Система автоматизированного приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой Советский патент 1983 года по МПК A01C23/00 

Изобретение относится к механиэации сельского хозяйства и может быть применено на крупных орошаемых севооборотных участках для внесения с по ливной водой макро- и микроэлементов гербицидов и пестицидов, химмелиоран тов и других средств химизации. Известны подкормщики к дождевальным и поливным машинам, вк дачающие емкость с перфорированным барбаратором .для приготовления растворов,поплавковые исполнительные механизмы,во духодувку и насос LUНаиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сис тема автоматизированного приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой, включающая сме ситель с устройством для перемешивания исходных компонентов и датчиками предельных положений уровня раствора к которому подведены соединенный с источником воды водоводный трубопровод с клапаном управления и сливная магистраль с клапанами управления, причем последние электрически связаны с пультом управления программного блока, включающего схему управления и транспортные трубопроводы с дозирующими устройствами 2, Недостатками известного технического решения являются большие эксплу тационные затраты и невозможность дифференциального внесения удобрений с поливной водой. Поставленная цель достигается тем что система снабжена расходными и на копительными емкостями, имеющими дат чики предельных положений уровня раствора, соединенными между собой посредством нагнетательной магистрали с отводящими патрубками, имеющими клапаны управления, водоводная магистраль снабжена датчиком расхода воды, смеситель снабжен уровнемером,, а в блок программного управления введены триггер, преобразователь уровня в электрический сигнал, блок сравнения с задатчиком коэффициента пропорциональности, отношений объемов раствора и растворителя интегратор, вычислительный и масштабирующий блоки и П-регулирующее звено, причем датчик расхода соединен через П-регулирующее звено и интегратор с одним из входом в.ычислительного блока, на другой вход которого через преобразователь уровня в электрический сигнал и блок масштабирования подключен уровнемер, а выход вычислительного блока через блок сравнения, триггер и схему управления электрически связан с клапанами управления водоводной магистрали, при этом датчики пре.дельных положений уровня раствора и клапаныуправления нагнетательной магистрали соединены с пультом управления программного блока, а транспорт ные трубопроводы - с расходными ёмкостями. Кроме того, устройс1-во для перемешивания исходных компонентов выполнены в виде коллектора с воздуходувкой и нагревателем и соединено с пультом управления программного блока. На чертеже представлена принципиальная схема системы. Система содержит смеситель 1, выполненный в виде емкости и содержащий датчики 2 предельных положений уровня, уровнемер 3, устройство для перемешивания исходных компонентов, включающее коллектор 4, связанный с воздуходувкой 5 через нагреватель б, К смесителю подведены водоводный трубопровод .7, соединенный с источником 8 воды и снабнсенный датчиком 9 расхода воды и клапаном 10 управления, и сливная магистраль 11 с клапанами 12 управления. Сливная магистраль соединена с накопительными емкостями 13, снабженными датчиками 14 предельных положений уровней. Сливная магистраль через насос 15 соединена с нагнетательной магистралью 16 с отводящими патрубками 17 и клапанами 18 управления, отводящие патрубки 17 подведены к накопительным 13 и расходным 19 емкостям. Последние сообщены через транспортные трубопроводы 20 с дозаторами 21 в виде насосов, патрубками 22 и клапанами 23 управления с оросительными трубопроводами 24 севооборотного участка. Клапан 10 управления соединен со схемой 25 управления. Все остЕльные клапаны управления соединены с пультом 26 управления программного блока, включающего П-регулирующее звено 27, интегратор 28, вычислительный блок 29, блок 30 масштабирования, блок 31 сравнения с задатчиком 32 коэффициента пропорциональности, преобразователь 33 уровня в электрический сигнал, триггер 34, Датчик 9 расхода воды соединен через П-регулирующее звено 27 и интегратор 28 с одним из входов вычислительного блока 29, на другой вход которого через преобразователь 33 уровня в электрический сигнал и блок 30 масштабирования подключен уровнемер 3, а выход вычислительного блока, через блок 31 сравнения и триггер 34 связан со схемой 25 управления. Насос 15, дозатор 21, воздуходувка 5, триггер34 и интегратор 28 связаны с пультом 26 управления. Система автоматизированного приготовления и внесения удобрительных растворов с поливной водой работает следующим образом. На механизированном складе удобрений туки загружают в самосвальный автотранспорт, затем сгрулшют в сме-. ситель 1 (возможен вариант загрузки туков транспортером) . По команде с пульта 26 управления опрокидьшается триггер 34. Через схему 25 управления открывается клапан10 .управления и из источника 8 воды подаетЪя вода в смеситель 1. Для лучшего растворения компонентов используется методпневматического барботирования. Осуществляется процесс включением возду ходувки 5, подключенной к коллектору 4 через нагреватель 6. Одновременнр на задатчике 32 устанавливается коэф фициент пропорциональности, который характеризует вид доставленного тука и концентрацию приготавливаемого рас вора, т.е. показывает соответствующее увеличение объема раствора в зависимости от объема подаваемого раст ворителя. В процессе заполнения емкости смесителя 1 водой по водоводному трубопроводу 7, она проходит датчик 9 расхода воды, показатели с которого через П-регулирующее звено 27 в интеграторе 28 непрерьшно пересчитываются в объем поданного раство рителя. Одновременно уровнемер 3 отсчитывает высоту получаемого в емкос ти смесителя 1 раствора, а через пре образователь 33 уровня в электрический сигнал в блоке 30 масштабировани определяется объем приготавливаемого компонента. Полученные сигналы с интегратора 28 и блока 30 масштабирова ния по электрическим цепям поступают в выч 1слительный блок 29, где выраба тывается сигнал их отношений между собой, т.е. определяется отношение объема получаемого раствора к аналогичному показателю поданной воды. Сигнал вычислительного блока 29 поступает В- блок 31 сравнения, где он взаимодействует с сигналом задатчика 32. При достижении их равенства триггер 34 опрокидывается в исходное состояние, схема 25 управления закры вает клапан 10 управления и прекращает доступ воды в емкость смесителя 1. В случае засыпки массы туков большей, чем этого требуется на объем имеющейся емкости смесителя 1, привод клапана 10 управления сблокирован с верхним датчиком 2 предельного полсЛкения уровня. После прекращения доступа воды воздуходувка 5 не отключается, а продолжает некоторое время работать, способствуя полному переходу удобрительных веществ в раствор. Закончив процесс активного барботирования раствора, предусматривается его отстаивание от взвесей в виде шламовых включений. Время барботирования и отстаивания задается соответствукндими реле программного блока в пульте 26 управления. После отстаивания раствора включается насос 15 и по сливной магистрали 11 и нагнетательной магистрали 16 раствор перекачивается в накопительные емкости 13 или же непосредственно в расходные емкости 19. По мере использования одного из видов раствора осуществляется его приготовлениями дозаправка соответствующей емкости, например, азотных, фосфорных иликалийных элементов питания. Диста; Ц11онный контроль за наличием растворов выполняют датчики 14 предельных положений уровня, которые следят за предельными положениями уровней и блокируют дозаторы 21. При такой схеме получения -исходных компонентов обеспечивается подготовка требуемых растворов с учетом полной механизации процесса и ликвидации предварительного взвешивания туков. После приготовления питательных растворов приступают к их дозированию в поток поливной воды. Необходимые сочетания удобрительных веществ готовят объемным способом в расходных емкостях 19. Исходные продукты подаются.последовательно насосом 15 в нагнетательную магистраль 16. Длч дифференцированного дозирования растворов питательных веществ на необходимое поле севооборотного участка рядом с источником В воды прокладываются транспортные трубопроводы 20. При работающих дозаторах 21 удобрительные вещества через патрубки 22 подаются непосредственно в оросительные трубопроводы 24, Сравнительный технико-экономический расчет предлагаемой сис.темы показал снижение эксплуатационных затрат примерно в 4 раза.

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ВНЕСЕНИЯ УДОБРИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ С ПОЛИВНОЙ ВОДОЙ, включатощая смеситель с устройством для перемешивания исходных компонентов и датчиками предельных положений уровня раствора, к которому подведены соединенный с источником воды водоводный трубопровод с клапаном управления и.сливная магистраль с клапанами управления, причем последние электрически связаны с пультом управления програмного блока/ включающего схему управления, и транспортные трубопроводы с дозирующими устройствами, отличающаяся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат и осуществления дифференциального внесения удобрений с поливной водой, она снабжена расходными и накопительными емкостями, имеющими датчики предельных положений уровня раСт- вора, соединенньоми между собой ргйдством нагнетательной магистрали с отводящими патрубками, имеющими клапаны управления, водоводная магистраль снабжена датчиком расхода воды, смеситель снабжен уровнемером, а в блок программного управления введены триггер, преобразователь уровня в электрический сигнал, блок сравнения с задатчиком коэффициента пропорциональности отношений объемов раствора и растворителя, интегратор, вычислительный и масштабирующий блоки и П-регулирующее звено, причем датчик расхода соединен через П-регулирукмцее звено и интегратор с одним из входов вычислительного блока, на друо гой вход которого через преобразова- SS тель уровня н э.лектрический сигнал . и блок масштабирования подключен Jf уровнемер, а выход вычислительного блока через блок сравнения, триггер и схему управления электрически связан с клапанами управления водоводной магистрали, при атом датчики предельных положений уров.ня раствора и клапаны управления нагнетательной агистрали соединены с пультом управ- ления программного блока, а транспорт ные трубопроводы - с расходными емкос00 тями , о 2. Система по п.. 1, о т л ич аIsD ю Щ а я с я тем, что, устройство для перемешивания исходных компонентов выполнено в виде коллектора с воздуходувкой и нагревателем и соединено с пультом управления программного блока.