GB/T 27612.3-2011 农业灌溉设备 喷头 第3部分:水量分布特性和试验方法 GB/T27612.3-2011 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS 65. 060. 35
中华人民共和国国家标准
GB/T 27612. 3—2011/IS0 15886-3:2004代替GB/T19795.2—2005
农业灌溉设备
第3部分：
水量分布特性和试验方法
Agricultural irrigation equipment-Sprinklers--Part 3 :Characterization of distribution and test methods(IS0 15886-3:2004,IDT)
2011-12-05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会
2012-05-01实施
GB/T27612《农业灌概设备喷头分为如下部分：。.一第1部分术语和分类
一第2部分：设计和运行技术要求第3部分：水量分布特性和试验方法第4部分：耐久排试验方法
本部分为GB/T27612的第3部分。本部分按照 GB/T 1.1—2009给山的规则起草。GB/T 27612.3—2011/1SO 15886-3:2004本部分代替GB/T19795.22005农业谨溉设备旋转式喷头第2部分：水量分布均勾性和试验方法》，与GB/T19795.2—2005相比技术差异很人。GB/T19795.2-2005修改采用157749-2：1990。本部分等同采用IS015886-3:2004。本部分使用翻译法等同采用IS015886-3：2004《农业灌溉设备喷头：第3部分：水量分布特性和试验方法》。
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国农业机械标准化技术委员会（SAC/TC201)山口。本部分起草单位：江苏大学流体机械工程技术研究中心、中国农业机械化科学研究院、渐汀大农实业有限公司。
本部分主要起草人！王洋、赵丽伟、壬洪仁、兰才有、蔡彬烹海宇、李彦军。本部分所代替标准的厉次版本发布情况为：GB/T 19795.2 2005,
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GB/T 27612.3—2011/ISO 15886-3:2004农业注溉设备喷头第3部分：
水量分布特性和试验方法
重要提示：对任何一个喷头，由于喷嘴结构、运行条件和调节方式多样化，因此至少从理论上需要进行大量相关试验，在满足试验准确度要求的条件下，检测机构和制造厂可采用播值法，以减少实际试验次数。1范围
GB/T27612的本部分规定了农业灌溉用喷头水量分布特性的试验条件和试验方法。主要包括空内、室外雨量简放射线布置法和雨量简方格网布置法。本部分适用于ISO15886-1分类中的所有类型灌溉喷头的水量分布均句性、喷头射程和喷射高度等特定性能的测试。
本部分不适用于移动式灌概系统或射程小于I.m的喷头。本部分未涉及冰冻条件下使用的喷头的防冻性能试验，也末涉及水滴光谱测量和特性以及土壤密实度、雾滴漂移、蒸发损失等相关问题。使用本部分对灌概区域做评价时，试验用喷头应一致，并按可重复的固定儿何图形布局。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件仪往日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。iso15886-1农业灌溉设备喷头第1部分：术语和分类（AgriculturalirrigatioequipmenSprinklers--Partl:Dclinition of Lerms and classilication3术语和定义
1S015886-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件：3. t
环境温度ambienttemperature
喷头试验场地周围的空气温度。3.2
喻洒区域area of coverage
醋头按制选厂的规定运行，喷洒求的强度大于或等于有效水强度时形成的湿润区域，3.3
克里斯粤森均匀系数Christiansen'scoefficientof uniformityUCC
利用算术偏差法，对雨虽简方格网布置法试验所得数据进行处理后得出喷头水虽分布均句性的方法。wwW.bzxz.Net
注，此概念于 1912年提出,已被广泛认可作为判定设计优劣的指标,%为可接受的最小均勾系数。但是,该系数设有物理意义。雨量简方格网布置法试验所得数据可通过田间现场测试变利用水世分布曲线通过计算机伤真进行研究,见 A, 2. 2。
GB/T 27612. 3—2011/IS0 15886-3:20043.4
清水 clean water
经过处理后,含有的悬浮颗粒不大于 200 目(74 μm),并且不含短期内会对喷头材料产生影响的非溶性化学物质的水。
南量筒collecton
喷头试验中，用于收集喷头喷出的水的容器。3.6
等值线图contour graphs
由一组等值曲线表示喷酒区域集水量的方法，表示在相同灌水强度下的同一水平面内每个接点位置的果水量。
注，所绘制的等值线条数应足够多，以表征数据的物理意义。此概念用于绘制喷酒区域阁。3.7
密度曲线图 densogram
利用点阴影密度表示喷酒区域集水量的方法，点阴影密度与喷酒区域内的潮水强度成正比，3.8
水量分布曲线distribatiolcurve沿待定区域（象限）或喷酒区域某一条线上测定的灌水强度（纵坐标）与距离（横坐标）之间的关系曲线，
水量分布均匀性distribution uniformityDU
按雨量筒方格网布置法得出的数据，取25为低值区域作为临界区域表示喷头灌水均匀性的一-种方法。
注；此概念在农作物覆源方面已在-定程度上得到认可，但一直变到定义随机性的困扰，见A.2.4。3.10
有效灌水强度effective appliration rate流量大于75L/h的喷头，灌水强度不应小于0.26mm/h；流量不大于75L/h的喷头，藩水强度不应小于0.13 mm/h。
流量ftow rate
单位时间内流经菜一灌溉设备的水的体积。3.12
雨量简方格网布置法fullgrid collectorarrass将一组丽量筒沿两直角坐标轴布置成格梧图案，以得到期望的统计结果并表征喷酒区域。3. 13
进口规格inletcannection
为商业日的标注的公称管道尺寸，除可作为标准规定的参考标识外，其与实际尺寸无待定关系。3.14
滋溉支(毛)管irrigation Jlateral灌凝系统中直接或借助管件、立管、管子等安装灌水器（非旋转式喷头、旋转式喷头、滴头）的供水支管道，
TTTKAONATKACA
maximum working pressure
最大工作压力
体微改备具有正常水力功能和械动作下的最大压力，3.16
最小工作压力
Jniinimumworkingpressmre
灌概设备具有正常水力功能和机械动作下的最小压力。3. 17
喷嘴aozzle
喷头上的喷水孔或喷射管。
GB/T 27612.3—2011/ISO 15886-3,2004注：一个喷头可以配一个或多个圆柱体形或其他形状的喷嘴。该定义即可表示单哦嘴，也可表示多喷嘴喷头中的一组喷嘴：
喷嘴压力ozzlepressure
在喷嘴上游最近处测得的舞时压力或借勘皮托管在曦嘴孔中测得的压力。3.19
喷端尺寸Doztle size
与水力性能无特定关系、用于标识的喷嘴公称尺寸。注：按水力性能对喷哦进行定义更准确：3.20
换向喷头part-circle sprinkler具有调节功能、可灌溉形或圆形面积的喷头。3.21
埋藏式喷头pop-upsprinkler
在无水压状态下喷嘴位于地面以下,有水压状态下喷嘴位于胞面以上的灌溉喷头。3.22
测压孔pressare tap
用于连接内部导压管与外部测压装置的精密连接。注，B1688中给出了谢等构图，
雨量筒放射线布置法radial collector arrays method一组雨量筒仅沿从喷头中心线向外辐射的径问轴布置，用以确定喷头的水虚分布特性曲线。3.24
喷头射程radiusofthrow，wettedradius正常旋转情况下，喷头中心线距测出的灌水强度为某一-数值的最远点的距离。对流大于75L/h的喷头，该点的灌水强度为0.26mm/h，流量不大于75L/h的喷头，该点的灌永强度为0.13mm/h。对换向喷头+应在除最火极限角度以外的其他任何角度上测量。3.25
工作压力范围rangeof workingpressurePm.与Pmin之间的所有压力值。
时序系数
scheduling coefficient
GB/T276t2.3—2011/SO 15886-3:2004通过定义临界干燥区域得到的单项系数，按雨量简方格网布置法所得数据表示水量分布均性的一种方法。
注：此概念特别适用于萃坪管理,给出了一个基于临界干燥区域草坪质量的运行时间因数,见 A,2,6,3.27
喷头间距sprinkler spacing
灌溉支誉上两相邻喷头之间的距离以及两相邻灌溉支臂之间的距离。3.28
统计均与系数
statistical nniformity cnefficientUCS
按雨量简方格网布置法所得数据，采用标准偏差作为统计学中的离差测量得到的系数，表示喷头水量分布均勾性的法。
注：尽管 1947 年就提出了此系数,但仍未得到广泛认可。此方法的前提条件是数据呈通常的高斯分布,见 A 2. 3,3.29
试验压力testpressure
由制造厂声明并用以试验的喷头人口处的压力。3.30
喷射高度 trajectory height
在试验压力下，喷头喷出的水束相对于喷头的最大高度。3.31
water application rate
灌水强度
单位时间内的平均灌水深度。
wetted diameter
喷酒直径
同一直径上的两个喷头射程之和。3.33
风速wind speed
喷头进行水量分布均勾性试验时,试验场内的平均风速3. 34
fworking pregure
工作压力
制造厂技术文件中给出的用于了解喷头机械性能的压力。注：工作函力与喷头的水力性无关+除非制造厂另有说明。4雨量简筒
4. 1设计
任一单项试验中使用的全部雨量简应完全相同，每个雨量简在结构上均应保证水溅人或溅出量至最小，
雨童筒的高度至少应为试验中所收集到的水的最大深度的两倍，且不小于150mm。雨量简应具有无缺口的尖势状圆环形开口。雨量简的开口直径应为高度的0.5倍~~1倍，且不小于85mm。可采用其他型式的雨量简但其测量谁确度不放低下上述雨量简的测量准确度。雨垦简的集水量应能直接读出数值，或为质量法，或为深度法，或为体积法，只要其谁确度符合本部分要求。
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4.2雨量简开口方位
GB/T 27612.3-2011/ISO 15886-3.2004所有量筒开日应位于任意方向的坡度均不应大于2%的同一水平面上：任意个相邻雨量简开口之间的高度差均不应大于20mm，雨量简开口的高度不影响室内试验，室外试验时，耐量简开口的高度应保证试验场内的植物不会下扰喷洒水进入雨盘简。
5被试喷头的安装
选取的试验用喷头应能代表整体产品的永平，尤其应考虑转速性能。新喷头在试验前应进行试运转，使其凝转送到稳定.每转的转动时间偏差不应大于士5%。将喷头安装在公称尺寸与喷头进口规格相同的立管上：立管应铅直稳固，试验中不应出现弯曲，偏斜以及可见的振动，立管相对于钳垂线的最人偏斜角应不大于2”为保证所需的机械强度和便于标准测压孔的安装，应使用钢制立管。喷头喷嘴相对于雨量简的高度应模拟喷头的正常使用状况。例如，草坪用喷头的喷体顶部应与耐量筒顶部平齐，
对各种田间条件下使用的喷头，喷头主喷嘴相对于雨量筒开口的高度应为喷头连接处公称直径的10倍，且不应小手300mm。该商度也可由制造厂规定。如果制造厂规定了特定试验条件（例如，采用最小立管高度或带稳流器进行试验），应确认该项目是喷头供货时的标准配置。
对非上述文替安装方式的被试喷头，试验时应采用制造厂规定的安装方式，对单象限水量分布图，可在喷头周围设置阻挡喷射水流的遮挡物，遮挡物应符合下列要求：e）应足够大，能限制喷射水流，且不影响喷头运行；b）结构上应为气旋在喷射流周围形成；c）应构成最小扇形角使喷头在雨量简中心绒两侧15°范围内能够自由喷酒运行；d）不应使喷射流偏离或直接飞到雨些简中。如果检测机构来用c)中规定的小于45\弱形角进行试验，应论证试验结果的完整性，6 测量
6.1准确度
本部分未作规定的项有的测量准确度应为士3.口劣。雨量简集水深度的测量雅确度应为土3.0%。压方翘量雅确度应为士1.0%。
喷头流量测查准确度应为±2. 0为。温度测基准确度应为二0, 5七。时间测量应采用测量准确度为士0.1s的秒表。6. 2压力测盘
试验压力应在喷头主喷高度上测量。测压孔应位于喷头基准线上游至少 200 mm 处(见GB/T 18688有关测压孔结构的规定）。喷头基雄线与测压孔之间不应有阻挡水流的障碍物。5
GB/T 27612,32011/ISO 15886-3:20046.3大气参数测量
应在试验开始，中间阶段和结束前测量试验场内的相对湿度和环境温度。对于室内试验，试验过程中温度和湿度相对于试验初期的变化最应不大于士5.0。了试验方法一雨量筒的布置方式，闻距和数7.1雨量商方格网布置法
该方张将雨量简布置成正方形方格网,喷头放置在方格网内。该方法特别适用于测试风对喷头性能的影响，也适用于测试愤酒区域不对称的喷头：沿方格的两条坐标轴布置雨简，并保证其间距相等。如果需要预盖预期的喷酒区，可在闲量简布置区顺风边缘布置附加雨量简。喷酒区域内应至少布置80个雨量简。喷头应布置在四个相邻雨暨筒的中间。另外，喷头也可布置在方格网线交点工。7.2雨量简放射线布置法
该方法将雨盘简布置在一条或几条（通常为4条，间隔90\）由喷头所在位置引出的放射线上，用于测试喷头灌水强度在径向的变化规律。该方法特别适用于喷酒图形对称的喷头和无风条件下试验。该试验的目的是确定遒水强度与径间距离之间的谁确关系，如果已知喷头的喷嘴组合有不连续点，应布置足够多的雨量简以适应这种特，在所有情况下，每条放射线上应至少布置10个雨简。沿放射线布置的丽量简最大间距应符合表1的规定。表1采用放射线布置法时的雨量簡最大间距喷头射程
7. 0~3, 0
3, C ~ 6. 0
6.0~12. 0
展商段大间距
(中心到中心)
喷头应布置在距第一个雨量筒为个间距处并与雨量简在同一射线.上。对符合布置法试验，喷头射程/喷洒直径应取所有布置法的平均值。8附加试验
8. 1旋转时间
单位为米
侬靠自身驱动机构旋转的喷头，应在试验开始、中问和结束前测量旋转时间。试验中通过每个象限时均应测量-次时间，并应标出雨重简方格网的各象限位受。时间测量的准确度应符合6.1的规定，8. 2喷射高度
应从通过主喷嘱的水平面开始测量：测量时应保证立管在铅直方向的偏差不大于2°，应记录最大喷射高度位置的径向距离，喷射高度和喷头射程的测量准确度应为士5为。有代表性的主水流上表面偏6
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然达到较大高度的水滴应忽略，9试验操作
9.1转动喷头立管
GB/T 27612. 3—2011/ISO 15886-3:2004按7.2的定进行试验时，应在喷射水流不在雨垦简上方时、按相等的时间间隔人工将安装喷头的立管转动3欲每饮转1/1圈（90\），对具有特殊运行方式的喷头，应在不影响试验的情况下转动立管。应在喷头达到稳定运行状态后（例如空气已全部排出）开始试验。喷头未达到稳定状态时将其罩住，并在开始试验时撤去遮军物。试验中,试验压力的变化应在规定值的土4%范围内,水温的变化应在土5.0范围内。试验刚启动和停止时，应避免压力不足或不稳定运行状态下喷头喷酒的水滴落到雨量简内。应避免喷头旋转时通过雨量简各象限或各部分方格网的次数不相等，对运行中按拟定程序变化的喷头，试验持续时间应保证所有雨量简达到相同的喷效果。9.2试验持续时间
喷射水流应至少在所有雨量简上方通过30次。本部分未特殊规定时、应首先考虑被试喷头的使用方法和应用场合，其次考虑制造厂对产品性能试验的要求。考患的因素应包括与植物冠层有关的喷头高度,立管或总吊管长度、喷头结构以及喷射方向(喷射水流向上或向下)等。试验持续时间应保证少80%的丽量简集水量的读取符合6.1规定的测量准确度要求。雨量简内的水应至少达到按喷头流量计算出的理论值的90%。10试验场地
10. 1 室内试验—一试验用建筑物为符合假定的尤风试验条件，试验用建筑物不应有使空气流动速度大于0.10m/s的通风结构（门、等）。建筑物的尺寸不应对最大喷射水流造成限制，试验用建筑物应符合下列规定：一地面坡度满足排水要求，但不大于1.0为（雨量简开口表面应在同一水平面上）；一长度应至少为最大喷头射程的125%：--宽度应至少为测得的实际喷头射程的60%；颠概净高应至少为喷头最大预测喷射高度的125%：雨量简附近不应有干扰喷射水流的立柱或桁架。10,2室外试验场
10.2.1试验场
布置雨量简的试验场应整平，任何方向的坡度均不应大于2火。地面上不应有阻碍喷射水流降落的障碍物。地面的粗糙程度包括植被高度不应超过100mm～150mm，以免对喷射水滴落入雨蛋简造成干扰：
试验场周围不应有影响风力风向的树木、建筑物或其他障碍物。最小空旷面积应符合下列规定a）逆风试验场、风速每增加0.45m/s，空旷区长度应增加逆风防风物高度的6倍：当风速大于或等于2.21m/时，空旷区长度取最大值，即逆风防风物高度的30倍：CB/T27612.3—2011/1SO 15886-3:2004b）顺风试验场，空旷区长度等于顺风防风物高度的5倍。10.2.2大气环境条件的测量
试验中应采用相同的时间间隔测量相对湿度和环境温度，在试验持续时间内至少应测量10次。风速风同测量仪表应放置在相对于喷头最大喷射高度偏差为士10%处。应测晟放置的实际高度并记录在数据表中。
传愿器应放置在距混润边缘45 m范围内，并应选在试验场内最有代表性的位置。在试验开始后、结束前应以不大于试验持续时间10%的时间间隔连续量并记录风速和风向，风速记录应精确到0.2m/s，风向记录应精确到10”。应以雨量筒布置的主轴线为风向的基准线。对单象限试验，风速不应大于0.4m/s，对四象限试验，平均风速不应人于1.3m/，且任何情说下的风速不应大于2.2m/s。
11 水量分布特性
11. 1 一般要求
本章据出了按雨量简方格网布置法试验所得结果有效表征喷头性能的方法。特殊性能根据制造厂规定的喷头用途确定，
T1.2水量分布图和均勾性
应至少来用下列方法中的一种方法计算水分布均勾性，参见附录A：a）克里斯琴森均句系数(UCC)——见 A.2.2;b）统计均匀系数(UCS)——见A.2.3;c)水量分布均句性(DU)——见A.2.4；d)时序系数(SC)-见 A, 2. 6,
应选择与喷头设计目标相吻合的表示方法。水量分布图可通过密度曲线图或等值线图表示，以增加其几何精确度，如有必要，可将喷头的实际性能与设计目标进行对比。
11.3按放射线布置法测得的数据获取喷头性能采用丽量简方格网布置法测定喷头性能优于量简放射线布置法。如果检测机构决定来用雨量筒放射线布置法，应保证满足雨量简方格网布置法的准确度，如果风是喷头设计中考虑的一个影响因紊：则只能采用雨量简方格网布暨法。制造厂声明作为通用喷头时，风是喷头设计中的影响因素。如果认可基于假设的试验结果，且喷头其有常见的对称水量分布图，可利用雨虽简放射线布置法所游数据，由计算机生成方格网图，并将试验数据采用曲线拟合程序进行分析，建立喷酒水量与距喷头旋转中心距离之间的函数关系方程式，计算方格网线交点上的酒水量，并由此模拟方格网图。TTTKANTKACA
A1试验目的
喷头性能试验的耳的！
（规范性附录）
GB/T27612.3—2011/IS015886-3:2004喷头水量分布均匀性的确定
提供产品的性能水，判断设计或运行条件变化的效果，该类试验主要适用于产品设计工程师。可以评价喷头机械和水力性能变化对产品改进效果的潜在影响。提供制造厂产品技术文件中的技术性能数据。这些数据用于灌溉系统设计者设计灌溉系统组件，预先编制灌溉制度进行经济分析和产品对比。为特定产品提供性能合格判定依据。这些数据用于表示合同文件中的产品性能，保证产品符合设计要求。
为评价灌概系统的田间性能提供依据。允许设计者、王程师和种植者据此对在建项目的设备进行评估,于判断其是否满足合同要求和验收试验条件，也可据此审核激溉系统性能。审核结果通常用作提高水量分布均勾性和灌水效率的依据。A,2水量分布均勾性表示方法
4. 2. 1概述
目前尚无一种水盘分布均匀性的最佳表示方法。由于喷头用途和技术要求的差别，可排除采用单，-的水量分布均勾性表示方法。检测机构、制造厂和用户按喷头用途选择本部分规定的·-种表示法。采用其他表示方法和计算程序，应与喷头的用途相一致。待殊用途的喷头应按本部分规定的同一科方法进行评价。
试验方格网图与表示的方搭网图不一致时，可采取插值法。采用插值方法应使结果~致。A.2.2 UCC
1942年克里斯琴森（Christiansen)在对喷灌的研究中提出了以他名字命名的均匀系数（UJCC)。由于历史原因，UCC是衡量喷头水量分布均勾性的最常用方法之一。UCC=100 × (1 - D)
式中：
UCC—克里斯琴森(Christianscn)均匀系数，一平均值，即
式中：
一用于分析均匀性的网格数；
3：—·--用于分析均勾性的网格中的一个数值：D—平均绝对偏差，等于各个绝对偏差的平均值，即A.1)
GB/T27612.3—2D11/1S015886-3.2004式中：
单个绝对偏差，等于工：与m之差的绝对偏差值，即D, =I(x; —m):
A.2. 3LCS
统计均匀系数（UCS)于1917年首先由威尔科克斯（Wilcox）和斯维勤斯（Swailes）提出。因为在统计学理论中将标准偏差作为离差测虽的一种手段，所以他们推荐UCS。UCS也称威尔科克斯一斯维勒斯(Wilcox-Swailes)系数:
UCS=100×(1-元)
式中：
式中;
统计均勾系数；
平均值，即
用于分析均匀性的网格数，
：一用于分析均舒性的网格中的一个数值·-标推偏差，即
A. 2. 4 DU
水量分布均匀性（DU)是一个均勾性概念，最初由美国农业部土保护机构提出，当时它被称为图谱效率(PE),25%低值（整订者采用25%低值,PE的另一些版本已经定义为25%高值）。虽然其名称里有“效率”一词,但PE实际上是个均勾系数，而不是衡量效率的方法。PE仅与灌水均勾性有关，而与任何设想的或实际的溉管理方案无关（灌溉管理方案应提出效率指标）。大忌其他工.作者都已采用PE的概念，称其为水量分布均匀性（DU)，滴灌均句性（DU)或微灌均匀性（EU)。美国土术工程师协会灌既排水分会农业灌溉委员合认可DL和U心C作为两个推荐的与匀性表示方法。
DU=100 ×
式中：
式中：
水量分布均勾性；
平均值，即
用于分析均均性的网格数t
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