Способ и комплекс для приготовления питающего раствора Российский патент 2020 года по МПК A01G31/02 A01C23/00 

Изобретение может применяться при поливе растений, например, в сельскохозяйственной отрасли.

Из уровня техники известен (патент RU178258U1) растворный узел для выращивания растений в защищенном грунте, содержащий питающий насос, магистральный трубопровод, фильтр, расходомер, трубопроводы, электромагнитные клапаны, инжектор, манометр, емкости для приготовления маточных растворов, дренажную сеть, имеет пробоотборник, выход которого через обратный клапан сообщается с входом в смесительный коллектор, имеющий связь через обратные клапаны и перистальтические насосы с емкостями для приготовления маточных растворов, а выход пробоотборника через фитинг сообщается посредством электромагнитных клапанов с дренажной сетью и секциями системы полива.

Недостатком данного технического решения принятого нами за прототип является то, что оно малоэффективно при изготовлении питающего раствора.

Задача, решаемая заявленным комплексом и способом, заключается в создании автоматизированной системы предназначенной для приготовления питающего раствора, при этом способ, используемый для приготовления раствора, позволяет достаточно эффективно поливать растения.

Технический результат заключается в достижении высокой точности соблюдения пропорций при приготовлении питающего раствора, а также в его эффективном применении при поливе растений.

На фиг.1 изображён комплекс для приготовления питающего раствора.

Комплекс для приготовления питающего раствора состоит из: блока управления; накопительного бака; насосов и клапанов; баков с концентратами; центрального трубопровода, представляющего собой контур. Накопительный бак соединен с входом и выходом контура центрального трубопровода. Каждый бак содержащий концентрат соединен с входом линии для подачи концентрата, а выход линии соединен с контуром центрального трубопровода. В каждой линии, ближе к контуру трубопровода, на выходе расположен перистальтический насос для регулирования подачи концентрата.

На входе контура центрального трубопровода расположен насос, служащий для перекачки жидкости в контуре. Далее на отрезке выхода контура центрального трубопровода расположены линии подачи питающего раствора к растениям. Вход каждой линии соединен с контуром и содержит клапан для подачи питающего раствора к растениям, а выход направлен к растениям. Далее по контуру располагается обратный клапан для того, чтобы питающий раствор циркулировал в контуре в заданном направлении. Далее по контуру находятся два датчика, они расположены на отрезке контура между обратным клапаном и перистальтическими насосами для регулирования подачи концентратов. Первый датчик служит для измерения электропроводности раствора, второй датчик является индикатором и служит для измерения кислотности раствора. В блок управления загружены рецепты приготовления питающего раствора для определённых растений. Блок управления также необходим для управления клапанами и насосами, расположенными в комплексе. Информация о результатах измерения электропроводности и кислотности поступает с датчиков на блок управления. Блок управления электрически соединен с клапанами, насосами и датчиками.

В предпочтительном варианте выполнения комплекса в качестве линии для подачи питающего раствора может быть использована труба или шланг. В качестве линии для подачи концентрата может быть использована труба или шланг.

Клапаны выполнены с возможностью открытия/закрытия. Клапаны могут быть использованы любого типа известного в уровне техники. Накопительный бак может быть объёмом от 10 до 1000 литров в зависимости от количества растительности.

В качестве блока управления может быть использована любая ЭВМ адаптированная для управления приготовлением питающего раствора. Блок управления может быть соединен с клапанами, насосами и датчиками по каналам беспроводной связи.

В качестве насосов могут быть использованы любые известные в уровне техники насосы, пригодные для выполнения своих функций в составе комплекса. Контур центрального трубопровода может быть любой длины, при этом длина контура определяется в зависимости от объема, циркулирующего в нём раствора. Трубопровод может быть выполнен из любого гидростойкого материала. Баков содержащих концентрат может быть любое количество, при этом их количество определяется исходя из состава, заложенного в рецепте. Линий подачи питающего раствора может быть от 1 до 20, в зависимости от количества растений.

Способ для приготовления питающего раствора с использованием комплекса заключается в том, что в блок управления загружают рецепты приготовления питающего раствора для конкретных растительных культур. В накопительный бак набирают необходимый объём воды, из бака подают воду в контур центрального трубопровода. При помощи блока управления запускают программу замешивания концентратов в необходимых пропорциях, по мере циркуляции воды в автоматическом режиме добавляют в неё концентраты в необходимом количестве в соответствии с рецептом. При этом для каждого рецепта задают значение показателей электропроводности и кислотности раствора, а при помощи блока управления в автоматическом режиме добавляют в контур порции концентратов, пока значения электропроводности и кислотности не станут равными целевому значению. Далее в автоматическом режиме подают приготовленный питающий раствор из накопительного бака к назначенному, в соответствии с рецептом, стеллажу с растениями.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может применяться при поливе растений. Комплекс для приготовления питающего раствора состоит из блока управления, накопительного бака, баков с концентратами, центрального трубопровода, представляющего собой контур, насосов и клапанов. Накопительный бак соединен с входом и выходом контура центрального трубопровода. Каждый бак, содержащий концентрат, соединен с входом линии для подачи концентрата, а выход линии соединен с контуром центрального трубопровода. В каждой линии, ближе к контуру трубопровода, на выходе расположен перистальтический насос для регулирования подачи концентрата. На входе контура центрального трубопровода расположен насос, служащий для перекачки жидкости в контуре. Далее на отрезке входа контура центрального трубопровода расположены линии подачи питающего раствора к растениям, при этом вход каждой линии соединен с контуром и содержит клапан для подачи питающего раствора к растениям, а выход направлен к растениям. Далее по контуру расположен обратный клапан. Далее на отрезке контура между обратным клапаном и перистальтическими насосами расположены два датчика для регулирования подачи концентратов. Первый датчик служит для измерения электропроводности раствора, второй датчик является индикатором и служит для измерения кислотности раствора. Блок управления содержит рецепты приготовления питающего раствора для определенных растений и электрически соединен с клапанами, насосами и датчиками. Способ приготовления питающего раствора заключается в том, что в блок управления загружают рецепты приготовления раствора для конкретных растительных культур. В накопительный бак набирают необходимый объем воды, из бака подают воду в контур центрального трубопровода. При помощи блока управления запускают программу замешивания концентратов в необходимых пропорциях. По мере циркуляции воды в автоматическом режиме добавляют в нее концентраты в необходимом количестве в соответствии с рецептом, при этом для каждого рецепта задают значение показателей электропроводности и кислотности раствора. При помощи блока управления в автоматическом режиме добавляют в контур порции концентратов пока значения электропроводности и кислотности не станут равными целевому значению. В автоматическом режиме подают приготовленный питающий раствор из накопительного бака к назначенному в соответствии с рецептом стеллажу с растениями. Технический результат заключается в достижении высокой точности соблюдения пропорций при приготовлении питающего раствора, а также в его эффективном применении при поливе растений. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Комплекс для приготовления питающего раствора, состоящий из блока управления, накопительного бака, баков с концентратами, центрального трубопровода, представляющего собой контур, насосов и клапанов, накопительный бак соединен с входом и выходом контура центрального трубопровода, каждый бак, содержащий концентрат, соединен с входом линии для подачи концентрата, а выход линии соединен с контуром центрального трубопровода, в каждой линии, ближе к контуру трубопровода, на выходе расположен перистальтический насос для регулирования подачи концентрата, на входе контура центрального трубопровода расположен насос, служащий для перекачки жидкости в контуре, далее на отрезке входа контура центрального трубопровода расположены линии подачи питающего раствора к растениям, вход каждой линии соединен с контуром и содержит клапан для подачи питающего раствора к растениям, а выход направлен к растениям, далее по контуру расположен обратный клапан, далее по контуру на отрезке контура между обратным клапаном и перистальтическими насосами расположены два датчика для регулирования подачи концентратов, первый датчик служит для измерения электропроводности раствора, второй датчик является индикатором и служит для измерения кислотности раствора, блок управления содержит рецепты приготовления питающего раствора для определенных растений и необходим для управления клапанами и насосами, расположенными в комплексе, блок управления электрически соединен с клапанами, насосами и датчиками, при этом датчики выполнены с возможностью передачи информации о результатах измерения электропроводности и кислотности на блок управления, а все клапаны выполнены с возможностью открытия и закрытия.

2. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что линия для подачи питающего раствора может быть выполнена в виде трубы или шланга.

3. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что линия для подачи концентрата может быть выполнена в виде трубы или шланга.

4. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что накопительный бак может иметь объем от 10 до 1000 литров.

5. Способ приготовления питающего раствора с использованием комплекса по пп.1-4, заключающийся в том, что в блок управления загружают рецепты приготовления питающего раствора для конкретных растительных культур, в накопительный бак набирают необходимый объем воды, из бака подают воду в контур центрального трубопровода, при помощи блока управления запускают программу замешивания концентратов в необходимых пропорциях, по мере циркуляции воды в автоматическом режиме добавляют в нее концентраты в необходимом количестве в соответствии с рецептом, при этом для каждого рецепта задают значение показателей электропроводности и кислотности раствора, а при помощи блока управления в автоматическом режиме добавляют в контур порции концентратов, пока значения электропроводности и кислотности не станут равными целевому значению, далее в автоматическом режиме подают приготовленный питающий раствор из накопительного бака к назначенному в соответствии с рецептом стеллажу с растениями.