Система управления поливом Советский патент 1984 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, и может быть использовано в мелиорации для автоматизации полива орошаемых массивов. Известна система управления поливом, включающая датчики влажности почвы, линию связи, измерительный блок, управляющую аппаратуру и исполнительный механизм, в которых измерительная информация от локальных датчиков поступает по линии связи в управляющую аппаратуру, обрабатывается, затем выдается управляющее воздействие на мелиоративную систему в виде открытия электрозадвижки и подачи воды на полив 1. Однако данная система характеризуется недостаточной точностью управления поливом из-за невозможности подключения большого числа датчиков и отсутствия логического блока обработки их показаний. Известна система управления поливом, включающая датчики влажности почвы, линию связи и мажоритарное устройство, соединенное также по входу с блоком времени, а по выходу - с исполнительным механизмом 2. Однако известная система характеризуется невысокой надежностью и точностью работы из-за влияния на датчики влажности почвенных условий (засоленности и температуры), а также сложностью устройства при большом числе датчиков влажности. Цель изобретения - повышение точности и надежности работы системы. Поставленная цель достигается тем, что каждый датчик влажности выполнен в виде открытого оптрона, размещенного в сорб.ционном блоке, и снабжен пороговым элементом с регулируемой уставкой, при этом мажоритарное устройство выполнено в виде измерительного, моста Уинстона, на входе которого параллельно включена группа из одинаковых резисторов, подключенных к датчикам влажности, а на выходе - компаратор. На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема мажоритарного устройства. Система управления поливом включает датчики 1 влажности почвы, содержащие оптоэлектронный преобразователь 2 потенциала почвенной влаги, выполненный в виде открытого оптрона 3, размещенного в сорбционном блоке 4, и пороговый элемент 5 с регулируемой уставкой б и герконовым реле 7, соединенный посредством линии 8 связи с мажоритарным элементом 9, связанный также по входу с блоко.м 10 времени, а по выходу - с исполнительны.м механизмом 1 1. Мажоритарный элемент выполнен в виде измерительного моста Уинстона RoRoRlR, на входе которого, т.е. в одном из плеч (вместо резистора Rl), параллельно включена группа резисторов , каждый из которых коммутируется пороговыми элементами датчиков, влажности, а вместо измерительного прибора используют компаратор 12 с герконовым реле 13, соединенный по выходу с исполнительны.м механизмом. Блок 10 времени в утреннее время включает систему управления полива в режим измерения на несколько минут. При этом пи.тание подается на датчики 1 влажности почвы, в которых излучение оптоэлектронного преобразователя проходит сквозь сорбционный блок 4 из гипса или пористого стекла и преобразуется в электрический сигнал, функционально связанный с потенциалом почвенной влаги, и поступает на пороговый элемент 5, настроенный при помощи регулируемой уставки 6 на заданную величину предполивного значения потенциала почвенной влаги. Если потенциал почвенной влаги в месте установки датчика меньше заданного значения, то пороговый эле.мент не срабатывает. Если потенциал почвенной влаги больше заданной величины, то пороговый элемент 5 срабатывает , т.е. срабатывает герконовое реле 7 и соответствующий резистор R мажоритарный элемент 9 соединяется параллельно эквивалентному резистору R-1 измерительного моста Уинстона RlRfR Rt. Если количество датчиков влажности почвы, сигнализирующих 1, превышает половину М(М 1), напряжение в точках А и Б уравниваются (фиг. 2), срабатывает компаратор 12 и герконовые реле 13 включают исполнительный механизм 11. Реле 10 времени переключается в режим полива. Установка порогового э.темента в датчик влажности почвы суа1ественно повышает точность сигнализации, так как в этом случае генератор сигнала - оптоэлектронный преобразователь и пороговый элемент, находятся в одинаковых температурных условиях. При испытаниях на почвах с засолением 100 г/л, оптоэлектронный преобразователь влажности почвы показал, что его показания не зависят от минерализации почвы, что значительно повышает надежность системы управления поливом. Мажоритарный элемент рассчитан на использование большого количества датчиков влажности почвы, что расщиряет функциональные возможности системы. Предлагаемая система управления поливом значительно проще известной, так как отпадает надобность в двух коммутаторах, измерительном блоке и блоке памяти. Система управления поливом показала удовлетворительную работу при испытаниях. Ожидаемый экономический эффект от внедрения систем управления поливом составляет 32 тыс.руб.

К., датчикам Влажности

er-Un

Рис.2

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ, включающая датчики влажности, почвы, линию связи и мажоритарное устройство, соединенное по входу также с блоком времени, а по выходу - с исполнительным механизмом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, каждый датчик влажности выполнен в виде открытого оптрона, размещенного в сорбционном блоке, и снабжен пороговым элементом с регулируемой уставкой. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что мажоритарное устройство выполнено в виде измерительного поста Уинстона на входе которого параллельно включена группа из одинаковых резисторов, подключенных к датчикам влажности, а на выходе - компаратор.