一个弯头或三通下游测出的压力。2.6 有效半径effective radius 中心支轴式喷灌机所灌概的圆形面积的半径。常规计算方法是用中心支轴距末端旋转式或非旋转式喷头的距离，加上来端喷头射程的75%。1 GB/T 19797-2005/ISO 11545: 200 1 2. 7 有效长度effective length 平移式喷灌机所灌溉的面积上，与管道平行方向的尺寸。常规计算方法是用管道上两个相距最远的旋转式或非旋转式喷头之间的距离，加上这两个喷头射程之和的75%。如果管道下面的一部分面积被供水系统占用，并且该面积不种植作物，则有效长度不包括这段距离。2.8

7、 射程weUed radius 在无风条件下，通过试验得出的从旋转式或非旋转式喷头中心线到最远处灌水强度为lr旧时h那一点的距离。2.9 灌水深度di 面积。2. 10 商量筒在单个容器。2. 11 2. 12 蚕托方受其委3.1 雨量筒3. 1. 1 确保试d保雨量筒的开口边度的O.5倍1倍，且采用尽可能大的雨量筒。条直线上的雨量筒间距不大于3m; 小，相邻雨量筒排上的雨量筒位置应互相错开。错开的距离应是雨量筒间距的l/n.n是雨量筒的排数(雨量筒的布置方式详见图1和图2)。确保雨量筒间距不是旋转式或非旋转式喷头间距的整倍数。雨量筒不应放置在喷灌机的轮辙上。记录雨量筒的安放位置。3. 1.3

8、 放置雨量筒，使雨量筒排之间的距离符合下述要求。对中心支轴式喷灌机，将雨量筒布置在以中心支轴为圆心的两条或多条半径上。确保两条相邻半径上末端雨量筒之间的距离不大于50m。绘出布置图(图1)。对平移式喷灌机，将雨量筒布置在与管道平行的两条或多条直线上。确保雨量筒排的长度大于喷灌机的有效长度，雨量筒排的间距不大于50m。绘出布置图(图2)。2 G/T 19797一2005/ISO11545:2001 3 1一一轮辙;2 中心支轴式喷3 中心支轴;4一一错开的距离5一第j排的6 雨量筒注:错开的a 5，的基b 1一一轮辙52一一平移式喷灌机管3一一随意确定的距离基准4一一错开的距离;2 5一一第j排

9、的第i个雨量筒(与另一排6一一雨量筒间距。J j foLjjo 注:错开的距离等于雨量筒间距的l/n.n是雨量筒的排数。a 非旋转式喷头最大间距:3m;旋转式喷头最大间距:5m。圄2测定平移式喷灌机水量分布特性的商量筒布置方式71 3. 1.4 雨量筒的安放位置应避免作物冠等障碍物对测量水量分布声生影响。当障碍物高于雨量筒开口，但低于喷头喷嘴时，保持雨量筒排两侧元障碍物的水平距离至少是障碍物高度的2倍图3中的a)J。对喷灌机运行时喷头喷嘴低于作物冠的情况，保持雨量筒两侧的无障碍物水平距离至少是喷头射程的1.25倍图3中的b)J。3 GB/T 19797-2005/ISO 11545: 200

10、1 a) 喷嘴高于作物冠层(L二?:-2h) 1一-管道z2一一喷嘴;3一-障碍物(作物); 4一-雨量筒srw一-喷头射程;h一一-障碍物高度。b) 喷嘴低于作物冠层(L注1.25 rw) 固3试验场地有障碍物(例如作物)的商量筒安就指南3. 1.5 确保雨量筒开口保持水平。当预计试验中的风速大于2m/s时，雨量筒开口相对于地面或作物冠的高度应不大于0.3m。确保旋转式或非旋转式喷头的喷嘴高度至少比雨量筒开口高1m.记录旋转式或非旋转式喷头喷嘴的高度和雨量筒开口高度。3.2 凤速凤向3.2. 1 采用旋杯式风速风向仪或其他等效装置测量试验期间的风速。3.2.2 采用至少显示8个方位的风向标测

11、定相对于雨量筒排的风向。3.2.3 将风速测量装置安放在距试验场不超过200m、距地面高度为2m的位置。该位置应能代表试验场的风力条件。3.2.4 确保风速风向仪的风速起始测量值不大于O.3 m/s，风速测量值相对于真值的偏差不大于士10%。3.2.5 当风速大于1m/s时，试验的准确度开始降低。如果风速大于3m/s，喷头组件的均匀性或性能试验不应视为有效。为了在风速大于3m/s的条件下进行试验，委托方和试验方必须了解试验结果的局限性。试验期间，取不大于15min的时间间隔测量并记录风速和主风向。3.3 蒸发3.3. 1 试验应在傍晚或早晨蒸发量最小的时段进行。于试验开始和结束时，在喷灌机上风

12、向测量并记录干球温度以及相对湿度或露点温度。记录测量的时间。3.3.2 试验中，为了将雨量筒里蒸发的影响降低到最小，一旦雨量筒不在喷洒范围内时，立即测量并记录每个雨量筒里的水量。如果要用蒸发损失对每个雨量筒收集的水量进行校正，应对每个雨量筒的存水时间，即从该雨量筒开始进入喷洒范围内，一直到测量该雨量筒内的水量所经历的时间进行估算。3.3.3 如果要对雨量筒收集的水量数据用蒸发量进行校正，事先在试验场至少安放3个对照雨量筒，对其进行监测，以确定蒸发量。将对照雨量筒安放在小气候基本不受喷灌机运行影响的位置。该位置通常位于试验场的上风向。记录对照雨量筒的测量时间。3.3.4 采取造当措施将蒸发量降低

13、到最小。这些措施包括采用蒸发抑制器或设计特殊的雨量筒。如果对蒸发进行了抑制，应记录所采取的措施，例如蒸发抑制器的类型等。GB/T 19797-2005/ISO 11545:2001 3.4 寓程试验场地的高程差应在喷头组件的设计规范之内。采用测量精度为土0.2m/50 m的仪器测量高程差。如果地面不是水平的，应随试验结果一起附上每排雨量筒沿线地面的纵剖面图。4 试验规程4. 1 对喷灌机进行试验前，试验方须核实已按设计规范安装好了喷头组件，除非委托方另有规定。4.2 试验中，将提供给喷灌机的水压调整到并一直保持在委托方和试验方商定的试验压力士5%的误差范围内。确保压力测量仪器的测量值相对于试验

14、压力的偏差不大于土2%。记录试验压力。4.3 使喷灌机达到平均灌水深度不小于15mm的行走速度，除非委托方另有规定。4.4 测量雨量筒内收集水的体积、质量或水深，记录灌水深度数据。确保测量装置的测量值相对于所收集水量的平均值的偏差不大于土3%。4.5 进行水量分布特性分析时，删除因雨量筒泄漏、倾翻或其他原因引起的明显错误数据。确保删除的数据数量不超过灌水深度测量总数的3%。记录所有捡测结果。记录删除的数据编号及其删除的原因。4.6 对试验结果进行分析时，删除超出喷灌机有效半径或有效长度的数据。4. 7 如果喷头组件被设计成了带有末端喷枪，则试验在末端喷枪运行的情况下进行。试验中，旋转式或非旋转

15、式喷头的数量应保持不变。如果想评价喷灌机不带末端喷枪条件下的水量分布特性，试验也可在末端喷枪不运行的情况下进行。4.8 如果试验方和委托方达成一致，中心支轴式喷灌机有效半径上靠近中心支轴的20%雨量筒的数据可以在进行水量分布特性分析时删除。如果中心支轴式喷灌机水量分布特性试验的目的不包括靠近中心支轴的那一段，则该段不需要安放雨量筒。5 计算5. 1 对中心支轴式喷灌机，采用修正后的赫尔曼一海因(Heermannand Hein)公式计算水量分布均匀系数。增加的性能参数可用于描述水量分布均匀性，但要确保试验方正确鉴别增加的性能参数和计算公式。修正后的赫尔曼一海因公式如下z三1V;一百IS;lCU

16、H = 100 X 11 - -. 1 L 2;V;S; J 式中zCUH -赫尔曼一海因水量分布均匀系数pn一一用于数据分析的雨量筒个数;i一一雨量筒标识变量，通常从距中心支轴最近的那个雨量筒(i=1)开始，到距中心支轴最远的那个雨量筒(i=的结束zV; -第i个雨量筒内收集的水的体积(也可用质量或水深hS;一一第i个雨量筒距中心支轴的距离pVw一一所收集水的体积(质量或水深)的加权平均值。按下式计算22;V;S; 有=一2; S; 5 GB/T 19797-2005/ISO 11545:2001 5.2 对平移式喷灌机，采用克里斯琴森(Christiansen)公式计算水量分布均匀系数，增

17、加的性能参数可用于描述水量分布均匀性，但要确保试验方正确鉴别增加的性能参数和计算公式。克里斯琴森公式如下:1-|了:Z= V i 式中:Cuc一一克里斯琴森水量分布n二一用于数据分析的Vi- -第z个雨V-一用于数平均值。按下式计算:布组合均匀系数Cu或Cuc。5.4 对带有掉末端喷枪端喷枪运行5.5 绘制一对于各塔架A.1)中说明是末心支轴的距离，或相6 评价、工作压力及其他变量他各种不同类型喷头组d硝均刊大布自增已向分深台主主方-d道归果Z管可如凰沿即2原3度a找队深值明显偏离，应另行调查查故障。7 试验报告本试验测得的数据应采用与标准数据文本类似的A.l和A.2形式进行记录，并编写A.3

18、所示的摘要。以文件形式记载并说明委托方和试验方达成的特殊协议。在数据表中指出数据不一致的原因。本标准未提出要求的数据，如果有助于描述水量分布均匀性也应写进试验报告里。6 GB/T 19797一2005/ISO11545:2001 附录A(规范性附录)鼓据表和试验报告格式A.1 田间条件和啧灌机鼓据襄试验代号:试验地点:啧灌机描述口1m 盯1口1mm -nn 喷头口1口1kPa m/ h m/ h % s 开始时1、俨-./%或结束时:. 、 %或平均值: %或对照商量筒的蒸发情况商量筒编号:1 2 3 平均值初始体积:-mLmL-mLmL测量日期:最终体积:mL mL mL mL 蒸发的体积:

19、-mL mL - - - mL - - rnL 历时:h h h 蒸发速率E1:mL/ h mL/ h mL/ h mL/ h 7 GB/T 19797-2005/1S0 11545:2001 田间平面固标出试验中管道的位置N 中心支轴式喷灌机平移式喷灌机凤速凤向资料画出每次测出的风速矢量。注2每个同心圆代表1m/s.最外层的圆为10m/s。约定的最大试验风速:- ._._- -_ m/s 试验中的平均风速z- m/s w N E S 管道高程在图中画出试验中管道的相对高程。50 100 200 300 400 500 输水管道-f:(;度1m600 700 800 末端40 的内au。sun

20、7. E涮刷刷檀SE目制细也oouu 8 GB/T 19797-2005/ISO 11545 :2001 A.2 记景试验结果的典型鼓据襄试验代号z雨量筒排数z雨量筒开口直径(Dc):mm 雨量筒开口面积Ac=O.785(Dc)2J:-eEEE-eF-e , -Fe-mm2 雨量筒公称间距:m 雨量筒排之间的公称间距z-._._.-m错开的距离:m 对照雨量筒的平均蒸发速率(Ej):-一-_mL/h 雨量筒指出删除雨量筒距中心收集的修正后的灌水深度d/距离与水体编号的数据支轴的距离b水体积/mL水体积/mL口1盯1积的乘积ez S立Vci V; d; 5;V; 2: 5; 2: V; 2: 5

21、; V; a 标注删除的数据(见4.5)。b 该项与平移式喷灌机无关。备注c 修正后的水体积等于每个雨量筒内收集的水体积加上对照雨量筒平均蒸发速率与水在该雨量筒里停留时间Ct; )的乘积，即2V;=Vci+E,t; d见2.9:d;=1 OOOV;/A, e 距离与水体积的乘积仅用于计算中心支轴式喷灌机的水量分布均匀系数。9 GB/T 19797-2005/ISO 11545:2001 A.3 试验摘要试验代号:最远端旋转式或非旋转式喷头的射程(2.8):m 中心支轴式晴灌机从中心支轴到最远端旋转式或非旋转式喷头的距离:m 有效半径(2.6) : _一_.-_._-_._.-_oo.-.m平移

22、式啧灌机两个最远端旋转式或非旋转式喷头之间的距离:m 管道下面的供水系统长度: _，.、m 有效长度(2.7): 安放的雨量筒数量:用于数据分析的雨量筒数据分析时删除的雨量删除的原因:加权平均值水体积(距离之和水体积(质量或水水量分布均匀系数b) 平移式啧灌机水体积(质量或水深)平均值三Viv=二三L一=r 2: I Vi-V门水量分布均匀系数Cuc= 100 X 11 - i-1 _ 1 = L 三二ViJ 10 口1% 总值或综合值GB/T 19797-2005/ISO 11545: 200 1 参考文献1 J HEERMANN, D. F. and HEIN , P. R. Per fo

23、rmance characteristics of self-ropelled center pivot srinkler irrigation systems. Transactions of the ASAE, 1986 , 11 , No. 1, pp.11-15 2J CHRISTIANSEN, J. E. Irrigation by Srinkling. Bulletin 670 , 1942. University of Cali fornia , College of Agriculture, Agricultural Experiment Station, Berkeley,

24、California. 3J American Society of Agricultural Engineers Standard ASAE S436 Test Procedure for De termining the Uniformity of Water Distribution of Center Pivot , Corner Pivot , and Mov ing Lateral Irrigation Machines EquiPped with Sray or Srinkler Nozzles 中华人民共和国国家标准农业灌溉设备中心支轴式和平移式睛灌机水量分布均匀度的测定GB/T 19797-2005/1S0 11545: 2001 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:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数22千字2005年12月第一版2005年12月第一次印刷* 书号:155066 1-26727 定价12.00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-OONH 白守的FF。自BON-hhmF回筒。