Устройство для автоматического регулирования уровня и регистрации расхода воды в лизиметре

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и может быть применено при водно-балансовых исследованиях на мелиорируемых землях. Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение конструкции устройства. Устройство для автоматического регулирования уровня и регистрации расхода воды в лизиметре содержит емкость 1 лизиметра с монолитом почвы, гидравлически сообщающуюся с сосудом-регулятором 2. Последний снабжен бесконтактным датчиком уровня 4 регулируемым по высоте и устанавливаемым на пьезометрической трубке 3. Датчик уровня 4 выполнен в виде излучателя-светодиода инфракрасного излучения и приемника-фотодиода , подключенного к входу электронного блока управления 5. Последняя управляет переключением двух электромагнитных клапанов 6 и 7, узлов подпитывания и слива и работой регистрирующих счетчиков импульсов 10. Устройство снабжено источниками водоподачи 12 и электропитания 11. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sa)s А 01 G 25/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

ЪФ (21) 4692998/15 (22) 22.05,89 (46) 07.10.91. бюл. гв 37 (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.И.бондарцев и В.П.Ивашков (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1052198, кл, А 01 G 25/16, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ И РЕГИСТРАЦИИ РАСХОДА ВОДЫ В ЛИЗИМЕТРЕ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и может быть применено при водно-балансовых исследованиях на мелиорируемых землях. Цель изобретения — повышение надежности работы и упрощение конструкции устройства. УстЪ ройство для автоматического регулирования уровня и регистрации расхода воды в лиэиметре содержит емкость 1 лизиметра с монолитом почвы, гидравлически сообщающуюся с сосудом-регулятором 2. Последний снабжен бесконтактным датчиком уровня 4 регулируемым по высоте и устанавливаемым на пьезометрической трубке 3, Датчик уровня 4 выполнен в виде излучателя-светодиода инфракрасного излучения и приемника-фотодиода, подключенного к входу электронного блока управления 5. Последняя управляет переключением двух электромагнитных клапанов 6 и 7. узлов подпитывания и слива и работой регистрирующих счетчиков импульсов 10. Устройство снабжено источниками водоподачи 12 и электропитания 11. 3 ил.

1681781

l5

30

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и может применяться при водно-балансовых исследованиях на мелиорируемых землях.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема автоматического регулятора уровня и измерителя расхода воды в. лизиметре; на фиг. 2— схема бескантактного датчика уровня воды в сосуде-регуляторе; на фиг. 3 — схема электронного блока управления.

Устройство для автома1гического регулирования уровня и регистрации расхода воды в лизиметре (фиг. 1) содержит емкость

1 лизиметра с монолитом г1очвы, гидравлически сообщающуюся с сосудом-регулятором 2, Последний снабжен стеклянной пьезометрической трубкой 3 с датчикам 4 уровня, вырабатывающим управляющие сигналы подпитывания или слива на электронный блок 5 управления электромагнитными клапанами 6 и 7, обеспечивающими подключение дозаторов 8 и9 к сосуду-регулятору 2. Устройство снабжено регистрирующими счетчиками 10 импульсов числа срабатываний клапанов 6 и 7, централизованным источником 11 электропитания и источником 12 водоподачи, обеспечивающим постоянный напор в распределительном трубопроводе 13.

Датчик 4 уровня (фиг, 2), регулируемый по высоте и установленный на стеклянной пьезометрической трубке 3, состоит из оптоэлектронной пары — светодиода 14 инфракрасного излучения и фатодиОда 15.

Непроницаемой границей для излучения является мениск 16 жидкости или пенопластовый поплавок 17, Блок 5 управления (фиг. 3) состоит из усилителя 18 тока, таймера 19 и двух идентичных каналов слива и подпитывания, состоящих из компараторов 20 и 21 и тиристорных ключей 22 и 23, Устройство ра ботает следующим образом.

Первоначально согласно закона сообщающихся сосудов уровень воды в лизиметре 1 и сосуде-регуляторе 2 одинаков, Датчик

4 уровня воды установлен на пьезометрической трубке 3 на начальный уровень.регулирования, при этом фатодиод 15 перекрыт на

50% мениском или поплавком, Дозатор 8 подпитывания и дозатор 9 слива заполнены водой через открытые каналы двуххадовых электромагнитных. клапанов 6 и 7 и конструктивно выполнены в виде пьезометрических трубок заданного объема.

Уровень води в пьезаметрическай трубке дозатора 8 подпитывания соответствует уровню в емкости источника 12 аодаподачи, а уровень воды в пьезометрическай трубке дозатора слива соответствует уровню воды в сосуде-регуляторе 2. Обьем порций регулирования равен объему воды в пьезометрической трубке.

При выпадении осадков уровень воды в лизиметре 1, сосуде-регуляторе 2 и в пьезометрической трубке 3 поднимается выше заданного, при этом наступает момент, когда фотодиод 15 закрыт полностью от светодиода 14 мениском 16 или поплавком 17. Сигнал, поступающий с датчика 14 уровня в блок 5 управления (фиг. 3), усиливается усилителем 18 тока, изменяя состояние компаратора 20, положительный перепад напряжения с которого вызывает включение тиристорного ключа 22 и срабатывание двухходового клапана 7 слива, При этом канал клапана 7, связывающий дозатор 9 с сосудом-регулятором 2, закрывается, а канал клапана, соединеняющега дозатор с атмосферой, открывается, обеспечивая слив воды из дозатора. Одновременна запускается таймер 19 и через заданный промежуток времени, гарантирующий слив воды иэ дозатора 9, тиристорный ключ 22 выключен, после чего через открытый канал клапана дозатор вновь заполняется да уровня воды в сосуде-регуляторе, вызывая снижение уровня воды в нем.

Аналогично устройство работает и при падении уровня воды в пьезометре 3, но при этом срабатывает компаратар 21, обеспечивая включение электромагнитного клапана

6 подпитывания через тиристарный ключ

23. Порция регулирования через открытый канал клапана 6 сливается в сосуд-регулятор 2., после чего через промежуток времени, задаваемый таймером 19, клапан закрывается и дозатор 8 вновь заполняется водой из питающего трубопровода 13.

Наиболее целесообразный объем порции регулирования при испаряющей поверхности лизиметра м составляет 50 мл, что обеспечивает точность измерения расхода

1 — 2%, а точность поддержания уровня воды — + 0,5 мм.

Применение предлагаемого устройства, наряду с упрощением конструкции, обеспечивает эксплуатационную надежность и достаточную точность регулирования уровня воды в лизиметре с передачей сигнала для регистрации расхода грунтовых вад на испарение и инфильтрацию, Формула изобретения

Устройства для автоматического регулирования уровня и регистрации расхода воды в лизиметре, содержащее сосуд-регулятор, соединенный через узел подпитыва1681781

Составитель Г,Параев

Редактор Г.Гербер Техред M-.Mîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 3353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбийат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния с источником водоподачи и через узел слива с атмосферой, и электронный блок управления, к входу которого подключен датчик уровня воды в сосуде-регуляторе, а к выходам — электромагнитные клапаны узлов слива и подпитывания и счетчики регистрации импульсов срабатывания обоих электромагнитных клапанов, причем электронный блок управления выполнен в виде усилителя тока, выходы которого связаны с двумя тиристорными ключами, установлен-ными на выходе блока управления, входы управления которых связаны с таймером, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, устройство снабжено пьезометрическими дозаторами узлов слива и подпитывания, подсоединенными через электромагнитные клапаны к сосуду-регулятору и к емкости источника во5 доподачи, пьезометрической трубкой, соединенной с сосудом-регулятором, и двумя компараторами слива и подпитывания, включенными между выходами усилителя тока и входами тиристорных ключей элект10 ронного блока управления, причем вторые выходы компараторов подключены к таймеру блока управления, а датчик уровня воды в сосуде-регуляторе выполнен в виде оптоэлектронной пары, установленной на пьезо15 метрической трубке сосуда-регулятора.