Устройство для контроля влагообмена грунтовых вод

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при воднобалансовых исследованиях на мелиорованных землях, а также в качестве первичного преобразователя условий внешней среды в автоматизированных осушительно-увлажнительных системах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей работы устройства. Устройство содержит лизиметр 1 и водорегулирующую емкость 2, закрепленные на поплавке 3 и размещенные в измерительной емкости 4 с водой. Устройство снабжено системой дозаторов 5,6,12 и 13, а также узлами сброса и водоподпитки. Датчики уровня и электромагнитные клапаны подключены к блоку 22 управления. Выпадение осадков и иссушение приводят к изменению уровня в лизиметре 1 и водорегулирующей емкости 2. С помощью блока 22 управления происходит регистрация перераспределения грунтовых вод. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4409821/30-15

t (22) 21.03.88 (46) 07,0ч.90. Бюл. N 13 (71) Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель (72) И,П. Туманов, С.М, Баклашкин, В.Л. Лысов и С.M. Лопатин . (53) 63 1 ° 347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1316599, кл. А 01 С 25/16, 1987.

„„Я0„„1554832 А 1

2 (5ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЛАГООБИЕНА ГРУНТОВЫХ ВОД (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при водно-балансовых исследованиях на мелиорованных землях, а также в качестве первичного преобразователя ус" ловий внешней среды в автоматизированных осушительно-увлажнительных системах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей работы устройства. Устройство содержит ли с

Ql

Сл

4ь

Q6

С4

1954832 зиметр 1 и водорегулирующую емкость

2, закрепленные на поплавке 3 и размещенные в измерительной емкости 4 с водой, Устройство снабжено системой дозаторов g, 6, 12 и 13, а также узлами сброса и водоподпитки. Датчики уровня и электромагнитные клапаны

Изобретение относится к сельскому хозяиству и может быть использовано при водно-балансовых исследованиях на мелиорированных землях, а также в качестве перви ного преобразователя условий внешней среды в автоматизированных осушительно-увлажнительных системах, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей работы устройства. 25

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит лиэиметр 1 и водорегулирующую емкость 2, выполняющую роль регулятора уровня грунтовых вод в лизиметре 1, которые соединены как сообщающиеся сосуды и жестко закреплены на поплавке 3, выполненном с возможностью вертикального перемещения в измерительной.емкости 4 с водой.

Водорегулирующая емкость 2 снабжена водоподпитывающим узлом 9 и узлом 6 сброса, выполненными в виде доэаторов, которые на входах и выхо40 дах снабжены электромагнитными клапанами 7-10.

Измерительная емкость 4 оснащена сливным каналом 11, выполненным в виде трех направляющих патрубков за9 45 крепленных на дне измерительной емкости, и подсоединена к водоподпитывающему узлу 12 и узлу 13 сброса, выполненными в виде дозаторов с электромагнитными клапанами 14-17, 50

Все узлы сброса и водоподпитывающие узлы подсоединены и водосливу 18 и источнику 19 водоподачи, представляющими собой накопительные емкости, связанные трубопроводом, на котором смонтированы гидронасос 20 с электро55 двигателем 21.

Уровень жидкости в водорегулирующей 2 и измерительной 4 емкостях и подключены к блоку 22 управления.

Выпадение осадков и иссушение приводят к изменению уровня в лизиметре 1 и водорегулирующей емкости 2. С помощью блока 22 управления происходит регистрация перераспределения грунтовых вод. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. доэаторах 5, 6, 12 и 13, а также накопительных емкостях 18 и 19 регистрируется блоком 22 управления с помощью электроконтактных датчиков

23-30 уровня.

Блок 22 управления предназначен для управления всем устройством и включает. в себя коммутирующую схему, содержащую ключевые элементы электромагнитных реле, управляющих работой электромагнитных клапанов, 710 и 14-17 и электродвигателем 21, реле времени, схему сравнения, стабилизатор опорного напряжения, схему переключения, таймирующее устройство и генератор переменного напряжения, подключенный к электроконтактным датчикам 23-30 уровня, Устройство содержит также микропроцессор 31 и блок

32 питания и регистрации.

Устройство работает следующим образом.

При выпадении осадков повышается уровень воды в измерительной емкости

4, Через сливной канал 11 и электромагнитный клапан 16, управляемый блоком 22 управления, осадки поступают в дозатор 13 сброса. При наборе определенного количества (дозы) осадков в дозаторе по сигналу блока 22 клапан

16 закрывается, а клапан 17 открывается для слива дозы осадков в на копительную емкость 18. Процесс продолжается до восстановления первоначальнаго уровня в измерительной емкости

4. Сведения о количестве доз, т.е. о количестве атмосферных осадков поступают из блока 22 управления в микропроцессор 31.

Инфильтрация выпавших осадков влечет за собой подьем уровня грунтовых вод в лизиметре 1 и соответственно в соединенной с ним водорегулирующей емкости 2. Через сливную трубку и электромагнитный клапан 9, уп5 15 равляемый блоком 22, инфильтрат поступает в дозатор 6 сброса.

При наборе определенной дозы инфильтрата в дозаторе клапан 9 закрывается, а клапан 10 открывается для слива дозы инфильтрата. Процесс продолжается до восстановления первоначального уровня грунтовых вод. Сведения о количестве доз, т.е. о количестве инфильтрата, также поступают из блока 22 управления в микропроцессор 1.

В случае испарения и транспирации влаги из зоны аэрации лизиметра 1 понижается уровень воды в измерительной емкости 4, по сигналу электроконтактного датчика 24 блок 22 управления открывает клапан 14 и вода из накопительной емкости 19 поступает в дозатор 12 водоподпитывающего узла.

При наборе определенного количества воды в дозаторе 12 по сигналу блока

22 управления клапан 14 закрывается, а клапан 15 открывается и вода поступает в измерительную емкость 4.

Процесс продолжается до восстановления первоначального уровня в емкости 4, информация о количестве доз долива, т.е. о величине суммарного испарения (суммарного водопотребления), поступает из блока 22 в микропроцессор 1.

Иссушение зоны аэрации влечет за собой понижение уровня грунтовых вод в лизиметре 1 (расход грунтовых вод в зону аэрации) и водорегулирующей емкости 2. Блок 22 управления открывает клапан 8 и определенное количество воды иэ водоподпитывающего узла 5 поступает в емкость 2. Процесс продолжается до восстановления первоначального уровня, долив осуществляется дискретно, величина дозы определяется дозатором водоподпитывающего узла 5, управляемого блоком

22. Информация о количестве доз долива, т.е. о величине расхода грунтовых вод в зону аэрации (подпитывания), поступает из блока 22 управления в микропроцессор.31, Конструкция сливного канала 11, выполненного в виде трех направляющих патрубков, обеспечивает возможность свободного перемещения поплавка 3 в вертикальном направлении и предотвращает его горизонтальное

54832

1О

55 смещение и вращение в измерительной емкости 4.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое раздельное измерение выпавших атмосферных осадков, инфильтрации атмосферных осадков до горизонта грунтовых вод, суммарного испарения (эвапотранспирации) и расхода грунтовых вод в зону аэрации (подпитывания) с большой степенью точности и позволяет установить по полученным данным необходимые соотношения между основными-,элементами водного баланса почвы.

Все это позволяет расширить функциональные возможности работы предлагаемого устройства по сравнению с известным и повысить эффективность агромелиоративных мероприятий. формула и 3 о б р е т е н и я

1. Устройство для контроля влагообмена грунтовых вод, включающее лиэиметр с водорегулирующей емкостью, соединенной с водосливами узлов сброса и водопитания посредством дозаторов с электромагнитными каналами и электроконтактными датчиками уровня, блок управления со схемой коммутации, блок регистрации и питания, причем датчики уровня и электромагнитные клапаны соединены соответственно с входами и выходами блока управления и далее с блоком регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей работы устройства, последнее снабжено измерительной емкостью с водой и поплавком, и сливными каналами, а также дополнительными электроконтактным датчиком уровня воды, узлами сброса и водоподпитки с дозаторами и электромагнитными клапанами, причем лизиметр жестко установлен на поплавке с воэможностью совместного вертикального перемещения, сливные каналы соединены с системами водосливов, а дополнительные датчики уровня и электромагнитные клапаны дозаторов подключены к соответствующим каналам блока коммутации.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сливные каналы выполнены в виде трех направляющих патрубков, жестко установленных на дне измерительной емкости.