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GB/T 27612.3-2023

基本信息

标准号: GB/T 27612.3-2023

中文名称:农业灌溉设备 喷头 第3部分:水量分布特性和试验方法

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Agricultural irrigation equipment—Sprinklers—Part 3:Characterization of distribution and test methods

标准状态:现行

发布日期:2023-11-27

实施日期:2024-06-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 农业 灌溉 设备 喷头 水量 分布 特性 试验 方法

标准分类号

标准ICS号:农业>>农业机械、工具和设备>>65.060.35灌溉和排放设备

中标分类号:农业、林业>>农、林机械与设备>>B91农机具

关联标准

替代情况:替代GB/T 27612.3-2011

采标情况:ISO 15886-3:2021,IDT

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:24页

标准价格:43.0

相关单位信息

起草人:曹璞钰、李贵东、张兆旭、张咸胜、李军辉、肖丽丽、严海军、王洋、张帆、宁超、惠鑫、吕树盛、兴丽、赵丽伟

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集团有限公司、徐州德龙灌排设备有限公司、台州长虹泵业有限公司、余姚市润绿灌溉设备有限公司、中国农业大学

归口单位:全国农业机械标准化技术委员会(SAC/TC 201)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件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。 本文件规定的喷头为广义喷头,覆盖了各类喷头产品。本文件适用于所有类型灌溉喷头的水量分布均匀性、喷洒半径和喷射高度等性能的测试。为验证制造商给定的喷头设计性能,需要对以上三种性能进行测量。 本文件主要包括室内、室外雨量筒放射线布置法和雨量筒方格网布置法。首先是所有测试的共同条件,然后是仅室内测试的独有条件,最后是仅室外测试的独有条件。 对于任何给定的喷头,由于喷嘴结构,工作条件和调节方式的多样化,至少在理论上需要进行大量相关测试。在试验准确度满足要求的前提下,检测机构和制造商可使用插值技术,以减少实际试验次数。 本文件未涉及防霜冻使用的喷头特定性能试验。 本文件也未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,这些均可以作为喷灌系统设计的考虑因素。 本文件用于评估相同并且以固定的、重复几何图案排列的喷头的灌溉范围。本文件不适用于移动灌溉系统。 如果检测机构可以处理性能参数中潜在的异常问题,则本文件适用于扇形喷头。 注: 附录A描述了喷头水量分布均匀性的确定程序。附录B描述了扇形喷头试验方法。


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标准内容

ICS65.060.35
cCs B 91
中华人民共和国国家标准
GB/T 27612.3—2023/ISO 15886-3:2021代替GB/T27612.3—2011
农业灌溉设备
第3部分:水量分布特性和试验方法Agricultural irrigation equipment-SprinklersPart 3 :Characterization ofdistribution and test methods(ISO 15886-3 :2021,IDT)
2023-11-27发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-06-01实施
GB/T27612.3—2023/ISO15886-3:2021本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T27612《农业灌溉设备喷头》的第3部分。GB/T27612已经发布了以下部分:第1部分:术语和分类;
第3部分:水量分布特性和试验方法;一第4部分:耐久性试验方法。
本文件代替GB/T27612.3一2011《农业灌溉设备喷头第3部分:水量分布特性和试验方法》,与GB/T27612.3一2011相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:更改了标准的适用范围(见第1章,2011年版的第1章);a)
更改了术语“环境温度”“喷洒区域”“密度曲线图”“有效灌水强度”“雨量筒方格网布置法”“进b)
口规格”的定义,将“换向喷头”更改为“扇形喷头”,将“喷头射程”更改为“喷洒半径”,并更改了其定义,将“喷射高度”更改为“最大喷射高度”(见3.1、3.2、3.7、3.9、3.12、3.13、3.16、3.20、3.27,2011年版的3.1、3.2、3.7、3.10、3.12、3.13、3.20、3.24、3.30);c)
删除了“等值线图”“最大工作压力”“最小工作压力”“喷嘴压力”“喷嘴尺寸”“喷洒直径”的术语和定义(见2011年版的3.6、3.15、3.16、3.18、3.19、3.32);增加了临界干燥区域”“有效喷洒半径”“旋转式喷头”的术语和定义(见3.6、3.10、3.22);d)
更改了被试喷头的安装要求(见第5章,2011年版的第5章);更改了压力测量要求(见6.2,2011年版的6.2);增加了雨量筒内蒸发损失的修正要求(见6.4);g)
更改了雨量筒的布置方式、间距和数量要求(见第7章,2011年版的第7章):更改了附加试验(见第8章,2011年版的第8章);更改了试验操作(见第9章,2011年版的第9章):更改了水量分布特性要求(见第11章,2011年版的第11章);k)
增加了喷酒半径和水量分布曲线试验方法(见第12章)。本文件等同采用ISO15886-3:2021《农业灌溉设备喷头第3部分:水量分布特性和试验方法》。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国农业机械标准化技术委员会(SAC/TC201)归口。本文件起草单位: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集团有限公司、徐州德龙灌排设备有限公司、台州长虹泵业有限公司、余姚市润绿灌溉设备有限公司、中国农业大学。
本文件主要起草人:曹璞钰、李贵东、张兆旭、张咸胜、李军辉、肖丽丽、严海军、王洋、张帆、宁超、惠鑫、吕树盛、兴丽、赵丽伟
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:2005年首次发布为GB/T19795.2一2005,2011年第一次修订时,标准编号变为GB/T27612.3-2011;
一本次为第二次修订。
GB/T27612.3—2023/ISO15886-3:2021引言
GB/T27612《农业灌溉设备
喷头》拟由4个部分构成
一第1部分:术语和分类。目的在于给出喷头的术语和分类。一第2部分:设计和运行技术要求。目的在于给出喷头设计和运行方面的技术要求。第3部分:水量分布特性和试验方法。目的在于给出喷头的关键性能指标水量分布特性及其试验方法。
第4部分:耐久性试验方法。目的在于给出喷头耐久性的试验方法。本系列标准完整地给出了喷头的术语和定义、设计和运行技术要求、水量分布特性和试验方法、耐久性试验方法,为农业灌溉设备喷头的制造与产品升级提供了依据。I
1范围
GB/T27612.3—2023/IS015886-3:2021农业灌溉设备喷头
第3部分:水量分布特性和试验方法本文件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。本文件规定的喷头为广义喷头,覆盖了各类喷头产品。本文件适用于所有类型灌溉喷头的水量分布均匀性、喷洒半径和喷射高度等性能的测试。为验证制造商给定的喷头设计性能,需要对以上三种性能进行测量。
本文件主要包括室内、室外雨量筒放射线布置法和雨量筒简方格网布置法。首先是所有测试的共同条件,然后是仅室内测试的独有条件,最后是仅室外测试的独有条件。对于任何给定的喷头,由于喷嘴结构,工作条件和调节方式的多样化,至少在理论上需要进行大量相关测试。在试验准确度满足要求的前提下,检测机构和制造商可使用插值技术,以减少实际试验次数。
本文件未涉及防霜冻使用的喷头特定性能试验。本文件也未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,这些均可以作为喷灌系统设计的考虑因素。本文件用于评估相同并且以固定的、重复几何图案排列的喷头的灌溉范围。本文件不适用于移动灌溉系统。
如果检测机构可以处理性能参数中潜在的异常问题,则本文件适用于扇形喷头。注:附录A描述了喷头水量分布均匀性的确定程序。附录B描述了扇形喷头试验方法。2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
ambient temperature
环境温度
喷头周围的空气温度
areaof coverage
喷洒区域
喷头在按制造厂规定的有效灌水强度(3.9)范围运行时,喷洒形成的湿润区域。3.3
克里斯琴森均匀系数
Christiansen'suniformitycoefficient利用算术偏差法表征通过实地测量或雨量筒方格网布置法模拟得到的喷头水量分布均匀性系数。1
GB/T27612.3—2023/IS015886-3:20213.4
清水cleanwater
经过处理(如需要)后,含有的悬浮颗粒不大于74um(200目),并且不含短期内对喷头材料产生影响的非溶性化学物质的水。
雨量筒collector
水量分布试验期间用于收集喷头喷出的水的容器3.6
临界干燥区域
criticaldryarea
基于经验定义的界定喷洒均匀性的干燥区域。3.7
密度曲线图
densogram
利用点阴影密度表示一个喷头或一组喷头(雨量筒方格网布置法)喷洒区域(3.2)内灌水深度的曲线图。
distribution uniformity
水量分布均匀性
使用最低25%的灌水深度来表征通过实地测量或雨量筒方格网布置法模拟得到的喷头灌水均匀性的系数。
effective application rate
有效灌水强度
流量(3.11)天于120L/h的喷头,灌水强度不小于0.26mm/h;流量不大于120L/h的喷头,灌水强度不小于0.13mm/h。
有效喷洒半径
effective radius of throw
喷洒区域内覆盖95%喷头喷酒水量的等效半径,数值可用测量点之间的内插值求得。3.11
流量flowrate
单位时间内流经某一设备的水的体积。3.12
雨量筒方格网布置法
full grid collector array
雨量筒(3.5)布置在二维几何网格相交处,且满足确定水量分布均匀性(3.8)所需的统计数量。3.13
inletconnectionsize
进口规格
用于表征喷头尺寸的数字标记,数值与喷头连接的灌溉管道尺寸数值相同。3.14
Firrigationlateral
灌溉支管
灌溉系统中直接或借助管件、立管、管子等安装喷洒装置的供水支管道。3.15
nozzle
喷头上的喷水孔。
扇形喷头part-circlesprinklerGB/T27612.3—2023/ISO15886-3:2021具有调节功能,可在有或无辅助机构(辅助机构用于调节灌溉另一个扇形和圆形区域)的情况下灌溉扇形或圆形区域的喷头。
埋藏式喷头pop-upsprinkler
在无水压状态下喷嘴位于地面以下,有水压状态下喷嘴自动升起位于地面以上的灌溉喷头。3.18
测压孔pressuretap
用于连接内部导压管与外部测压装置的精密连接孔。3.19
雨量筒放射线布置方法
radialcollectorarraysmethod
一组雨量筒(3.5)仅沿从喷头中心线向外辐射的径向轴布置,用以确定喷头的水量分布特性曲线。3.20
radiusofthrow;wettedradius
喷洒半径
除扇形喷头的喷洒边界弧线的最大值附近外,在任何喷洒覆盖边界弧度内,从连续运行的喷头中心线至最小有效灌水强度(3.9)对应的最远点的距离。3.21
rangeofworkingpressure
工作压力范围
最小工作压力和最大工作压力之间的压力3.22
rotatingsprinkler
旋转式喷头
绕其自身轴线旋转喷洒,喷洒水形成圆形区域、扇形区域或非圆形区域的洒水装置。3.23
时序系数
scheduling coefficient
基于临界干燥区域(3.6)对雨量筒方格网测试数据进行分析得到的用来表征水量分布均匀性的系数。
喷头间距
sprinklerspacings
常规设计中灌溉支管(3.14)上两相邻喷头之间的距离以及两相邻灌溉支管之间的距离。3.25
文statisticaluniformitycoefficient统计均匀系数
按雨量筒方格网布置法田间实测数据,采用标准偏差作为统计学中的离差测量得到的表征喷头水量分布均匀性的系数。
testpressure
试验压力
制造厂声明的用于试验的喷头进口压力。3.27
最大喷射高度bzxz.net
maximumtrajectoryheight
在试验压力(3.26)下,喷头喷出的水束相对于喷头的最大高度。3
GB/T27612.3—2023/ISO15886-3:20213.28
waterapplicationrate
灌水强度
单位时间内的平均灌水深度。
水量分布曲线
distributioncurve
从喷头位置开始沿规定半径方向的距离与灌水深度之间的函数关系曲线图。3.30
风速windspeed
喷头进行水量分布均匀性(3.8)试验时,试验场内的平均风速。3.31
工作压力
workingpressure
制造厂推荐的确保喷头正常运行的水压。4雨量筒
4.1雨量筒设计
任一单项试验中使用的全部雨量筒应完全相同。每个雨量筒在结构上均应保证水溅人量或溅出量以及可能由风流引起的集水量偏差至最小雨量筒的高度至少应为试验中所收集的水的最大深度的2倍,且不小于150mm。雨量筒应具有无缺口的尖劈状圆环形开口。雨量筒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筒,但其测量准确度不应低于上述雨量筒的测量准确度。雨量筒的集水量应能直接读出数值,或采用质量法,或采用深度法,或采用体积法,只要其准确度符合本文件要求
4.2雨量筒方位
所有雨量筒开口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2个相邻雨量筒之间的高度差均不应大于20mm。
雨量筒的高度不影响室内试验。室外试验时,雨量筒的高度应保证试验场内的植物不会干扰喷洒水进人雨量筒。
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水平,尤其是转速性能。新喷头在试验前应进行试运转,使其旋转达到稳定,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尺寸的立管上。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,立管相对于铅垂线的最大偏斜角不应大于2°。为保证所需的机械强度和便于标准测压孔的安装,推荐使用钢制立管。喷头喷嘴相对于雨量筒的高度宜模拟喷头的正常使用状况。例如,草坪用喷头的喷体顶部宜与雨量筒顶部平齐。
对各种田间条件下使用的喷头,以下高度要求适用:一喷头立管顶端高出雨量筒开口处的高度应符合制造商的规定;一如果制造商未提供规定,则相关数据应从表1中选取,公差为士0.05m。4
喷头流量
埋藏式
301~1500
1501~2500
表1喷头高度
GB/T27612.3—2023/ISO15886-3:2021喷头立管顶端高出雨量筒的高度m
(在无压状态下)
如果制造厂规定了特定试验条件(例如,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。
对非上述立管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。遮挡物足够大,能限制喷射水流,且不影响喷头运行或利于雨量筒收集水。结构上设计成允许气旋在喷射流周围形成。构成最小扇形角使喷头在雨量筒中心线两侧45°范围内能够自由喷洒运行;如果检测机构使用的角度小于45°应论证试验结果的完整性。应特别注意扇形尺寸,以避免截断喷头摇臂产生的射流
不应使喷射流偏离或直接飞溅到雨量简中。6测量
测量准确度
本文件未作规定的项目的测量准确度应为士3%。雨量筒集水深度的测量准确度应为士3%。压力测量准确度应为主1%
喷头流量测量准确度应为土2%。时间测量应采用测量准确度为0.1s的秒表。温度测量准确度应为士0.5℃。
6.2压力测量
试验压力应在喷头主喷嘴高度上测量。测压孔结构见图1。喷头座与测压孔之间不应有阻挡水流的障碍物。安装测压孔的管件内部应干净、光滑。测压口应位于立管的中点。对于埋藏式喷头,应在距喷头座3D(主管)距离的主管中测量压力。5
GB/T27612.3—2023/IS015886-320210(/0
标引说明:
压力表;
测压孔;
立管公称直径/埋藏式喷头的主管公称直径;立管长度;
测压孔直径;
倒角。
图1测压孔位置和结构图
图1a),l≥2.5d,式中,d=3mm~6mm或1/10倍管径,取两个值中的较小值。图1b),l≥2d,r≤d/10。
6.3大气参数测量
应在试验开始、中间和结束时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预试验的变化量不应大于土5.0%。可能需要空调系统以确保测试设备满足此要求,6
6.4雨量筒内蒸发损失的修正
GB/T27612.3—2023/IS015886-3:2021在某些情况下,已知雨量筒内的蒸发损失会导致测量误差超过规定的士3.0%精度。在这些情况下,应使用以下程序对雨量筒读数进行修正。准备3个雨量筒,在每个雨量简中倒人体积大约等于测试期间需要收集的平均水量的水。将雨量筒放置在测试区域附近,但在喷酒区域之外。测量这3个雨量筒试验前后的水量,并使用差值对喷洒区域内每个雨量筒中的水量进行修正。雨量筒的布置方式、间距和数量7
7.1雨量筒方格网布置
7.1.1方法
该方法将雨量筒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,也适用于测试喷酒区域不对称的喷头。7.1.2雨量筒间距
沿方格的两条坐标轴布置雨量筒,并保证其间距相等。如果需要覆盖预期的喷洒区,可在雨量筒布置区顺风边缘布置附加雨量筒。表2规定了与喷头喷洒半径有关的雨量筒间距。表2雨量筒间距
喷头有效喷酒半径
12.0~17.0
雨量简最大间距
(中心至中心)
建议在覆盖区域内至少放置80个雨量筒。如果覆盖范围内的雨量筒少于80个,则检测机构应证明结果的统计性。
7.1.3相对于网格的喷头位置
喷头应布置在4个相邻雨量筒的中间。另外,喷头也可布置在方格网线交点上。7.2雨量筒放射线布置
7.2.1方法
该方法将雨量筒布置在一条或几条(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上的变化规律。该方法特别适用于无风条件下喷洒图形对称的喷头试验。该试验的目的是确定灌水强度与径向距离之间的准确函数关系。如果已知喷头的水力特性具有不7
GB/T27612.3—2023/ISO15886-3:2021连续性,应布置足够多的雨量筒以适应这种特性并且能够表征连续性水力特性。7.2.2雨量筒间距
表2规定了与喷头喷酒半径有关的雨量筒间距。7.2.3喷头位置
喷头应布置在距第一个雨量筒为一个雨量筒间距处,并与雨量筒在同一射线上。7.2.4喷洒半径
对复合布置法试验,喷洒半径应取所有布置法的平均值。8附加试验
8.1旋转时间
依靠自身驱动机构旋转的喷头,应在试验开始、中间和结束时测量旋转时间。每个位置应至少记录3个测量值。试验中间通过每个象限时均应测量一次时间。每个象限应至少记录3个测量值,并应标出雨量筒方格网的各象限位置。计算通过每个象限所需的旋转时间以及相对于测量的旋转时间的最大偏差(百分比,%)。最大偏差不应超过旋转时间的士12%。该测试不适用于旋转时间少于10s的喷头。
8.2喷射高度
应从通过主喷嘴的水平面开始测量。有代表性的主水流上表面偶然达到较高高度的水滴应忽略。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。喷射高度和喷酒半径的测量准确度应为土5%。9试验操作
9.1转动喷头立管
雨量筒放射线布置法(7.2)试验时,应在喷射水流不在雨量筒上方时,按相等的时间间隔人工将安装喷头的立管转动3次,每次转1/4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2试验持续时间
试验持续时间应保证至少80%的雨量筒集水量的读取精度满足土3%。雨量筒内的水量应至少达到按喷头流量计算出的理论值的90%喷射水流应至少在所有雨量筒上方通过30次。对于在运行特性方面有程序变化的喷头,试验的持续时间应足够长,以使所有雨量筒接受相同的操作顺序。
9.3其他试验事项
应在喷头达到稳定的水力运行状态后(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罩物。8
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