Устройство управления многоопорной дождевальной машиной

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - повышение точности и надежности работы устройства. Устройство включает блоки 15 и 17 управления электродвигателями опорных тележек и насосной установки блок 14 задания поливной нормы, термоанемометр ический датчик 1 скорости ветра и блок 12 согласования и. коммутации . Блок измерения 5 включает аналого-цифровой преобразователь 6, нормализатор 7, счетчик 8 текущей частоты , генератор 9 эталонной частоты, подключенный к первому входу счетчика 10 эталонной частоты и логический блок 11. Сигналы в виде изменяющейся частоты с термоанемометрического датчика 1 скорости ветра на основе диода с принудительным электрическим разогревом и узлом преобразования тока через диод в частоту поступают через аналого-цифровой преобразователь 6, нормализатор 7 в счетчик 8. Логический блок 11 сравнивает показания счетчика 8 и счетчика 10 эталонной частоты кварцевого генератора 9. В зависимости от результатов сравнения через блок 12 согласования и коммутации производится управление поливной нормой блоком 14 путем изменения скорости движения тележек f. электродвигателями 16 и управление электродвигателем насосной установки 18 блоком 17. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. i I 00 4 ;о | со СА

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИН.Я0 1З497ЗЗ

-(59 4 А 01 G 25/09

О1 1ИСАИИЕ ИЗОБРЕ1ЕЙИЯ

И А ВТОРСНОМ СВИДЕтейьСТВУ!

ЧКi,."Z" госудАРстаенный номитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3958238/30-15 (22) 13 .08.85 (46) 07.11.87, Бюл. М- 41 (71) Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) Е.П. Клюев, Б.С. Пластун, А..Т. Байкин, В.И. Гончарова и В.В.Кошкина (53) 631.347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1175299, кл. А 01 G 25/09, 1984. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МНОГООПОРНОЙ ДОжДЕВАЛЬНОй ИАШИНОЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, Цель изобретения — повышение точности и надежности работы устройства. Устройство включает блоки

15 и 17 управления электродвигателями опорных тележек и насосной установки блок 14 задания поливной нормы, термоанемометрический датчик 1 скорости ветра и блок 12 согласования и коммутации. Блок измерения 5 включает. аналого-цифровой преобразователь 6, нормализатор 7, счетчик 8 текущей частоты, генератор 9 эталонной частоты, подключенный к первому входу счетчика

10 эталонной частоты и логический блок 11. Сигналы в виде изменяющейся частоты с термоанемометрического датчика 1 скорости ветра на основе диода с принудительным электрическим разогревом и узлом преобразования тока через диод в частоту поступают через аналого-цифровой преобразователь 6, нормализатор 7 в счетчик 8. Логический блок 11 сравнивает показания счетчика 8 и счетчика 10 эталонной частоты кварцевого генератора 9. В зависимости от результатов сравнения через блок 12 согласования и коммутации ! производится управление поливной нормой блоком 14 путем изменения скорости движения тележек,с электродвигателями 16 и управление электродвигателем насосной установки 18 блоком 17.

1 з ° и. ф-лы, 1 ил.

1349733

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при поливе сельскохозяйственных культур самоходными электрифицированными дождевальными машинами, например, ти-. па "Кубань".

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы устройства.

На чертеже представлена блок-схе- 10 ма устройства управления многоопорной дождевальной машиной, Устройство содержит диодный термоанемометрический датчик 1 скорости ветра, выполненный, например,, на базе 15 малогабаритных полупроводниковых диодов КД102А, смещенных в прямом направлении постоянным током для обеспечения линейной зависимости прямого падения напряжения на диоде от тем- 20 пературы, а следовательно; от ско. рости воздушных потоков, обдуваемых диодный датчик, обычно устанавливаемый на верхней части центральной балки 2, соединяющей правый 3 и левый 25

4 головные пролеты электрофицированной многоопорной дождевальной машины.

К выходу диодного датчика 1 подключены блок 5 измерения температуры датчика 1. В состав блока 5 входят 30 последовательно включенные блок аналого-цифрового преобразователя 6

"Напряжение-частота", нормализатор

7, предназначенный для приведения амплитуды выходного напряжения преобразователя 6 к величине, обеспечивающей нормальное функционирование счетчика 8 текущей частоты„ В блок

5 измерения температуры входят также кварцевый генератор 9 эталоннои 40 частоты, подключенный к первому вхо ду счетчика 10 эталонной частоты, логический блок 11, блок -12 согласования и коммутации.

Для повышения точности контроля 45 изменения температуры диодного датчика 1 при его обдуве ветром пита- ние блоков 6-11 производится от стабилизированного источника 13 питания. Выходы блока 12 согласования 50 и коммутации подключены к входу блока 14 задания поливной нормы, к входам блока 15 управления электродвигателями 16 колес опорных тележек машины и входу блока 17 управления ! электродвигателем насосной установки 18 машины. С помощью насосной установки 18 осуществляется забор оросительной воды из открытого оросительного канала 19 через фильтр 20 и всасывающий трубопровод 21.

Действие термоанемометра основано на явлении зависимости теплоотдачи нагретого полупроводникового диода от скорости обтекающего его воздушного потока.

В качестве первичного датчика 1 скорости ветра можно испольэовать полупроводниковый диод типа КД 102Б, через который пропускается средний прямой электрический ток величиной около 60 мА, обеспечивающий разогрев его р-п-перехода до 70-80 С.

В этом диапазоне температур у .данного диода обеспечивается высокая степень линейности прямого падения напряжения на диоде от температуры окружающей среды. с

При обдуве ветром диода изменяется температура его корпуса и р-и-перехода, a следовательно, линейно изменяется падение напряжения на диоде, которое поступает на вход линейного преобразователя напряжения в частоту, собранного, например, на операционном усилителе — микросхеме

К553УД2, представляющего интегратор линейно нарастающего напряжения, которое, возрастая, заряжает конденсатор, подключенный параллельно инверсному входу и выходу операционного усилителя. Когда он зарядится до

10 В, то однопереходной транзистор открывается, и конденсатор быстро разряжается через него, после чего процесс интегрирования входного напряжения снова повторяется ° Откалибровать термоанемометрический датчик можно, например, по серийному анеморумбометру M63NP. Для того, чтобы исключить влияние колебаний температуры окружающей среды как раз и выбирается принудительный нагрев датчика до 70-80 С. В этом случае колебания температуры окружающей среды при поливе дождевальными машинами от 5 до 45 С практически не сказываются на точности измерения скорости ветра и специальные меры для компенсации температурных колебаний воздуха не требуются. Изменение частоты регистрируется счетчиками и анализируется логическим блоком, после чего формируются соответствующие команды на изменение поливной нормы (скорости движения машины) или отключение ма1349733

55 шины при скоростях ветра, превьппающих предельно допустимые.

Двоичные счетчики 10 и 8 связаны с логическим блоком 11 следующим об5 разом (показано в виде двухсторонних стрелок). На логический блок 11 поступают не только импульсы эталонной частоты от счетчика 10 и импульсы текущей частоты от счетчика 8, но с ло- 10 гического блока 11 на двоичные счетчики 8 и 10 поступают сигналы обнуления, если за заданный интервал времени измерения средней скорости ветра счетчик 8 не успевает полностью за— полниться, а импульсы конца счета заданного интервала измерения скорости ветра заполнили счетчик 10. После прохождения команды обнуления счетчиков 10 и 8 начинается новый цикл измерения средней скорости ветра.

Устройство управления многоопорной дождевальной машиной работает следующим образом.

При включении дождевальной машины в работу и установки на блоке 14 необ ходимой поливной нормы начинается пе— ремещение опорных тележек 16 машины и забор оросительной воды насосной уста новкой 18 из открытого канала 21 через фильтр 20, всасывающий трубопро— вод 21, а от него через водопроводящие трубопроводы опорных тележек машины к дождевальным аппаратам и далее к орошаемым сельхозкультурам.

Если на дождевальную машину при ее работе воздействуют ветровые нагрузки, ниже предельно допустимых, то напряжение с выхода диодного датчика 1 поступает на вход аналого- цифрового преобразователя 6 "Напряжение-частота .

Функциональная схема преобразователя 6 выбрана такой, что частота его выходного напряжения линейно зависит от изменения температуры диодного датчика 1, которая связана линейной зависимостью с падением напряжения на датчике 1.

Схема преобразователя легко реализуется на основе использования ли.нейного операционного усилителя, работающего в режиме интегратора, причем сбрасывание интегратора осуществляется однопереходным транзистором, например, типа КТ117Г с двумя базами и-типа и одним эмиттером, через который происходит разряд конденсатора, 1 и порог открывания которого задается температурно-компенсированным стабилитроном,, обеспечивающим стабилизацию минимального и максимального значений температуры датчика 1, а следовательно, и диапазона контроля скорости ветра. С выхода преобразователя 6 переменное напряжение соответствующей частоты через нормализатор 7 поступает на счетчики 8 текущей частоты.

Одновременно с второго выхода счетчика 8 включается в работу счетчик 10 эталонной частоты, на второй вход которого поступают калиброванные односекундные импульсы с эталонного кварцевого генератора 9.

В счетчике 10 формируется сигнал окончания заданного измерительного цикла скорости ветра, равный обычно

5-7 мин,,который поступает в логический блок 11. Одновременно в последний поступает сигнал заполнения счетчика 8 текущей частоты.

В зависимости от соотношения входных сигналов логический блок 11 формирует либо сигнал установки в "0" счетчика 8 и логического блока 11, либо сигнал "1" на включение блока

12 согласования и коммутации.

При скорости ветра ниже предельно допускаемой частота с выхода аналого-цифрового преобразователя 6 изменяется незначительно. Счетчик 8 текущей частоты в этом случае успевает полностью заполниться и по приходу импульса конца установленного временного интервала длительности измерения средней скорости ветра,например, 5 мин, логический блок 11 выдает сигнал на обнуление счетчиков 8 и 10,.после чего начинается новый временной цикл измерения средней скорости ветра. Команда на блок

12 согласования и коммутации в этом случае не подается, ведется полив дождевальной машиной в нормальном режиме с установленной поливной нормой.

При скорости ветра вьппе предельно допустимой счетчик 8 текущей частоты не успевает полностью заполниться по приходу сигнала конца установленного интервала измерения средней скорости ветра вследствие уменьшения частоты выходного напряжения преобразователя

6 и логический блок 11 выдает команду "1" блоку 12 согласования и коммуразогревом, Составитель Г. Параев

Техред N.Ходанич

Редактор N. Бланар

Корректор Б,Еутяга

Заказ 5208/2

Тираж 628

ВЧИИПИ Государственного комитета ССС? по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13 тации, с выходов которого поступают команды на блок 1ч задания поливной нормы и на второй вход блока 15 управления электродвигателем 16 колес задающих (крайних) опорных тележек дождевальной машины. Происходит отключение электродвигателя 16 опорных тележек машины и насосной установки .18, остановка движения машины и прекращение забора воды насосной установкой 18 из открытого канала 19 через фильтр 20 и всасывающий трубопровод 21.

Зкономический эффект от использо.вания предлагаемого устройства управления многоопорной дождевальной машиной достигается за счет повьппения точности контроля скорости ветра при поливе, помехозащищенности устройства и производительности работы машины при поливе, а также повышения урожайности сельхозкультур эа счет более точного соблюдения норм полива. Точность измерения температуры датчика повышается до +0,01 С в диапазоне измерения скорости ветра от 2 до 30 м/с, а точность измерения скорости ветра— до 1%.

9733 6

Формула. изобретения

1, Устройство управления многooIIop ной дождевальной машиной, включающее блоки управления электродвигателями опор и насосной установки и блок задания поливной нормы, связанные с выходами задатчика скорости ветра через блок измерений, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности н надежности работы устройства, оно снабжено блоком согласования и коммутации, подключенным между блоком управления электродвигателями опор, управления насосной уста= нонкой, задатчика поливной нормы и блоком измерения, причем последний выполнен в виде последовательно вклю=.

20 ченных аналого-цифрового преобразователя, нормализатора, счетчика частоты и логического блока, к второму входу которого подключен счетчик эталонной частоты кварцевого генератора.

25 2, Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что датчик скорости ветра выполнен в виде термоанемометрического датчика на основе диода с принудительным электрическим