Датчик-эвапориметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик оп987587 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13. 05. 81 (211 3293860/18-24

РЦМК з

G 05 D 9/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

РЦ УДК 621,646 (099.8).

Опубликовано 07.0133- Бюллетень No 1

Дата опубликования описания 07.01.83 (72) Авторы изобретения

О.Е.Ясониди, A.À.Áóðäóí, Н.М.Мат

Новочеркасский инженерно-мелиора и Южный научно-исследовательский Институт" гидротехники и мелиораЦии (71) Заявители (54) ДА ЧИН-3BAGOPHMETP. Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации капельного ороше" ния сельскохозяйственных культур.

Известна автоматическая поливочная установка, состоящая из двух электродов, один из которых располагается в верхнем слое почвы и увлажняется при поливе, второй расположен в нижнем слов почвы, постоянно сохраняющем остаточную влажность. Установка имеет блок измерения электрического сопротивления почвы между электродами, блок питания. Блок измерения сопротивления между электродами связан с раэбрыэгивателями установки и удерживает, их включенными до тех пор, по- . ка поступающая влага достигает верх- него участка нижнего слоя почвы, который постоянно остается увлажненным (1} .

Недостатком данной установки является то, что время включения установки в работу зависит от свойств поч-вы, затруднена регулировка изменения

:поливного периода.

Наиболвв близким к предлагаемому ,является установка автоматической регулировки поливного периода в системе капельного орошения, состоящая иэ доэирующего затвора, на котором полйвальщик устанавливает определен ный объем воды, необходимый подать эа один полив мембранного затвора и испарителя, состоящего в свою оче, рвдь из ванны диаметром около 12.см, заполненной водой, в которой установлено два электрода. Между электрода- . ми протекает небольшой ток. Вода из ванны испаряется. Уровень ее понижается до твх пор, пока не прекратится электрическая связь между электродами.

В процессе полива по трубке очень малого диаметра .в зависимости от открытия мембранного затвора подается вода в ванну испаритвля пропорционально подаче воды на поле. В момент реализации необходимого полива уровень воды в ванне перекрывает оба электрода, в результате чего поливной процесс преМращается (2).

Недостатком известного устройства является то, что вода в ванну испа" рителя подается по.трубке малого диаметра в зависимости от открытия мембранного затвора, что технически трудно выполнимо, так как трубка постоянно засоряется и не обеспечивает пропорционального деления воды на по987587 ле и в ванну. К недостатку этого устройства относится также то, что как только первые порции воды по трубке поступают в ванну, происходит замыкание электродов через воду и полив прекращается. Необходимая поливная .норма не выдается, а также на каждый полив необходимо устанавливать объем поливной воды на дозирующем затворе.

Цель изобретения - повышение точ" ности датчика-эвапориметра.

Указанная цель достигается тем, что в датчике-aaànoðèìåòðå, содержащем емкость для воды, контактные датчики-уровня,. связанные с электронным блоком управления, содержатся две со- 5 общающиеся между собой и с емкостью герметичные камеры, в которых размещены поплавки, жестко соединенные со штоками, на первом из которых жестко установлен первый конус, а на вто- 20 ром — второй конус, контактно связанные с одним из плеч рычага, шарнирно связанного с основанием датчика-эва- пориметра, другое плечо которого соединено с капельницей, причем первый 25 конус контактно связан с подпружиненным толкателем, соединенным с фикса ором, установленным во втулке, неподвижно закрепленной на крышке одной из замкнутых камер с возможностью30 перемещения в ней второго штока.

На чертеже изображен датчик"эвапориметр, общий вид.

Датчик-эвапориметр состоит из емкости 1, соединительного трубопрово- 35 да 2, замкнутых камер 3 и 4, двух поплавков 5 и б, крышки 7, первого и второго штоков 8 и 9, конусов 10 и 11, толкателя 12, возвратной пружины с направляющей трубкой 13, двух втулок 40

14 и 15, фиксатора 16, бобышек 17, рычага 18, трубопровода 19, капельницы 20, контактных датчиков 21.

Датчик-эвапориметр работает следующим образом.

В начале оросительного периода ем. крсть 01 заполняется водой до отметки (v max) . При этом контактные датчики 21, связанные с электронным блоком управления, замкнуты, датчик-эвапориметр находится в режиме ожидания,50 поплавки 04, 06 в верхнем положении, причем поплавок 4 зафиксирован фиксатором 12, Капельница 20, установленная на поливном трубопроводе 19, отведена SS конусно-рычажной системой 11 и 18 за пределы емкости 1 °

В результате испарения воды из емкости 1 уровень ее понижается до от" метки чв1п. Разница между отметками 60 соответствует поливной норме, которую необходимо подать в почву на площадь контура увлажнения, согласно зависимости

Д (Е „-О) а, mn где Д вЂ” дефицит водного баланса (поливная норма), мм;

Е„ — испарение с водной поверхности, мм а - коэффициент пропорциональнос« ти между водопотреблением и испарением с водной поверхности)

О - осадки, мм.

Когда уровень воды в емкости 1 достигает отметки vmin, контактные датчики 21 размыкаются.

Напряжение на затворе транзистора 22 становится равным 0 . За счет падения напряжение, на резисторе

23 появляется ток в цепи. Эмиттер-база и транзистор отпирается. Ток коллектора, транзистора 22, в цепь которого включено реле 24, переключает его, замыкая контакты 25 и 26, и таким образом включает датчик-эвапориметр в работу. Начинается полив.

Датчик-эвапориметр подает сигнал лишь на начало полива, который в дальнейшем осуществляется по заданной программе. В этом случае уровень воды соответствует oxMexKeVmin, поплавок конусом 10 давит на толкатель 12 и фиксатор 16, поплавок б падает и через рычажно-конусную систему перемещает капельницу 20 в емкость 1.

По поливному трубопроводу 19 вода начинает поступать через капельницу в емкость. Одновременно идет полив на всем участке капельного орошения.

В соответствии с расходом и капельницы 20 уровень воды в емкости 1 и камерах 3 и 4 поднимается от отметки vmin дочвах. 3a t минут (в зависимости от режима орошения и величи-. ны йЬливной нормы за 1-5 мин). Поплавок 5 поднимается к верху камеры и отводит капельницу рычажно-конусной системы за пределы емкости. Одновременно поплавок б поднимается к верху камеры, ослабляет толкатель, который возвращается в исходное положение пружиной 13 и при достижении поплавка 5 верхнего положения, соответствующего положения Рвах, фиксируется фиксатором.

При замкнутой цепи датчика затвор транзистора 27 находится под положительным напряжением относительно источника. Транзистор 27 заперт. Напряжение на базе транзистора 22 положительное, он тоже заперт и ток коллектора близок к 0 . Контакты реле

24 размыкаются. Однако полив продолжается по заданной программе, еще

Фа в мин, где а, в - коэффициенты пропорциональности суммарного водопотребления и испарения с водной поверхности и площадей контура увлажнения и емкости 1 эвапориметра. Электрическая цепь включает в себя также резисторы 28 и 29 и емкость 30, .987587

ВНИИПИ Заказ 10301/35 Тираж 872 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4

Так как цель включения исполнитель. ного устройства блокирована и управляется в дальнейшем в течении времени а в мин программным устройством.

После выдачи заданной поливной нормы и испарения воды в емкость 1 эвапориметра от отметки Ржах до vmin повторяется.

Конструкция датчика-эвапориметра позволяет наиболее полно автоматизировать поливной режим, что в конеч ном итоге увеличивает .производительность труда, снижает трудо- и энергозатраты.

3а счет оптимизации поливного режима и подачи воды по потребности 35 растений нормой, соответствующей расходу воды полей, за соответствующий период увеличивается урожайность сельскохозяйственных культур на 30-40%. При этом экономия ороси- ;р тельной воды составляет 50-60%. Примерный суммарный экономический эффект при максимальном объеме использования изобретения составит 50 млн.руб. в год. 25

Формула изобретения

Датчик-эвапориметр, содержащий емкость для воды, контактные датчики уровня, связанные с электронным блрком управления, о т л и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью повьааения точ» ности, он содержит две сообщающиеся между собой и с емкостью герметичные камеры, в которых размещены. поплавки, жестко соединенные со штоками, на первом из которых жестко установлен первый конус, а на втором - второй конус, контактно связанные с одним из плеч рычага, шарнирно связанного с основанием датчика-эвапориметра, другЬе плечо которого соединено с,ка пельницей, причем первый конус кон- . тактно связан с.подпружинениым толкателем, соединенным с фиксатором, установленным во втулке, неподвижно закрепленной на крышке одной из замкну». тых камер с возможностью перемещения в ней второго штока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3905551, кл . 239»

63, опублик.. 1976.

2. Капельные орошения в Болгарии.

София., 1976 (прототип).