Способ управления бороздковым поливом и автоматизированная система для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и предназначено для программного управления давлением в гидравлических линиях управления, например , бороздковым поливом, а также для недроссельного управления расходом воды в рассредоточенных поливных трубопроводах . Цель изобретения - повышение надежности управления и КПД системы полива. Способ управления автоматизированным бороздковым поливом включает подачу воды по наклонному распределительному трубопроводу в ярусы орошения поливными трубопроводами из микрогидрантов, объединенных в секции. Управление каждой секцией осуществляется компаратором. Компараторы ярусов орошения объединены ярусными линиями связи с управлением по величине давления, создаваемого блоком управления поливом, выполненным в виде последовательно включенных в линию связи сифонов. Изменение передачи давления от входа к выходу блока управления поливом осуществляется с помощью закачки в сифоны сжатого воздуха от пневмоисточника по командам программатора, управляющего электропневмореле. Программатор работает по сигналам датчиков влажности верхнего и нижнего активных слоев почвы и по сигналам датчиков давления воды в первой и второй половине борозд контрольного участка. Полив осуществляется в каждом ярусе посекционно с расходом Ор/п, где п - число ярусов, Qp - расход в начале распределительного трубопровода. Для одновременного полива в каждом ярусе одной секцией по командам одного компаратора давление в ярусных линиях уравнивается сифонными компенсаторами, для надежной работы которых в начале верхнего яруса установлен воздухосборник. 2 с.и 1 з.п. ф-лы. 1 ил. (Л С Os Х| 4ь. VI СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИС ТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 01 G 25/16

ГОСУДАРСТВЕ1IHblA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647642/15 (22) 10.02.89 (46) 07.09,91. Бюл. № 33 (75) В.И.Пронов и Н,В.Пронова (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11442299999955, кл. А 01 G 25/16, 1986. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БОРОЗДКОВЫМ ПОЛИВОМ И АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственной технике и предназначено для программного управления давлением в гидравлических линиях управления, например, бороэдковым поливом, а также для недроссельного управления расходом воды в рассредоточенных поливных трубопроводах, Цель изобретения — повышение надежности управления и КПД системы полива.

Способ управления автоматизированным бороздковым поливом включает подачу воды по наклонному распределительному трубопроводу в ярусы орошения поливными трубопроводами иэ микрогидрантов, объединенных в секции. Управление каждой секИзобретение относится к сельскохозяйственной технике и может быть использоваться для программного управления давлением, например, в трубопроводах управления исполнительными механизмами бороздкового полива, а также для недроссельного управления расходом воды на полив из напорных трубопроводов, Цель изобретения — повышение надежности управления и коэффициента полезного действия системы полива.,, SU, 1674751 А1 цией осуществляется компаратором. Компараторы ярусов орошения обьединены ярусными линиями связи с управлением по величине давления, создаваемого блоком управления поливом, выполненным в виде последовательно включенных в линию связи сифонов. Изменение передачи давления от входа к выходу блока управления поливом осуществляется с помощью закачки в сифоны сжатого воздуха от пневмоисточника по командам программатора, управляющего электропневмореле. Программатор работает по сигналам датчиков влажности верхнего и нижнего активных слоев почвы и по сигналам датчиков давления воды в первой и второй половине борозд контрольного участка. Полив осуществляется в каждом ярусе посекционно с расходом 0Ä/и, где n— число ярусов,ОР— расход в начале распределительного трубопровода, Для одновременного полива в каждом ярусе одной секцией по командам одного компаратора давление в ярусных линиях уравнивается сифонными компенсаторами, для надежной работы которых в начале верхнего яруса установлен воздухосборник, 2 с,и 1 э.п. ф-лы. 1 ил.

Способ управления автоматизированным бороздковым поливом включает подачу воды от источника орошения через распределительный трубопровод, проложенный по уклону местности, в горизонтальные поливные трубопроводы ярусов бороздкового полива.

Полив в каждом ярусе осуществляется одновременно и посекционно из микрогидрантов, соединенных в секции, каждая из которых управляется одним компаратором.

1674751

25

40

55

Гидравлическое управление компараторами осуществляется по величине давления по горизонтально проложенным ярусным линиям связи. Изменение величины давления в последних осуществляется блоком управления поливом, причем последний работает по управляющим сигналам программатора полива, к входам которого подключены датчики влажности верхнего и нижнего активных слоев почвы контрольного участка и датчики добегания воды в первой и второй половине борозд этого участка.

При этом полив по узким бороздам осуществляется одновременно изо всех и поливных трубопроводов в каждом ярусе орошения с воэможностью пропуска по каждому из поливных трубопроводов 1/и расхода распределительного трубопровода. Давление в ярусных линиях связи во время полива каждой иэ секций поддерживается постоянным и одинаковым для всех ярусов, для чего компенсируют перепады давления между ярусами путем осуществления гидравлической связи между ярусами путем осуществления гидравлической связи между ярусными линиями связи через сифонные компенсаторы давления. Гидравлическая связь между верхней секционной линией связи и выходом блока управления поливом осуществляется через воздухосборник с возможностью удаления из него накопившегося воздуха. а изменение давления на выходе блока управления поливом осуществляется с помощью секции последовательно включенных сифонных компенсаторов, управляемых путем изменения подачи сжатого воздуха от источника пневмознергии с давлением, не превышающим давления напорной воды источника орошения.

Способ использует недроссельное управление давлением жидкости в трубопроводах линий управления, обеспечивает оптимальное согласование их характеристик напор — расход при постоянном и попеременном расходах, например, на рассредоточенных трубопроводах для полива с изменяющейся длиной рабочей части трубопровода без использования сложной и ненадежной аппаратуры управления поливом. Изменение давления осуществляется путем включения или отключения на пути жидкости в линиях управления блока управления поливом дополнительных столбов жикости без изменения сечения трубопровода в последовательно включенных сифонах блока управления псливом, При этом, если нисходящая и восходящая ветви сифонов заполнены жидкостью (водой), то давление в трубопроводе почти не изменяется, а если нисходящая ветвь сифона заполнена газом (воздухом), то вода в ней свободно стекает вниз, а давление на выходе трубопровода уменьшается на высоту столба жидкости в восходящей части сифона. При этом воздух из изогнутого трубопровода сифона не выносится. а ручное или автоматическое управление заполняется газом вертикальных секций трубопровода обеспечивает возможность осуществления бездроссельного способа управления давлением.

Таким образом, сущность работы способа в части управления поливом величиной перепада давления основана на работе сифона, передаче давления в линии управления с его входа на его выход. Сифон является гидростатическим компенсатором давления. При полном заполнениии его полостей нисходящей (внешняя труба сильфона) и восходящей (внутренняя нерубка линии управления) водой давление в последней передается без изменения, а при заполнении внешней трубы повышенного сечения воздухом осуществляется свободный проток воды по наружной поверхности вертикальной части внутренней трубки внутри внешней трубы и вода свободно стекает вниз без передачи давления. При некотором .промежуточном заполнении из давления воды во внутренней линии управления на входе в сифон вычитается давление, равное высоте заполнения вертикальной части внутренней линии во внешней трубе сифона. Для осуществления такого управления в сифона блока управления воздух подают последовательно от бака пневмоисточника через проходы программно управляемого реле до тех пор, пока общее давление на выходе последнего сифона блока управления, контролируемое автоматически с помощью манометра, не будет соответствовать программно заданному давлению, т,е. по уставке, заданной с клавиатуры программатора на пульте оператора, Оператор при реализации способа может выполнять следующие функции: через клавиатуру пульта управления программатора задавать программу полива каждой из

К секций полива во времени или задавать логическую последовательность работы системы по работе датчиков влажности почвы верхнего и нижнего слоев почвы с заданным опорным сигналом датчиков добегания воды на контрольном участке поля, запоминать зти оптимальные параметры полива и повторить их на всех секциях поливных трубопроводов; в процессе выполнения программы полива задавать во времени и по каждому импульсу полива характер изменения расхода воды в борозды путем контро167 1751

15

55 ля давления на манометр в линии управления трубопровода и линии управления; задавать соотношение нормальных уровней сигналов с манометра и датчиков влажности, при отклонении от которых выполняется заданный порядок работы — или переключение на самонастраивающийся режим или отключение системы, при этом все операции самонастройки программатор полива выполняет автоматически по заложенной в него программе полива.

При неисправности программатора полива часть этих функций, доступных для осуществления, оператор выполняет вручную. Например, по отработанной временной программе по часам переключает секции поливного трубопровода от 1 до К.

При этом система работает так же, только с ручной манипуляцией реле переключения источника пневмоэнергии или с использованием насоса с переносным манометром.

Реализация способа осуществляется системой управления бороздковым поливом.

На чертеже представлена схема автоматизированной системы бороздкового полива.

Система содержит распределительный трубопровод 1. на входе которого установлено водозаборное устройство 2 самонапорной оросительной системы с очистными сооружениями. При малом уклоне местности в качесте водозаборного устройства может быть использована насосная станция.

Орошаемый участок разбит на несколько, например на 4 ярусов с поливными трубопроводами 3 из асбоцементных или полиэтиленовых труб малого сечения диаметром до

150 мм, проложенных под пахотным слоем земли с микрогидрантами для выпуска воды в каждую борозду. Трубопроводы 3 длиной до 500 м л разбиты на К секций, например длиной до 50 м (на чертеже секции разделены пунктирной линией). В середине каждой секции установлен компаратор 4 сигналов управления, к гидравлическим входам которых подключены трубопроводы

3, а к управляющим входам — ярусные линии 5 связи. Выходы компараторов линий управления 6 соединены с полостямиуправления микрогидрантов для подачи воды в борозды (на чертеже не показаны), В качестве компараторов 4 может быть использован известный вентиль или электроконтактный манометр типа 3KM-|V, контакты которого замкнуты только в установленном "окне" давления (возможно также использование известных электронных устройств с памятью "окна" давления по кратковременному замыканию контактов

«а границе "окна"). При этом между контактами манометра и источником питания

ПОдКЛЮЧЕНа Обл1ОтКа уПраВЛЕНИя ЭЛЕКтрпгидрореле типа КЭГ-И, Д, входы которо:о соединены с трубопроводом 3 и этмос4 ерой, а выход — с линией 6 управления. Возможен также гидравлический вариан1 компаратора 4, Компаратор выполняет также функции повторителя сигналов -- давление на линии 6 управления всегда равно давлению в полости компенсатора перед перекидным клапаном, Микрогидрангы 7 имеют мембранный привод с разным соотношением площади мембраны на входе и выходе микрогидранта и выполнены с возможностью управления расходом воды при уменьшении давления в линии 6 ниже давления в трубопроводе 3

Манометры 8 и вентили 9 для контроля и управления давлением в линии 6 управления и трубопроводах 3 с одинаковым давлением, например 2 м. На нижних ярусах трубопроводов 3 в линию 6 управления последовательно включены сифон ные компенсаторы 10 давления, содержащие герметичный трубчатый сифон с высотой, равной изменению давления между ярусами в метрах водяного столба. Для настройки компенсагора на другие параметры в его верхней части может быть ус1ановлен двухвходовый вентиль с заглушкой и манометром 11. Ярусные линии 5 связи выполняются из полиэтиленовых труб с диаметром 10 мм, а наружная труба сифонов 10 выполнена диаметром 30 мм. Воздухосборник 12 предназначен для защиты от попадания в линию связи 5 нижних ярусов воздуха из сифонов 13 блока управления поливом, выполненных из вертикально установленных труб линий 5 связи внутри трубы 14, установленных каскадно с общей высотой, равной рабочему диапазону изменения давления в линиях 6 управления, например 10 м. Обаем воздухосборника 12 должен быть больше половины обаема труб

14. Для свободного прохода воды в сифонах

13 выходы линий 6 управления установлены ниже верхних заглушек герме1ична1х труб 14, например на 20 мм.

Трубка линии 5 связи с площадью сечения не зеленее чем в 1,5 раза меньше не занятой этой трубкой площади сечения трубы 14 вставлена герметично снизу на вход трубы 14, а сверху имеет возможность выхода в пространство герметичной трубы 14, нижняя часть выхода трубы 14 соединена с входом следующей секции трубки линии 5 связи и трубы 14, образующих вместе последовательно соединенные сифоны 13.

1674751

35

50

Манометр 8, установленный на ярусной линии 5 связи после воэдухосборника 12, предназначен для контроля и регулирования команд программного управления давлением в компараторах 4 всех поливных трубопроводов 3, При этом манометры 8 и вентили 9 устанавливаются на всех трубопроводах 3 только на время наладки системы нэ линиях 5 и трубопроводах 3 (или используются переносные манометры 8). На системе с одинаковым рельефом и одинаковой площадью между трубопроводами 3 давление во всех линиях 5 у компараторов 4 одинаковые и устанавливается вентилем 9.

Вода из трубопровода 1 через последовательно включенные сифоны 13 иэ труб 14 через линии 6 управления параллельно поступает на все компараторы 4 каждого яруса, причем для компенсации изменения давления между ярусами установлены сифоны компенсаторов 10 давления с ручной регулировкой давления, и через дроссель на вентиле 9 малым расходом идет на слив.

Для повышения быстродействия системы управления общий рабочий объем всех мембранных приводов компараторов 4 должен быть более общего объема труб 14.

Воздухосборник 12 представляет собой сосуд с емкостью, большей, например, объема труб 14 сифонов 13. К середине боковой поверхности воздухос борн ика 12 подключен выход сифонов 13, к верхней его части подключена линия 6 управления первого яруса поливных трубопроводов 3, а к нижней части подключена ярусная линия 5 связи остальных 4 ярусов поливных трубопроводов.

Назначение воздухосборника — обеспечить выход воздуха через линию 6 управления первого яруса, где нет перепадов напора и не имеет значения, что воздействует на мембрану компаратора 4 — давление воды или воздуха. На нижних ярусах наличие воздуха в линии 6 управления между поливными трубопроводами может изменять давление управления в них по незапрограммированным законам. Поэтому запас объема воэдухосборника 12 и разные точки верхнего и нижних ярусов исключает воэможность подачи воздуха в нижние ярусы. Сифоны компенсаторов 10 давления не забирают, они его лишь сохраняют при закачке воздуха в них ручным насосом через вентиль 1 с заглушкой и манометром, Малые скорости воды в линиях управления (менее

0,5 м/с) не допускают выноса воздуха из сифонов компенсэторов 10 давления.

Изменение программным путем давления на выходе блока управления, т.е. изменение давления в линии 5 связи, обеспечивается закачкой воздуха о сифоны

13 блока управления и объясняется работой, например, сифона 13. Если он весь заполнен водой, то давление в линии 5 на его входе и выходе почти неизменно, а, если полость трубы 14 заполнена воздухом и вода свободно стекает вниз по трубке линии 5 связи, то на выходе в линии связи 5 давление уменьшается на высоту свободного истечения воды в трубе 14, К верхней части первого из группы сифонов 13 через линию 15 управления и первый выход электропневмореле 16 типа

П!ПР 5 подключен источник пневматической энергии 17 из емкости на 5 л с редуктором по ГОСТ 15860-70 с рабочим давлением, равным давлению воды в трубопроводе 1 или в автономном источнике гидравлической энергии, например, 10 м.

Второй выход реле 16 закрыт заглушкой, К нижней части первого сифона 13 через линию 6 управления и первый выход электрогидрореле 18 типа КЭГ-Д и фильтр очистки воды (на чертеже не показан) подключен трубопровод 1 или источник гидравлической энергии. Второй вход реле 18 закрыт заглушкой, а второй выход реле соединен с атмосферой 19, Обмотки управления реле

16 и 18.двухпроводной линией связи 20 соединены с выходами программатора 21 полива.

К измерительным входам программатора 21 подключены аналоговые выходы манометра 8 и датчиков 22 влажности верхнего и нижнего слоев почвы и контакты датчиков

23 добегания воды в первой и второй половинах борозды на двух участках полива— четном и нечетном, Датчики 22 и 23 в количестве не менее двух на каждой позиции обозначены под одним номером. На каждом участке полива рабочий объем мембранных приводов ком параторов 4 должен быть больше объема труб 14.

В качестве программатора 21 полива используются микроконтроллеры К 145

1808, МК-49 с релейными усилителями сигналов на выходе или регулирующий микропроцессорный программный прибор

"Протар" с электронным таймером на одном иэ входов для задания опорных интервалов времени. В составе программатора 21 находится источник стабилизированного питания для работы измерительных приборов, манометра 8, датчиков 22, 23 и реле 16, 18.

"Протар" имеет 6 аналоговых входов 0-20 мА, 0-20 В и может принимать до 11 дискреT ных сигналов, например замыкание контэкТо8 датчиков 23 добегэния воды, сигналов аварийного давления в линии от манометра

8 типа 3KM-iV и др, В качестве датчиков 23 используется серийный прибор типа ДПЭ-1.

К двум выходам программатора 21 подключены реле 16 и 18. Программатор 21 на приборе "Протар" предназначен для выполнения следующих функций программного управления поливом: — программное эаданиеили логическое определение по работе манометра 8, датчиков 22 и 23 выдержек времени полива каждой секции. При этом эадатчиком опорных сигналов, фомируемых программным путем, может быть клавиатура пульта оператора программатора 21 или цифровые коды от внешней системы телемеханики, передаваемые на вход программатора 21 по линии

24 связи верхнего уровня управления; — управление поливом по заданной временной программе расходом (давлением) на каждой секции трубопровода 3; — формирование сигнала опорного напряжения для питания датчиков 22 и эадатчиков давления; — цифровая индикация входных и выходных сигналов, параметров настройки и переменных, входящих в структуру прибора; — введение задания с помощью пульта оператора или введение задания с помощью дискретных сигналов, поступающих с верхнего уровня управления 24; — двухканал ьное цифро-дискретное преобразование с формированием выходных сигналов на реле 16 или 18 "Включить" или "Выключить"; — формирование сигналов диагностики, при этом функции диагностики отказов являются паспортной характеристикой прибора и формируются программным путем, например, при несоответствии давления манометра 8 на трубопроводе 2 водозаборного устройства 2 заданной программе, например, при недостаточной подаче воды малым расходом, программатор переходит в режим работы, обеспечивающий запрограммированную работу по расходу воды на полив или во избежание неточного выполнения программы аварийно отключает систему; — формирование алгоритмов жесткой структуры по одному иэ видов регулирования с сигнализацией предельных отклонений верхнего и нижнего уровня.

В качестве датчиков 22 влажности почвы верхнего и нижнего слоя почвы используются интегральные датчики в виде экранированного от нижнего слоя провода длиной до 50 м, проложенного на контролируемых участках полива поперек всех борозд. Логический контроль уровня воды в первой и второй половине борозды датчиками23 позволяет аато лагичгсvii и п ;о», оптимальную длительность и пупь :ол r <л ива, например, по условию еппгпып .io замыкания датчиков только л пл1>вой или во

5 второй половине борозды. Спотнош.ние площадей линии связи 5 и груб сифoнnn 10 и 14 более 1,5 определено эксперимсн галь но, при котором в заполненнпм воздухом пространстве труб 10 или 14 вода из линии

10 управления 6 стекает свободно по стенке без передачи давления восходящего столба жидкости. Увеличение это о соотношения больше 3 нецелесообразно по конструктивным соображениям, 15 Работает система автоматизированного бороэдкового полива для реализации предлагаемого способа следующи л образом.

Для изменения давлени на выходе 6Ro20 ка управления в сифоны 13 и трубу компенсаторов давления 10 подают воздух, который передает давление в горизонтальной части линии 5 неизменным и уменьшает давление на выходе линии 5 на величину, 25 равную удельному весу столба с воздухом.

Перед поливами осуществляют настройку сифонов конпенсаторов давления 10 и сифонов блока управления. При настройке сифонов вручную при помощи переносных

30 манометров 8 на каждом ярусе в них закачивают насосом воздух до тех пор, пока давление в них будет одинаковым. Этим осуществляется компенсация набора гидростатического давления в линиях 5 по ук35 лону местности. Принцип работы сифонов

10 аналогичен принципу работы сифонов

13. Более легкий воздух через первый вентиль 9 не может выйти, так как внизу вертикальной трубки линии связи 5 сифона 10

40 всегда должна быть вода и она выполняет функции гидроэатвора — более легкии воздух не может при одинаковом давлении пройти через столб .воды вертикальной трубки 5 линии связи сифона 10. При равен45 стве давления воды в трубопроводе 1 и воздуха в источнике 17, при наличии слива через вентили 9, при "продувке" труб 14 воздух не идет в трубопровод 1, выдавливает иэ трубы воду через вентили 9 на слив в

50 атомосферу, При этом не требуется давления источника водозаборного устройства 2 выше давления в трубопроводе 1, хо я и такой вариант возможен при допуске утечки части воздуха в трубопровод 1, Для

55 уменьшения давления в линии бупранления через реле 16 из источника сжатого воздуха

17 подают воздух в трубы 14 сифонов 13 до тех пор, пока показания манометра 8 не совпадут с уставкой давления в программаторе 21, например 4 м водяного столба. По1674751

5

20

50

55 сле отключения реле 16 воздух остается в трубе 14, или, аналогично в трубе компенсатора давления 10, а вода по ним стекает без передачи давления. При заполнении сифонов 13 водой давление в горизонтальной части линии 5 передается на выход сифона 13 или 10 неизменным. Таким образом осуществляется способ регулирования давления без изменения площади сечения трубопровода в сторону уменьшения, что устраняет воэможность их засорения и повышает надежность в работе. Применение способа для согласования характеристик насоса и трубопроводной сети по предварительным расчетам повышает КПД насоса на

10 — 30 Увеличение давления во всех линиях связи 5 осуществляется так же программным путем спуска воздуха через программно открываемый выход с атмосферой

19 реле 18 до тех пор пока манометр 8 в этой линии не покажет уставки давления в программаторе 21. Давление в линиях 5 равно давлению ее в начале, давление. вычитаемое соответствующимсифоном 10 всего лишь компенсирует изменение этого давления от уклона между ярусами трубопроводов 3, например на расстоянии 300 м.

Рассмотрим подробнее процесс изменения давления на выходе блока управления.

При включении подачи воздуха в первый сифон 13 через линию 15 воздух выдавливает воду последовательно сначала в первой, а затем в последующих трубах и вода через вентиль 9 идет на слив. При этом не происходит выдавливания воздуха через реле 18 в трубопровод водозаборного устройства 2, так как в верхней части первой трубы 14 на выходе трубки линии связи 5 давление воздуха от источника 17 не должно превышать исходного давления в трубопроводе водозаборного устройства 2, что осуществляется при наладке системы. Гашение давления в сифонах компенсаторов давления 10 осуществляется аналогично работе сифонов 13.

Воздухосборник 12 предназначен для защиты от попадания воздуха в компенсаторы давления 10 и линии 5 связи между ярусами, а расстояние между ними равно расстоянию между ярусами трубопроводов

3 — 200-400 м. Воздух в компенсаторы 10 давления подают только при настройке системы вручную через вентиль 11 с манометром, например при помощи велосипедного насоса или от переносного баллона со сжатым воздухом. Вода непрерывно с малой скоростью, регулируемой вентилями 9 вплоть до их постоянного прикрытия, кроме первого яруса, идет от трубопровода водозаборного устройства 2 по линии 5 через открытый проход реле 18 в сифоны 13, å рез воздухораспределитель поступает на компараторы 4 первого яруса, а через компенсаторы давления 10 поступает в соответствующие компараторы 4 нижних ярусов и далее через вентили 9 идет на слив. Постоянный проток воды обеспечивает возможность повышения надежности в работе линий 6 управления для защиты от случайного попадания воздуха при перерегулировании системы и для устранения возможности их засорения отложениями ила. При хорошей работе системы возможно и кратковременное открытие вентилей 9 для продувки системы. которые при необходимости могут играть роль индивидуальной настройки давления в линиях 5 каждого яруса.

В связи с синхронной работой включенных компараторов всех ярусов и корректировкой изменения давления в линиях связи

5 сифонами компенсаторов давления 10, задание по времени и по каждому импульсу расхода воды в борозду осуществляются по любой заданной программе программатором 21 только по манометру 8 на выходе воздухосборника 12. соединенному с программатором 21, при этом давление во всех компараторах одинаковое и работают только те, которые попадают в выбранное "окно" давления в линии 5. Таким образом, во всех ярусах в линиях 5 давление одинаковое и сифоны 10, работающие по предлагаемому способу, существенно упрощают устройство и не требуют сложных и дорогих корректоров давления.

Самонастраивающийся режим — это работа системы по работе датчиков 22, 23 и манометра 8 согласно программе, заданной в программатор 21. По известным логическим законам этот режим полива обеспечивает выбор оптимального времени начала полива и времени импульсов полива.

Рассмотрим конкретно работу системы на примере очередного полива нечетных секций поливного трубопровода 3. Для этого на вход водозаборного устройства 2 подают воду, в линии связи 5 подают давление, большее давления срабатывания компараторов 4, при этом на микрогидранты 7 подается полное давление трубопровода 1 и они закрыты.

Программатор 21 контролирует разность напряжений на датчиках 22 влажности почвы одновременно на ранее политом и ожидающего полива секциях контрольHblх участков полива (секции М 1 и 2). При превышении разности напряжений с выходов этих датчиков выше установленного порога включается реле 16 и воздух от источника 17

15

55 по линии 15 подается в первую трубу 14 сифонов 13 до тех пор, пока давпе<<ие в линии 5, контролируемое программатором

21 через манометр В, не снизится до величины, заданной для первой секции (Г<зприГлер 4,5 м). при этом давлении вкл<очается компаратор 4 и пониженное переменное давление "окна" повторяется в полости управления микрогидрзнтов 7, что обеспечивлет програ<лмное управление расходом воды в борозды.

Включение по программе реле 10 на соединение линии связи 5 с атмосферой 19 позволяет под давлением воды в микрогидрантах 7 выпустить воздух иэ труб 14 в атмосферу. Таким образом, устройство выполняет любую заданную программу управления расходом воды на полив.

Контроль порядка срабатывания датчиков

23 обеспечивает автоматический выбор оптимального времени импульсов полива, которое запоминается и повторяется на всех секциях трубопровода 3. Постоянное нахождение воздуха в трубах сифонов компенсатОрОВ давления 10 обеспечивает гашение давления воды от уклона между каждым ярусом трубопроводов 3.

Таким образом, предпагаетлая система упрзвления поливом обеспечивает дистанционное управлен«е всех К-секций трубопровода 3 по одной линии управления б беэ дросселей и дорогих преобразователей.

Технико-экономический эффект способа и устройства закл<очается в гибком и надежном управлени«поливом по любой технологии бороэдково.о полива — с постоянной, переменной, импульсной или дискретной подачей воды в борозды, что обеспечивает повышение ка <ества полива.

Предлагаемая система имеет широкую область пр«менения, v, тогл числе с пр«менением трубопроводов с давлением более 1,5 м. При этом капитальные затраты на строительство за счет испольэова< ия дешевь<х труб малого сечения и сушествг:.нного упрощения аппаратуры снижаются ".. 1500 до б000 руб/га, а осуществла«иа прогрессивных способов полива обеспечивает повышение урожайности с годовым эког<огличсск«<м эффектом свыше 100 руб/га. Способ и устРОйСтВО МОГУТ ИСПОЛЬЭОГьатЬСЯ ДЛЯ BGTOMG тиэзции полива на площади более 5 млн. га с годовым эффектом более 10 млн.руб.

Формула изобретения

1. Способ управп ния бороэдковым поливом, включающии подачу воды от источника орошения через наклон<.ый распределительный трубопровод в горизонтальные поливные трубопроводы с секциями микрогидрантов, поочередное

50 перек«ю«е«иг: сек .1«I íà Г<опл1«в ззвигп<<.

Г:ти от гепич«ны давления f< горизонтально проложенных ярусг<ых линиях гвя.<и «создание в последних фиксирпвз«ных вепг<Ч«Н ДЗВПЕНИЯ i< ЗЗВИСИМОС<И ПГ f< »«VH н и аж Г<Ост«активного сло я fl(l < í I.< 11 г х о рости добегания воды в первой и второй половине борозд контрольного участка, о т п и ч з <о щи и с я тгм, что, с цель<О повыше«ия надежности управления и КПД c«c<гмь< поп«вз, осуществляют одновременный посекционный полив в каждом яруге расхода, меньшим расхода распределительного трубопровода в число раз, равное числу ярусов полива, давление в «pycf

2. Автоматизированная с«г<ал<а управления бороздковым поливом, вкп<очзющая источник орошения, рзспредеп«тельный трубопровод дпя рззм< ще««я нз склона местности поливные трубопровод«. дпя расГ<оложения горизонтально в каждом ярусе полива и подключенные через 3здв«жки к распределительному трубопроводу, микрогидранты, гидраилически соединенные с полив«ыми трубопроводами, блок управления поливом, гидрзвп«ческий вход которого через зпектрогидрореле подключен к источнику орошения, а выход гидравлически связан с ярусными линиями связи, à Т3< æå времг,нной прогрзмматор полива. входы которо о соединены с выхода<ли датчиког влажности акт«в«ого слоя почвы и добе<з,<ия воды в первой и второй половине борозд на контрольном участке, причем два электрических выхода программатора полива соеди«ены с управляющими входами электрогидрореле и злактропнев<лорале, вход которого соедиHcII с источником пневморагг<ределения, о т и и ч а <о щ а я с я тегл, что, с целью повышения надежности «качества работы системы и упрощения ее ког<сг<рукции, систе<лз cl<àáæñíà Kc, мпаратора.<«, управляюьц«а погости которых соединены в каждом яруса полива с ярусными линиями связи, компснсаторал1« давления между входами

СОСЕДНИХ ЯРУCHbiX ЛИНИЙ СВЯЗИ, ВОЭДУХОсборником, выход которого соединен с входом верхней ярусной линии связи, и сливной дросселирующей задвижкой, устаHo0ëåííîé на выходе верхней ярусной ли15

1674751

16 нии связи с возможностью удаления воздуха из воздухосборника, причем компенсаторы выполнены в виде сифонов и установлены по одному в каждой секции полива и выходами соединены с управляющими полостями микрогидрантов в каждой секции, причем блок управления поливом выполнен в виде последовательно включенных сифонов, вход первого из которых является гидравлическим входом блока управления,а выход последнего сифона соединен с входом воэдухосборника, при этом верхняя точка внутренней полости первого сифона соединена с выходом электропневмореле, причем датчик влажности активного слоя почвы выполнен в виде двух датчиков влажности соответственно верхнего и нижнего слоев почвы.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что каждый сифон компенсатора давления и каждый сифон блока управления поливом выполнены в виде вертикальной заглушенной сверху и снизу трубы, в дне которой соосно с ней установлена трубка диаметром не менее чем в 1.5 раза меньше диаметра

5 трубы, сообщенная с входной линией управления, а в нижней части образующей трубы выполнено отверстие, сообщенное с выходной линией управления, причем в крышке трубы сифона-компенсатора давления вы10 полнено отверстие, сообщенное с манометром и с насосом подкачки воздуха, а в крышке первого сифона блока управления — отверстие, сообщенное с выходом электропневмореле, при этом трубка вы15 полнена с воэможностью не вытекания жидкости при максимальном расчетном перепада давления на сифонах компенсатора и блока управления, а крышка трубы установлена над верхней кромкой трубки с

20 возможностью обеспечения свободного перетекания воды их трубки во внутренюю полость трубы.

Составитель Г.Параев

Редактор С.Лыжова Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 2947 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101