Устройство для автоматического управления поливом

 

(l9) 60

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СВВМВЮМ

РЕСПУБЛИН

3ар А01 62/1á

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛДМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2:1) 32)2340/30-15 (22) 23.02 ° 81

-, . (46) !5 05 83. Бюл. У 18 (72) О..А. Ильницкий, C;.C. Радченко и В.А. Баранецкий.(71) Всесоюзйре. научно-проиэводст" венное: объединение по механизации орошения "Радуга" (53) 631.347. 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 545304, кл.. A 01 6 25/00, 1977.

2. Галкин А, и др. Автоматическое устройство управления водным режимом почвы. - Гидротехника. и мелиорацйя", 1975,.И 9, с. 34.-35. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОЙ, включающее датчики полива, блоки сравнения, блок логического управления, реле времени и блок полива, а также блок синхронизации измерений, -выходы кото:рого подключены к датчикам:полива и к. блокам сравнения и логическог© управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с, целью повышения точности управления поливом, в качестве датчи-. ков,полива использованы датчики мзме" рения скорости водного тока в стеблеи диаметра стебля.-растений, снабженные узлами -запоминания, входы кото"

-рых подключены к.блоку ринхронмза

-ции, а-выходы - к блокам сравнения.

1017230

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к орошаемому земледелию, и может быть использовано для автоматического управления исполнительными механизмами полива в открытых и закрытых грунтах.

Известно устройство для автоматического управления поливом, содержащее измеритель влажности почвы, бло»

1О сравнения с эадатчиком предпопивного значения, блок полива и программноro управления. Кррме того, устройство снабжено блоком автоматической калибровки измерителя влажности, соединенным с выходом и .входом

15 измерителя влажности и с выходом блока программного управления f 1).

Однако данное устройство характеризуется невысокой точностью измерения, так как полив осуществляется на основании. измерения влагосодержания почвы, оптимальное значение которой меняется дпя различных типов почвы; погодных условий и т.д.

Известно также устройство для ав25 томатического управления поливом, включающее датчики полива, блоки сравнения, блок логического управления, реле времени и блок полива, а также блок синхронизации измерений, ЗО выходы которых подключены к датчикам полива и к блокам сравнения и логи:— ческого управления (2).

Недостаток известного устройства - неточность измерений, несмотря на применение нескольких датчи. ков влажности, вследствие неучете . конкретного состояния развития растения, требующего полива.

Цель изобретения - повышение точности управления поливом.

Цель достигается тем, что в устройстве для автоматического управления поливом в качестве датчиков полива использованы датчики измерения скорости водного тока в стебле и диаметра стебля растений, снабженные узлами запоминания входы которых подключены к блоку синхронизации, а вы" ходы - к блокам сравнения.

На фиг. l приведена функциональная схема устройства; на фиr. 2принципиальная схема предлагаемого устройства, Устройство для автоматического

55 управления поливом (фиг. 1) содержит датчик 1 измерения скорости водного тока в стебле, датчик 2 измерения диаметра стебля, блок сравнения 3, первый вход которого соединен с выходом .прибора 1, блок сравнения 4, первый вход которого соединен с выходом прибора 2, запоминающие узлы 5 и 6, выходы которых соединены каждый со вторыми входами блоков сравнения 3 и 4 соответственно, логический блок управления 1, два входы которого соединены с выходами блоков сравнения 3 и 4, а выходы - со входами запоминающих узлов 5 и 6 и со входом реле времени 8, блок полива 9, вход которого соединен с выходом реле времени 8, блок синхронизации 10, причем приборы измерения скорости водного тока в стебле и диаметра стебля, запоминающие устройства и блок управления дополнительно соединены с выходами блока синхронизации.

Датчики измерения скорости водного тока в стебле растения и измерения диаметра стебля содержат соответствующие преобразователи и дают на выходе сигналы постоянного напряжения, пропорциональные измеряемым величинам.

Блоки сравнения (фиг.. 2) содержат усилитель постоянного тока (УПТ) 11 и 12, включенные по схеме суммирующего усилителя

Запоминающие устройства построе-. .ны на потенциометрах 13 и 14, вращающиеся движки которых через редукторы связаны с валами электродвигателей

15 и 16.

Блок управления представляет собой системы реле Кl-К7 17-23. Реле времени полива 24 служит для выдержки определенного, заранее установлен ного времени полива в том случае, если это необходимо. В этом случае реле К8 25 своими контактами К8.1 включает цепь питания реле времени полива.

Блок полива в качестве управляющего элемента содержит магнитный вентиль.

Схема синхронизации содержит ре- . ле времени включения прибора, которое управляет включением запоминающих устройств, блока управления и измерительных приборов.

Принцип действия устройства является чисто физиологическим и основан на оДновременном измерении скорости водного тока в стебле растения и его диаметра. При отсутствии почвенной засухи обе эти величины изИагнитный вентиль

»»»

Уменьшаются

Разные

О

I I»

Увеличиваются

0 а

О

II»

0

0! ф, 1 - замыкание какого-либо иэ контактов;

Таким образом, происходит запоминание значений входных напряжений на потенциометрах (R„и В ) 13 и 14.

При следующем цикле измерений (по сигналу блока синхронизации) устройство автоматически "сравнивает" вход 0 - размыкание.

3 1017 меняются в противофазе. В случае засухи эти величины изменяются в сторону уменьшения и обнаружение водного дефицита служит сигналом к поливу растений. 5 . Устройство автоматически анализи-рует изменение двух параметров рас- тения и, если результат соответствует алгоритму управления поливом, то .выдается команда на включение бло" to ка полива.

Устройство работает следующим об.разом.

Ка один из входов УПТ подается исследуемый сигнал с датчика (прибо- м ра) измерения, а также постоянное напряжение противоположной полярнос" ти таким образом, что при. равенстве входных сигналов УПТ оказывается сбалансированным и поляризационное . щ реле Кl 16:или К2. 16 (фиг. 2) обесточено. Это напряжение снимается. с движков переменных резисторов 13 и 14 (R< и R<) связанных с валами двигателей Dl и D) 15 и 16. Пусть, 2s в исходном состоянии движки переменных резисторов находятся в сред-. нем положении, а сигналы на входах обоих отличаются от снимаемых с по° В аФ

Направление изменения К3.2 К5.2 входных сигналов

»»»

Не изменяются 0 0

Один изменяется, второй не изменяется

«н» 1 . О

230 4 тенциометров В, и Н . УПТ обоих каналов оказываются разбалансированными, и напряжения на их выходах имеют знак разности входных напряжений.

Поляризационные реле К) и К2 )7 и 1& своими контактами подготавли.вают цепи питания реле К3 19 или

К4 20, К5 21 или К6 25. Сигнал с блока . синхронизации включает реле К7 23, которое, подает +20 В через контакты К7.2 на реле К3 )9, К4 20 и

К5 2l или К6 22 и +5 В через контакты

К7. 1 к контактам К3.1, K4. l, K5.), К6.1. Валы двигателей Dl u D." приходят в движейие, направление которого определяется полярностью напряжения на входах УПТ 1) и 12 обоих каналов и, вращая движки потеициометров:(Н и Q)

1.3 и 14, изменяют напряжения, подаваемые на входы УПТ, до тех пор, пока они не скажутся равными входным напряжениям, В момент их равенства УПТокаэываются .сбалансированными, реле Kl 17 и К2 18 обесточиваются и разрывают своими контактами цепи питания реле

К3, К4, К5 и К6 )9-22 которые, в свою очередь, разрывают цепи питания дви.гателей. ф

К&.1 Реле временые сигналы с ранее заполненными, и работа устройства будет происходить аналогично.

Логика работы .схемы поясняется следующей таблицей.

ВНИИПИ Заказ 3412/3

Тираж 721 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1017230 6

Таким образом, при замыкании кон- Aa с измерением влажности почвы, котактов К3.2 и К5.2 срабатывает реле торая неоднозначно определяет потребК8 и своими контактами К8,1 эапус- ность растений в поливе, так как ее кает реле времени полива, которое в величина может быть различна для раэсвою очередь открывает магнитный вен- s ных типов почв, географических эон, тиль управления поливом и происхо- .культур и, погодных условий. дит полив растений, При других логи" Устройство позволяет более точно ческих состояниях элементов полив не- определить потребность в поливе, так возможен. Таким образом, только при как оно осуществляет автоматическое одновременном уменьшении сигналов, >О слежение эа измерением состояния непропорциональных относительной ско- посредственно самого растения и не рости водного тока в побеге растения подвержено влиянию посторонних факи его диаметра, реализуется алгоритм торов. управлейия поливом растений.

Использование устройства, автома- Повышение точности управления потически определяющего в процессе ра- ливом, которое достигается предлаботы режим полива растений по изме- гаемым уотрдйством, позволяет улучнению их физиологических параметров, шить водный режим растений и тем саповышает точность управления поливом, мым повысить урожайность сельскохотак как рабата устройства не свяэа- 2в зяйственных культур.