Система управления водоподачей в ороситель с дождевальной машиной

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для полива широкозахватными дождевальными машинами (ДМ) типа "Кубань". Цель изобретения - повышение надежности и снижение стоимости системы. Система управления водоподачей в ороситель 4 с дождевальной машиной 5 содержит стабилизатор 6 водоподачи с датчиками 7 уровня, затворами 8 с приводами 9, элементами 10 сравнения и задатчиками 11, расположенные у отводов в оросители, приемник сигналов 16, а также блоки управления 12 ДМ, установленные на дождевальных машинах 5 и снабженные передатчиком 21, датчиком 19 уровня, нормально открытыми 17 и нормально закрытыми 18 контактами, причем приемник и передатчик соединены линией связи. В качестве линии связи используется направляющий трос 13 дождевальной машины 5, в качестве передатчика 21 и приемника 16 сигналов - усилители тональных частот, что повышает надежность и позволяет максимально упростить оконечное каналообразующее оборудование связи и тем самым снизить его стоимость, так как при этом не требуется выполнять дополнительные частотные преобразования спектра передаваемого сигнала, как это происходит, например, в радиостанциях УКВ-диапазона. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . соцИАлистических

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4182118/30-15 (22) 16,01.87 (46) 30.07.89. Бюл. М - 28 . (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) А.И.Матикс, А.Л.Ильмер и В.В.Коларж (53) 631 347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1053789, кл . А О! G 25/ 16, 1984. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДАЧЕЙ

В ОРОСИТЕЛЬ С ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для полива широкозахватными дождевальными машинами (ДМ) типа "Кубань". Цель изобретения — . повышение надежности и снижение стоимости системы. Система управления водоподачей в ороситель 4 с дождевальной машиной 5 содержит стабилизатор 6 водоподачи с датчиками 7 уровня, затворами 8 с приводами 9, „„SU„„1496?1S А1

2 элементами 10 сравнения и задатчиками 11, расположенные у отводов в оросители, приемник 16 сигналов, а также блоки 12 управления ДМ, установленные на дождевапьных машинах

5 и снабженные передатчиком 21, датчиком 19 уровня, нормально открытыми

17 и нормально закрытыми 18 контактами, причем приемник и передатчик соединены линией связи. В качеств линии связи используется направляющий трос 13 дождевальной машины

5, в качестве передатчика 21 и приемника 16 сигналов — усилители тональных частот, что повышает надежность и позволяет максимально упростить оконечное каналообразующее .оборудование связи и тем самым снизить его стоимость, так как при этом не требуется выполнять дополнительные частотные преобразования спектра передаваемого сигнала, как это происходит, например, в радиостанциях УКВ-диапазона. 1 ил.

4 о

6718

55

3 149

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено на оросительных системах, предназна- ченных для полива сельскохозяйственных культур, в частности, широкозахватными дождевальными машинами (ДМ), например, типа "Кубань".

Целью изобретения является повышение надежности и снижение стоимости системы.

На чертеже показана функциональная схема системы управления выдачей в ороситель с gN.

Система для подачи воды через оросители к дождевальным машинам со-. держит источник 1 орошения, соединенный с водораспределителем 2, имеющим на входе регулятор .3 водоподачи. Источник 1 орошения служит для подачи воды в оросители 4 с дождевдльными машинами 5. Оросители 4 име ют в местах отвода стабилизаторы 6 водоподачи с датчиками 7 уровняр затворами 8 с приводами 9, элементами

10 сравнения и задатчиками 11. Система управления водоподачей в ороситель включает блоки 12 управления, установленные на дождевальных машинах (ДМ) 5. Направляющие тросы 13 дождевальных машин проложены вдоль оросителей 4. Кроме того, система управления водоподачей включает подсоединенный к входу стабилизатора 6 водоподачи преобразователь 14 сигналов, приемник 15, выполненный в виде усилителя тональных частот, и заземляющий элемент 16, причем привод 9 через последовательно соединенные элемент 10 сравнения, задатчик 11 и преобразователь 14,сигналов соединен с выходом приемника 15. Датчик 7 уровня соединен с элементом 19 сравнения, а вход приемника 15 через клеммы подключен к направляющему тросу 13 дождевальной машины и к заземляющему элемен,ту 16, расположенному у отвода оросителя 4.

Каждый блок 12 управления ДИ снабжен нормально от. рытыми 17 и нормально закрытыми 18 контактами, датчиком 19 уровня, устройством 20 преобразованк:я сигналов, передатчиком 21 (усилитель мощности тональных частот) элемента 22 индуктивной связи, выполненного в виде катушки индуктивности с разомкнутым магнитным сердечником, причем вход бло15

50 ка 12 управления подключен к датчику 19 уровня и контактам 17, 18, а выход блока 12 управления ДИ через последовательно соединенные устройство 20 преобразования сигналов и передатчик 21 подключен к элементу 22 связи, индуктивно связанному с направляющим тросом 13 дождевальной машины.

Направляющий трос 13 каждой дождевальной машины снабжен концевой нагрузкой 23-, подключенной к заземO ляющему устройству, имеющему сопротивление тока растекания, равное воЛ новому сопротивлению троса относительно земли, причем заземляющий, трос подключен к концевой нагрузке

23 в точке, наиболее удаленной от стабилизатора водоподачи.

Под тональными частотами понимают звуковые частоты в диапазоне

20 Гц — 20 кГц. При этом геометрическая длина троса (до 3 км) меньше длины волны для выбранного диапазона частот. Однако это справедливо при отсутствии влияния замедляющих свойств почвы; т.е. при расположении троса в свободном пространстве.

Направляющий трос дождевальной машины расположен на расстоянии

0,5 м над поверхностью почвы и является;однопроводной антенной бегущей волны, расположенной в непосредственной близости от земной поверхности. Для такой антенны с уменьшением высоты ее подвеса увеличивается погонное затухание и уменьшается погонное затухание и уменьшается фазовая скорость тока в проводе, т,е, происходит укорочение длины волны в проводе по сравнению с длиной волны в свободном пространсто ве. При снижении рабочей частоты (увеличении длины волны в свободном пространстве) уменьшаются погонное затухание и фазовая скорость тока в проводе.

Следовательно, уменьшение высоты подвеса до 0,5 м и снижение частоты подаваемого сигнала приведет к увеличению влияния замедляющих свойств почвы. В предельном случае — при расположении провода непосредствен— но в почве на частоте 10 кГц при проводимости почвы 10 см/и длина волны составляет 314 м при длине волны в свободном пространстве 30 км, т.е. имеет место уменьшение длины

15

25

35

50

5 14967 волны на два порядка ° Таким образом, волновое сопротивление полупроводя— щей среды (почвы) при частоте 10 кГц и проводимости почвы 10 См/м составляет 2,8 Ом, а волновое сопротив5 ление направляющего троса находится в пределах

2,8 Ом -И„ < 377 Ом.

Оросительная система работает следующим образом.

Регулятор 3 поддерживает в водораспределителе 2 необходимый уровень воды (или давление, если распределитель 2 закрытого типа). Для включения очередной дождевальной машины 5 оператор включает ее привод, при этом замыкается нормально открытый контакт 17. Блок 12 управления вырабатывает электрический сиг,нал на открывание затвора 8, который преобразуется преобразователем

20 в сигнал тональной частоты, последний через передатчик 21 поступает на элемент 22 связи и наводится в направляющем тросе 13 дождевальной машины. Далее сигнал тональной частоты распространяется по направляющему тросу 13 дождевальной машины и поступает на вход приемника 15 сигналов в виде потенциала относительно заземляющего устройства 16, усиливается приемником 15, преобразуется преобразователем 14 и м подается на задатчик 11, который через элемент 10 сравнения и привод 9 определяет положение затвора 8. Ðåжим бегущей волны в направляющем тросе 13 дождевальной машины обеспечивается концевой нагрузкой 23.

По принятому сигналу команды управления привод 9 открывает затвор 8, подача воды в ороситель 4 увеличивается, когда количество воды под дождевальной машиной 5 становится достаточным, оператор включает в работу насос.

Если уровень воды снижается ниже заданного, то срабатывает датчик 19 уровня и блок 12 управления вырабатывает сигнал команды увеличения уровня. При увеличении уровня процесс протекает аналогично, При аварийной остановке дождевальной машины 5 или окончании полива размыкается контакт 18 и блок 12 управления вырабатывает сигнал команды экстренного закрывания затвора 8.

18 6

Сигнал команды увеличения расхода и экстренного закрывания затвора 8 передается в том же порядке, как сигнал команды на открывание затвора 8.

После закрывания затвора 8 система приходит в исходное состояние.

Таким образом, применение передатчика в виде усилителя мощности тональных частот и приемника в виде усилителя тональных частот с передачей сигналов команц управления по направляющему тросу дождевальной машийы исключает влияние передатчиков блоков управления дождевальных машин на приемники стабилизаторов водоподачи других оросителей, что повышает надежность системы и снижает затраты на систему.

Направляющий трос 13 дождевальной машины по существу является проводником, расположенным параллельно поверхности земли. В зависимости,от длины направляющего троса и используемой рабочей частоты передачи при передаче сигналов в нем могут возникнуть узлы и пучности напряжения (тока). Для обеспечения режима бегущей волны в линии связи направляющий трос 13 дождевальной машины подключен к концевой нагрузке 23 с сопротивлением, равным волновому сопротивлению троса относительно земли.

Обеспечение режима бегущей волны и линии связи исключает возможность значительных колебаний сопротивления нагрузки передатчика 21 и уровня сигнала на входе приемника 15 в процессе движения дождевальной машины, что повышает надежность передачи, Устройства преобразования сигналов могут быть в необходимых случаях введены в состав окончательного каналообразующего оборудования связи для обеспечения передачи команд управления при различных видак электрических сигналов на выходе блока

12 управления и входе стабилизатора 6 водоподачи.

При использовании вместо дизельного привода электродвигателя обеспечивается полностью автоматическая работа системы, при дизельном приводе функция оператора сводится к запуску последнего и включению насоса, т.е. система является автоматизированной.

149б 718

Экономический эффект от применения описанного технического решения обусловлен снижением затрат HcL оросительную систему и составляет для системы с десятью дождевальными машинами около 15 тыс. руб. в год.

Составитель Г.Параев

Редактор N.Áàíöóðà Техред М,Яндык

Корректор М.Пожо

Заказ 4348/4 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

Ф 11.3035, Москва, 3-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно:-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

Система управления водоподачей в ороситель с дождевальной машиной, включающая стабилизатор водоподачи на входе в ороситель,.подключенный к приемнику сигналов, связанному линией связи с передатчиком сигналов, установленным на дождевальной машине и подключенным через блок ун равления последней к датчику уровня в оросителе, о т л и ч а ю щ а я с Я тем, что, с целью повышения надежно-, сти и снижения стоимости, система снабжена двумя преобразователями сигналов тональной частоты, подключенными соответственно между пере. датчиком и блоком управления дож5 девальной машиной и между приемником и стабилизатором водоподачи, концевой нагрузкой линии связи, установленной в конце оросителя, и двумя заземляющими элементами, один из которых подключен к приемнику, а другой через концевую нагрузку— к линии связи, причем последняя выполнена:в виде изолированного от земли направляющего троса,дождеваль ной машины, "подключенного концами к входу приемника и к концевой нагрузке и связанного с выходом приемника посредством индуктивного зле» мента связи, при этом волновое сопротивление нагрузки соответствует вол новому сопротивлению направляющего троса относительно земли.