Автоматическое устройство управления процессом полива
Изобретение относится к сельскому хозяйству , к области мелиорации и орошаемого земледелия. Цель изобретения - повышение эффективности полива путем регулирования нормы поливной воды в зависимости от величины температуры воздуха . Устройство содержит датчики 1,2, 10 влажности почвы, освещенности и температуры воздуха соответственно. Блок памяти 3. формирователи 4 нелинейного сигнала, формирователь 5 прямоугольного сигнала, блок сравнения 6, ключ 7, коммутатор 9 позволяют выработать сигнал управления исполнительным элементом 8 в зависимости от влажности почвы, температуры воздуха и времени суток. Устройство позволяет регулировать полив растений, осуществляемый два раза в сутки, утром и вечером, и исключает возможность переувлажнения наливных площадей. Это обеспечивает повышение экономии водных ресурсов и увеличение урожайности выращиваемых сельскохозяйственных культур. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ И СТИЧЕ С К ИХ
РЕСПУБЛИК
1ы ! о iQl 1ю ф Фиг. 7 ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678367/15 (22) 12.04,89 (46) 07.04;91. Бюл. N 13 (71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) С.В. Стрижак и В.В, Старших (53) 631.347 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1340665; кл. А 01 G 25/16, 1986. (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИВА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области мелиорации и орошаемого земледелия. Цель изобретения повышение эффективности полива путем регулирования нормы поливной воды в зависимости от величины температуры возду«Ы2 1639524 А1 ха. Устройство содержит датчики 1, 2, 10 влажности почвы, освещенности и температуры воздуха соответственно, Блок памяти 3. формирователи 4 нелинейного сигнала, формирователь 5 прямоугольного сигнала, блок сравнения б, ключ 7, коммутатор 9 позволяют выработать сигнал управления исполнительным элементом 8 в зависимости от влажности почвы, температуры воздуха и времени суток. Устройство позволяет регулировать полив растений, осуществляемый два раза в сутки, утром и вечером, и исключает возможность переувлажнения наливных площадей. Это обеспечивает повышение экономии водных ресурсов и увеличение урожайности выращиваемых сельскохозяйственных культур. 2 ил. 1639524 15 25 зом 35 45 55 Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области мелиорации и орошаемого земледелия. Целью изобретения является повышение эффективности полива путем регулирования нормы поливной воды в зависимости от величины температуры воздуха. На фиг, 1 приведена структурная функциональная схема устройства; на фиг, 2— номограмма. влажность почвы — длительность полива. Автоматическое устройство управления процессом полива содержит датчик 1 влажности почвы, датчик 2 освещенности. блок памяти 3, формирователь 4 нелинейного сигнала, формирователь 5 прямоугольного сигнала, блок сравнения 6, ключ 7, исполнительный элемент 8, коммутатор 9 и датчик 10 температуры воздуха. Устройство работает следующим обраНа выходе датчика 2 освещенности формируется сигнал с потенциалом высокого уровня при достаточной освещенности (днем) и низкого уровня при слабой освещенности(ночью). При изменении величины потенциала на выходе датчика 2 освещенности независимо от направления изменения, т. е. утром и вечером с выхода формирователя 5 прямоугольного сигнала поступает сигнал, обеспечивающий запись информации в блок памяти 3 с выхода датчика 1 влажности почвы, запуск формирователей.4 нелинейного сигнала и открывание ключа 7. Посредством сигнала на выходе датчика 1 влажности почвы до начала полива в блоке памяти 3 фиксируется информация о влажности почвы, которая сопоставляется блоком сравнения б с нелинейно изменяющимся во времени сигналом на выходе коммутатора 9. Если величина сигнала на выходе коммутатора 9 меньше величины сигнала на выходе блока памяти 3, то с выхода блока сравнения 6 через ключ 7 на исполнительный элемент 8 подается управляющий сигнал, разрешающий подачу поливной воды, если больше или равна, то разрешающий сигнал снимается, исполнительный элемент 8 приводится в исходное состояние, и подача поливной воды прекращается. Таким образом вид нелинейного сигнала на выходе коммутатора 9 определяет соотношение влажность почвы — длительность полива. Задается это соотношение формирователями 4 нелинейного сигнала, причем формирователь 4 — 1 определяет длительность утренних поливов, а формирователь 4-2— вечерних, что обеспечивается путем подключения на выход коммутатора 9 соответствующего формирователя 4-1, 4-2 нелинейного сигнала в зависимости от потенциала на выходе датчика 2 освещенности. Вид зависимостей, реулизуемых формирователями 4 нелинейного сигнала, корректируется в соответствии с информацией датчика 10 температуры воздуха, Таким образом, норма поливной воды задается не толькуо в соответствии с влажностью почвы к моменту полива, но и в зависимости от температуры воздуха и времени полива, При одной и той же влажности почвы к моменту начала полива длительность его максимальна t4 при высокой температуре воздуха и утреннем поливе и минимальна при низкой температуре воздуха и вечернем поливе. При низких температурах воздуха с целью предотвращения вымерзания растений сигналом с датчика 10 температуры воздуха полив запрещается путем формирования сигнала необходимой величины на выходе формирователей 4 нелинейных сигналов. При аппаратной реализации предлагаемого устройства возможны варианты изготовления устройства как.на аналоговой, так и цифровой элементной базе. Все блоки представляют собой типичные узлы и элементы систем автоматики для обоих вариантов. Аналоговый вариант: блок памяти 3— устройство запоминания напряжения с зарядным конденсатором, формирователи 4 нелинейного сигнала — интеграторы с регулируемыми параметрами, блок сравнения б— компаратор. Цифровой вариант: блок памяти 3 — регистр (датчик 1 влажности почвы снабжен АЦП); формирователи 4 нелинейного сигнала — цепь генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода на базе ПЗУ; блок сравнения 6 — схема сравнения кодов. Использование устройства обеспечивает достижение рационального расходования поливной воды. Корректировка нормы полива в зависимости от температуры окружающей среды и времени полива, с одной стороны, обеспечивает оптимальный режим увлажнения, что сказывается на повышении урожайности орошаемых культур, а с другой стороны, отсутствие перерасхода, а следовательно. экономию поливкой воды. При дискретном управлении режимом увлажнения (полив утром и вечером) необходимо учитывать не только влажность почвы к моменту полива, но и то, на какой срок необходимо обеспечить достаточный запас влаги в почве, что и позволяет обеспечить данное устройство. Экспериментальные исследования и результаты моделирования показывают, что 1639524 1 жлоба 1 . З 2 Составитель Л.Пантелеева Техред Л.Моргентал Корректор С.Шекмар Редактор Г,Наджарян Заказ 1255 Тираж 381 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35. Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 использование устройства позволяет снизить расход поливной воды на 20 Д, улучшить температурно-влажностный режим и, как следствие последнего, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур на 5 15 . Экономический эффект при этом зависит от вида выращиваемых культур, стоимости поливной воды и климатической зоны. Формула изобретения 10 Автоматическое устройство управления процессом полива, содержащее датчик влажности почвы, связанный выходом с информационным входом блока памяти, выход которого подключен к первому входу 15 блока сравнения, при этом выход последнего через ключ подключен к входу управления исполнительного элемента, причем выход датчика освещенности через формирователь прямоугольного сигнала соединен 20 с объединенным управляющим входом ключа и первым входом первого формирователя нелинейного сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности полива путем регулирования нормы поливной воды в зависимости от величины температуры воздуха, оно снабжено датчиком температуры воздуха, вторым формирователем нелинейного сигнала и коммутатором, управляющий вход которого подключен к выходу датчика освещенности, информационные входы — к выходам формирователей нелинейного сигнала. а выход связан с вторым входом блока сравнения, при этом первый вход второго формирователя нелинейного сигнала и управляющий вход блока памяти соединены с управляющим входом ключа, а выход датчика температуры воздуха связан со вторыми входами формирователей нелинейного сигнала.
