Устройство управления орошением

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в теплицах при выращивании овощей и цветов. Цель изобретения - повьшение точности управления орошением путем контроля влажности и температуры почвы. Устройство включает датчик 1 влажности и температуры воздуха и датчик 2 влажности и температуры почвы . Датчики выполнены с использованием эффекта поверхностных акустических волн. Поверхность датчиков 1 и Z разделена звукопоглощающим слоем на основную зону А контроля влажности воздуха и дополнительную зону Б контроля температуры воздуха. Управление системами увлажнения воздуха и полива почвы осуществляется в зависимости от соотношения сигналов датчиков 1и 2 выходным устройством 7. Датчик 2размещен в слое почвы на глубине расположения корневой системы растений . Усилители 8 и 9 усиливают сигналы , поступающие с выходных электродов зон А и Б датчика 2. Введение компаратора 10 исключает влияние температуры и массы слоя почвы над датчиков 2 на работу системы. Электронный ключ 11 всегда открыт, когда влажность воздуха равна или вьше заданной . Подсистема увлажнения воздуха вступает в действие, если влажность воздуха ниже оптимальной, а температура воздуха не ниже заданной. Подсистема полива почвы осуществляет орошение , если влажность почвы ниже заданной . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. С (Л с 00 со оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1338814

А2 (511 4 А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1064918 (21) 3920952/30-15 (22) 01.07.85 (46) 23.09,87. Бюл. М- 35 (71) Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (72) В.Г. Озеров, В.Д. Челядинов и Г.В.Литновский (53) 631.347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1064918, кл. А 01 С 25/16, 1981. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ОРОШЕНИЕМ (51) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использова— но s теплицах при выращивании овощей и цветов. Цель изобретения — повыше- ние точности управления орошением путем контроля влажности и температуры почвы. Устройство включает датчик 1 влажности и температуры воздуха и датчик. 2 влажности и температуры почвы. Датчики выполнены с использованием эффекта поверхностных акустических волн. Поверхность датчиков 1 и 2 разделена звукопоглощающим слоем на основную зону А контроля влажности воздуха и дополнительную зону Б контроля температуры воздуха. Управление системами увлажнения воздуха и полива почвы осуществляется в зависимости от соотношения сигналов датчиков

1 и 2 выходным устройством 7, Датчик

2 размещен в слое почвы на глубине расположения корневой системы растений. Усилители 8 и 9 усиливают сигналы, поступающие с выходных электродов зон А и Б датчика 2. Введение компаратора 10 исключает влияние температуры и массы слоя почвы над датчиков 2 на работу системы, Электрон- ® ный ключ 11 всегда открыт, когда влажность воздуха равна или выше saданной. Подсистема увлажнения воздуха вступает в действие, если влажность воздуха ниже оптимальной, а темпера- ф тура воздуха не ниже заданной. Подсистема полива почвы осуществляет орошение, если влажность почвы ниже заданной. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1338814

Изобретение относится к технике упуправления орошением в сельском хозяйстве, может быть использовано в теплицах при выращивании овощей и цве—

5 тов и является усовершенствованием устройства по авт.св. Ф 1064918.

Целью изобретения является повышение точности управления орошением

Путем контроля влажности и температу- 1ð ры почвы и как следствие — повышение урожайности тепличных культур.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — схема расположения датчика влажности и температуры почвы; на фиг. 3 — релейная характеристика порогового элемента °

Устройство содержит датчик 1 влажности и температуры воздуха с исполь20 зованием эффекта поверхностных акустических волн, поверхность которого разделена на основную зону А контроля влажности воздуха и дополнительную зону Б контроля температуры воздуха (фиг, 1) с влагостойким слоем покрытия, и датчик 2 влажности и температуры почвы с использованием эффекта поверхностных акустических волн, поверхность которого также разделена на две эоны контроля параметров почвы: основную А и дополнительную Б.

Входные электроды зон А и Б датчика

2 и эоны A датчика 1 подключены к задающему генератору 3, выходные электроды эоны А датчика 1 соединены с генератором 4 вынужденньгх колебаний

4. Входные и вьгходные электроды зоны Б датчика 1 включены в обратную связь усилителя 5, выход которого подключен к одному из входов смесите- 40 ля 6. Второй вход смесителя 6 связан с задающим генератором 3, а выход соединен с вторым входом выходного устройства 7.

Выходные электроды зон А и Б дат- 45 чика 2 соединены соответственно с усилителями 8 и 9,выходы которых подключены к первому и второму входам компаратора 10, снабженного встроенным пороговым элементом с регулируе- 50 мой уставкой "уст", выходом соединен.ного с первым входом электронного ключа 11, второй вхоп которого соепинен с выхопом генератора 4 вынужден". ных колебаний, а вьгход подключен к третьему входу выходного устройства

7. Для устранения влияния влаги на зону Б датчика 2 она покрыта водостойким слоем 12, а зоны А и Б отделены друг от друга звукопоглощающим слоем 13. Датчик 2 установлен в слое почвы 14 на глубине расположения корневой системы растений 15, При отсутствии влаги на поверхности зоны А датчика 1 частоты задающего генератора 3 и генератора 4 вынужденных колебаний совпадают и выходное устройство 7 готово к включению системы орошения. Если при этом температура окружающей среды соответствует агротребованиям или выше, то частота выходного сигнала усилителя

5, соединенного с электродами зоны

Б датчика 1 и образующего совместно с ним резонансный контур, равна частоте задающего генератора 3. На выходе смесителя 6 сигнал отсутствует и выходное устройство 7 включает подсистему увлажнения воздуха системы орошения, Одновременно сигнал с выхода генератора 4 вынужденных колебаний поступает на. вход электронного ключа 11 и закрывает его.

Если при отсутствии влаги на поверхности зоны А датчика 1 температура окружающего воздуха, например, ниже номинальной, когда включение подсистемы увлажнения воздуха нецелесообразно, частота выходного сигнала усилителя 5 меняется и не совпадает с частотой задающего генератора 3, на выходе смесителя 6 появляется сигнал, запрещающий выходному устройству 7 включить подсистему увлажнения воздуха системы орошения °

При наличии влаги на поверхности эоны А датчика 1 меняется его сопротивление распространению поверхностных акустических волн. Сигнал с задающего генератора 3 не поступает на генератор вынужденных колебаний, где происходит срыв генерации, и выходное устройство 7 отключает подсистему увлажнения воздуха системы орошения. При этом одновременно снимается запрещающий сигнал с входа электронного ключа 11, Таким образом, электронный ключ

11 открыт, когда влажность воздуха соответствует или выше заданной (оптимальной).

Одновременно с влажностью и температурой воздуха контролируются и влажность и температура почвы с помощью датчика 2, На поверхность датчика 2, размещенного в слое почвы 14 на глубину расположения корневой сис1338814 темы 15 растений (фиг. 2), действуют температуры почвы ПАВ с двумя зонами, разделенными звукопоглощающим слоем, одна из которых имеет влагостойкое покрытие, и размещение его в слое почвы по глубине расположения корневой системы растений позволяет дополнительно с высокой точностью контролировать влажность и температура почвы Ти, влажность почвы р и усилие F, обусловленное массой слоя почвы. На поверхностную акустическую волну, возбуждаемую не поверхности зон А и Б датчика 2 задающим генератором 2, одинаковое воздействие оказывают. температура почвы температуру почвы и управлять подсистемами увлажнения воздуха и полива почвы системы орошения в зависимости от влажности и температуры воздуха и почвы и поддерживать их в saданных пределах. Это обеспечивает нормальные условия развития растений, повышает урожайность тепличных культур. сигнал с выхода зоны Б датчика 2, про- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я пропорциональный температуре Т и п усилию F, поступает на вход усилителя 9, с выхода которых они подаются на компаратор 10.

В компараторе 10 происходит вычитание сигналов, благодаря чему вырабатывается сигнал, пропорциональный только влажности почвы, который на

25 пороговам элементе, встроенном в ком30

40

Т, и усилие F. Что касается влажности 10 почвы, то она оказывает непосредственное влияние на зону А, незащищенную влагостойким слоем, и одновременно, как и у датчика 1, влага не оказывает влияние на зону Б, имеющую покрытие 12. Сигнал с выхода зоны

А датчика 2, пропорциональный температуре Ти, влажности у и усилию F, поступает на вход усилителя 8, а паратор 10, сравнивается с заданным допуском регулируемой уставки. Если влажность почвы ниже заданного допуска (фиг. 3), сигнал с выхода компаратора 10 поступает на вход электронного ключа 11, и если при этом электронный ключ 11 открыт, выходное устройство 7 включает подсистему полива почвы системы орошения. Полив почвы продолжается до тех пор, пока влажность почвы не превысит заданный допуск. Если же при пониженной влажности почвы электронный ключ 11 закрыт, т.е ° происходит увлажнение воздуха, сигнал навключение подсистемы полива не проходит до тех пор, пока влажность воздуха не достигнет заданного значения.

Таким образом, введение в известное устройство датчика влажности и

1. Устройство управления орошением по авт.св. Ф 1064918, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности управления орошением путем контроля влажности и температуры почвы, устройство дополнительно содержит датчик влажности и температуры почвы с использованием эффекта поверхностных акустических волн, при этом поверхность датчика разделена на две зоны, входы обеих зон соединены с выходом задающего генератора, а выход — с входа-. ми соответствующих усилителей, выходы которых подключены к первому и второму входам компаратора, снабженного встроенным пороговым элементом ,.с регулируемой уставкой, и выходом соединенного с первым входом электронного ключа, второй вход которого подключен к выходу генератора вынужденных колебаний, а выход подключен к выходному устройству.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик влажности и температуры почвы установлен в появе на глубине располбжения корневой системы растений.

1338814

Составйтель Л. Пантелеева

Техред И. Попович Корректор ". Король

Редактор А. Шандор

Заказ 4155/2

Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4