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：對于自控閥門來說，相關研究大多集中在有源控制，而對無源控制的研究較少，無源控制閥門指的就是不要外部提供能量就能夠實現控制調節的閥門，無源控制閥門也稱為純機械自控閥門，其有著化程度高、節能效果好、使用方便、設備工藝簡單等優點。基于以上，本文簡要探討了純機械自控閥門的額設計及控制原理。

 

　　

 

       一、純機械自控閥門概述

 

　　從本質上來講，純機械自控閥門就是一種不要外部能量供應就可以實現控制調節的閥門，即無源控制閥門，純機械控制閥門的研究始于上世紀八十年代，L.Ornstein教授設計了一種名為 Irristat 的閥門，這種閥門就屬于一種純機械自控閥門，其在農業節水灌溉中的應用較為廣泛。當土壤中的水分含量達到預定值的時候，水分會進入到閥門，使得閥門內部凝膠膨脹，下壓活塞，減小水管的截面積，從而實現對用水量的控制[1]。而當土壤中水分含量低于預定值的時候，法門中的水分會回到土壤中，活塞失去下壓力上移，水流量加大，從而實現對水流量的控制。

 

　　、純機械自控閥門的設計

 

　　（一）純機械自控閥門的設計思路

 

　　本文以Irristat閥門為基礎，以土壤水分張力為主要設計原理。Irristat閥門的控制主要是通過水分平衡原理來實現的，借助真空壓力表的讀數，張力計能夠對土壤水分情況進行監測，以監測結果為基礎來實現對閥門的化控制。在整個控制過程中，張力計相當于一個土壤溫度的傳感器，Irristat 閥門通過內部凝膠吸水膨脹及失水收縮來判斷土壤中水分情況，從而通過閥門來實現對水流量的化控制，實現灌溉化，其不要計算機和傳感器，屬于一種無源自控閥門，通過純機械來實現閥門的化控制[2]。

 

　　（）純機械自控閥門的結構設計

 

　　閥門結構主要包括控制元件、兩個彈簧（一個緩沖彈簧即彈簧1，一個復位彈簧即彈簧2）、進水口以及兩個出水口組成，通過彈簧 1 能夠推動閥芯移動，當閥芯錐形面封堵進水口的時候，則閥門關閉，灌溉停止，通過閥門 2 可以推動閥芯反向移動，封住進水口的閥芯錐形面會慢慢后退，從而實現閥門入水口的逐漸開啟，灌溉恢復。