Устройство для автоматического управления поливом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ, содержащее регулирующую аппаратуру с усилительно-преобразовательным блоком и датчиком влажности почвы, подключенным-на вход усилительно-преобразовательного блрЛа и выполненным в виде двух спареийых и дополнительного транзисторов, причем один из спаренных и дополнительный транзисторы покрыты гигроскопическим щнуром, имеющим свободный конец для анмодействия с почвой на уровне нижней точки корневой системы растений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования влажности почвы, путем введения поправки на .влажность воздуха, устройство снабжено последовательно включенными блоком измерения относительной влажности воздуха, блоком предварительной настройки характеристики устройства и суммирующим усилителем , причем выход усилительно-преобразовательного блока подключен к второму входу суммирующего усилителя, a выход g последнего - к регулирующей аппаратуре . W О) 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И Л И

РЕСПУБЛИК..Я0„„1061?40 A зг59. А Ol D 27/00 ..

Д "„".« .1, Щ р, "«щщч,ду л К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ГНРЬ(Т!Й. (21) 3507697/30-15 (22) 03.11.82 (46) 23.12.83. Бюл. № 47 (72) Н. И. Бохан, В. А. Скребец и И. Л. Дудников (7!) Белорусский институт механизации сель ского хозяйства (53) 631.347.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 596192, кл, А 01 D 27/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 935014, кл. А 01 D 27/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ, со. держащее регулирующую аппаратуру с усилительно-преобразовательным блоком и датчиком влажности почвы, подключенным. на вход усилительно-преобразовательного блока и выполненным в виде двух спаренных и дополнительного транзисторов, причем один из спаренных и дополнительный транзисторы покрыты гигроскопическим шнуром, имеющим свободный конец для рэаимодействия с почвой на уровне нижней точки корневой системы растений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования влажности почвы, путем введения поправки на,влажность воздуха, устройство снабжено последовательно включенными блоком измерения относительной влажности воздуха, блоком предварительной настройки характеристики устройства и суммирующим усилителем, причем выход усилительно-преобразовательного блока подключен к второму входу суммирующего усилителя, а выход последнего — к регулирующей аппарату- Е ре.

1061740

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к орошаемому земледелию, и может быть использовано в системах автоматического управления поливом.

Известны устройства автоматического уп равления поливом, содержащие регулирующую аппаратуру с усилителем и датчик влаж ности почвы, выполненный в виде двух спаренных транзисторов, включенных по току дифференциально на вход усилителя, причем один из транзисторов покрыт гигроскопичес- Ip ким шнуром, имеющим свободный конец для взаимодействия с почвой на уровне нижней, точки корневой системы растений, а другой: транзистор выполняет функцию сухого термометра, фиксируя температуру пжйМ мй: уровне, в котором он установлен, а влагосодержание почвы определяется по разности сопротивлений переходов спаренных знзисторов, которые зависят от температурь транзисторов 11), Недостатком устройства является влия- о ние колебаний температуры почвы н влажности воздуха на работу датчиков.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического управления поливом, содержащее регулирующую аппаратуру с усилительно-преобразовательным блоком и датчиком влажности почвы, подключенным на вход усилительно-преобразовательного блока и выполненным в виде двух спаренных и дополнительного транзисторов, причем один из спаренных и дополнительный транзисторы покрыты гигроскопическим шнуром, опущенным свободным концом в почву до уровня нижней точки корневой системы растений 12).

Недостатком известного устройства яв,ляется влияние колебаний влажности на работу датчиков, и следовательно, недостаточная влажность регулирования влажности почвы.

Цель изобретения — повышение точности регулирования влажности почвы путем введения поправки на влажность воздуха. 4О.

Цель достигается тем, что усройство снабжено последовательно включенными блоком измерения относительной влажности воздуха, блоком предварительной настройки характеристики устройства и суммирующим уси- 4 лителем, причем выход усилительно-преобiðà3oâàòåëüíîão блока подключен к вто-, рому входу суммирующего усилителя, а выход последнего — к регулирующей аппаратуре, На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — зависимости выходного сигнала усилительно-преобразовательного блока измерения влажности поч вы от относительной влажности воздуха.

Устройство для автоматического управ-. ления поливом (фиг. 1) содержит датчик

1 влагосодержания почвы, усилительно-преобразовательный блок 2 измерения влажности почвы, блок 3 измерения относитель2 ной влажности воздуха с датчиком 4 влажности, блок 5 предварительной настройки рабочей характеристики устройства и суммирующий усилитель 6, Регулирующая аппа ратура на фиг. 1 не показана.

Устройство работает следуюшим образом.

Датчик 1 влагосодержания почвы уста, навливается таким образом, чтобы гигроскопический шнур свободным концом достигал нижней точки корневой системы растений. Датчик 4 влажности воздуха располагается вблизи места установки датчика влагосодержания почвы на высоте 25-40 см, На выходе усилительно-преобразовательного блока 2 напряжение соответствует определенному значению влажности почвы при постоянном значении относительной влажности воздуха. С ростом относительной влажности воздуха при постоянном влагосодержании почвы выходное напряжение усилительно-преобразовательного блока снижается (фиг. 2) и при влажности W = 100 /0 воздуха напряжение равно нулю. Причем, в диапазоне относительных влажностей воздуха 40 — 100О/р имеет место линейная зависимость выходного напряжения усилительнопреобразовательного блока. от влажности воздуха.

С помощью блока 3 измерения и датчика 4 влажности воздуха контролируется изменение влажности воздуха вблизи места установки датчика влагосодержания почвы. Выходное напряжение блока 3 измерения линейно зависит от относительной влажности воздуха.

В условиях управляемого изменения влажности воздуха осуществляется предварительная настройка рабочей характеристики устройства на соответствующий диапазон контроля влажности почвы, например 60 — 70 /о от полной влагоемкости, следующим образом.

При относительной влажности воздуха, соответствующей нижней границе зоны коррекции, например при W = 50 /о, измеряют выходное напряжение (Ч, фиг. 2) усилительно-преобразовательного блока и определяют истинное значение влажностипочвы. Резистором R3 блока 5 устанавливается нижняя граница зоны коррекции по относительной влажности воздуха таким об- ". разом, чтобы выходное напряжение операционного усилителя ДА 1 блока 5 было равно нулю. Кроме того, резистором R 4 задаегея масштаб изменения выходного напряжения (Ч, фиг. 2) первого усилительного каскада блока предварительной настройки рабочей характеристики устройства в зависимости от относительной влажности воздуха.

Далее, при неизменной влажности почвы необходимо изменить относительную влажность воздуха, например установить % =

70 /о.

1061740

Фие.Г

Составитель Г. Параев

Редактор A. Черных Техред И. Верес . Корректор Г. Решетник

Заказ 30086/2 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 Как видно из графика (фнг. 2) .истин- ное значение влажности почвы (V, ) равно сумме показаний усилительно-преобразовательного блока 2 (напряжение .Ч", ) и поправки, соответствующей значению на°: 5 пряжения Ч„ — V< которая определяется по выходному напряжению (Vz ), фнг; 2) первого усилительного каскада блока предварительной настройки рабочей характеристики устройства через угол наклона характеристики усилительно-преобразовательного блока измерения влажности почвы, к оси относительной влажности воздуха.

Выходное напряжение первого усилительного каскада блока 3 предварительной нас тройки делится с помощью делителя на п, где п — целое число больше. }0. 5

Выходное напряжение (V ) второго усилительного каскада блока предварительной настройки зависит от соотношения резисторов R7 и R8 блока 5, а выходное напряжение устройства равно сумме напряжений 20 на входах суммирующего усилителя.

Настройка устройства заканчивается установлением такого значения сопротивления резистора RS, чтобы выходное напряжение устройства было равно выходному напряжению усилительно-преобразовательного бло; ка измерения влажности почвы, соответст-вующему измеренному при нижней границе зоны коррекции по относительной влажности воздуха.

Отношение ф определяет в этом случае тангенс угла наклона прямой и относительной влажности воздуха, а выходное напряжение устройства однозначно зависит от влагосодержания почвы при колебании относительной влажности воздуха, что позволяет исключить влияние колебания относительной влажности воздуха на работу датчика.

Масштаб выходного напряжения Ч пер- вого усилительного каскада блока предварительной настройки выбирается по отношению напряжения Чт таким образом, чтобы ошибка определения поправки за сМет неравенства углов наклона при разном.влагосодержанин почвы была минимальной в измеряемом диапазоне влажностей почвы.

Использование изобретения в орошаемом земледелии позволит повысить точность функционирования систем автоматического управления поливом растений в зависимости от влагосодержания почвы, что даст возможность повысить урожайность выращиваемых культур и снизить расход воды на полив.