灌区自动量水仪表的开发与应用研究

【摘要】： 灌区量水，是实行计划用水、正确分配、合理使用灌溉水的重要手段，是实行计量收费的重要保证。为了适应市场经济的要求，灌区管理体制的改革正全面展开，其中一个重要标志就是改以亩计征水费为按量计征水费，这就要求灌区量水，尤其是斗、支渠必须全面实施。但就全国而言，由于种种原因，主要是经济发展水平较低的原因，灌区量水基本没有到位。因此，研制符合我国灌区目前经济发展水平、价格低廉、具有推广价值的量水设施和仪器，成为当前灌区量水研究的基本出发点。 本文首先介绍了我国常用量水方法的基本原理及其使用条件，分析了当前在灌区量水仪表、设施开发研制方面存在的问题，提出了结合灌区实际，开发新的量水设施仪器，以促进灌区经济的发展。 自动量水仪表是传统量水方法与现代CMOS集成电路技术相结合的产物，由水位传感器和主机电路组成。本文在分析CMOS集成电路应用的基础上，给出了自动量水仪表主机电路的设计，包括定时电路、时序电路、输入接口电路、开关电路和电源电路的设计；其次，对水位传感器进行了研究，分析了水位传感器的工作原理、测量使用条件、动态特性、静态特性以及水位传感器的率定、标定方法。目前，由于水位传感器的种类繁多，价格相差也较大，本文就所选用的固态压力传感器CYG19系列小差压传感器的原理、特点及应用进行了详细的研究；再次，对自动量水仪表系统的干扰部分，包括干扰的来源、干扰的类型、干扰的传递方式以及抗干扰措施进行了探讨；最后，实验验证自动量水仪表的可适用性。