Устройство автоматического управления поливом Советский патент 1986 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам автоматизации полива парников, теплиц, садов и огородов.

Целью изобретения является повышение качества полива.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства автоматического управлени поливом; на фиг. 2 - электрическая схема блоков сравнения и управления подачей воды; на фиг. 3 - графики изменения сопротивления между зазем- лителями и электродами.

Устройство автоматического управления поливом содержит блок 1 стабилизированного питания, устройство 2 управления подачей воды, блок сравнения 3 с пороговыми элементами, за- землители 4, , выполненные, например в виде контура, охватывающего поливаемый участок, и два горизонтальных электрода: нижний 5 и верхний 6.Верхний электрод 6 контактами 7 устройства 2 управления подачей воды отключается на период полива.

Блок 2 управления подачей воды и блок 3 сравнения с пороговыми элементами в устройствах управления подачей воды, работающих на принципе измерения а-ктивного сопротивления почвы могут быть выполнены, например, как показано на фиг. 2.

Блок 2 управления подачей воды может включать реле 8 и 9 (фиг. 2), контакты 10 и 11, соленоиды 12 и 13 с гидрозаДвижками и контактами 14 и 15, блок 3 сравнения - транзисторы 16-19, измерительный мост с сопротивлениями 20-23 регулировочные соротивления 24 и 25, измерительный пр прибор 26 с дополнительным сопротивлением 27 и сопротивления 28 и 29 почвы, включаемые параллельно или последовательно сопротивлению 20.

Устройство автоматического управления поливом работает следующим образом.

К устройству автоматического управления поливом подводится переменное напряжение, которое в блоке 1 пи- тания преобразуется в безопасное, стабилизируется и подается в блок 3 сравнения. При нормальной влажности почвы ток из блока 3 сравнения (через измерительный мост) протекает че- рез заземлитель 4, почву и электроды 3 и 6 на минус блока 1 питания, что соответствует контролю влажности

5

0

5

0

5

5

5

всего активного слоя почвы: верхнего и нижнего. Высыхание почвы соответствует возрастанию сопротивления между заземлителем и электродами. При достижении сопротивлением порогового значения -подается сигнал в устройство 2 управления подачей воды, которое включает полив и контактами 7 отключает верхний электрод 6.

В период полива ток проходит через заземлитель 4, почву и электрод 5, т.е. контролируется сопротивление только нижнего слоя почвы. При его уменьшении до нижнего порогового значения подается команда на прекращение подачи воды и схема переключается в исходное состояние.

Конкретным примером может служить система автоматического управления самоходными дождевальными установками в зависимости от фактической влажности почвы, которая работает в двух режимах. Первый режим предусматривает автоматическое открытие гидранта для начала орошения. Вследствие уменьшения фактической влажности почвы возрастает ее суммарное сопротивление 28, что приводит к разбалансу моста сопротивлений 20-23. Сигнал разбаланса усиливается транзистором 16 и открывает транзистор 17. Реле 8 срабатывает и контактами 10 включает соленоид 12, который механическим воздействием открывает гидрант и переключает электроавтоматику в дежурный режим с помощью контактов 14 и 15. Транзистор 18 заперт сигналом разбаланса. Орошение прекращается в тот момент, когда фактическая влажность слоя почвы превышает заданный предел..

Второй режим предусматривает автоматическое перекрытие гидранта для прекращения орошения. Вследствие увеличения фактической влажности почвы уменьшается ее суммарное сопротивление 28, что приводит к разбалансу моста сопротивлений 20-23. Сигнал разбаланса режима является обратным первому режиму. Он усиливается транзистором 18 и открывает транзистор 19. Реле 9 срабатьгоает и включает соленоид 13, который механическим воздействием перекрывает гидрант и переключает электроавтоматику в дежурный (первый) режим с помощью контактов 14 и 15. Транзистор 16 открыт поступившим сигналом разбаланса. Орошение возобновляется в тот момент, когда

312

влажность слоя почвы становится мень- ще нижнего предела.

В схеме не указаны элементы защиты и ручного управления. Для реализации предлагаемого изобретения следу- ет электрод 5 расположить в нижнем слое на уровне наиболее плотной массы корней орошаемых растений, ввести дополнительный электрод 6, помещаемый в верхнем слое почвы и отключаемый контактами 7 на время подачи воды. Контакты 7 могут быть размыкающими и связанными механически с контактами 15 сбленоида 13 (фиг. 2, штриховая линия)J замыкающими и иметь механи- ческую связь с контактами 14 соленоида 12; управляемыми контактами реле 8 или 9.

Преимущество схемы автоматизации полива при наличии отключаемого элект- рода в верхнем слое почвы видно при сравнении графиков на фиг. 3. Верх- .ний график изменения сопротивления почвы (влажности) в процессе работы поливного устройства соответствует наличию одного электрода, нижний график - наличию двух электродов, где участок fld- уменьшение сопротивления

144

почвы за счет включения электрода 6 после окончания полива, участок С 0- увеличение сопротивления почвы за счет отключения электрода 6. Таким образом, при равной длительности полива и высыхания почвы (см. наклон линий изменения сопротивления) во втором случае меньше разброс сопротивлений, R К„„,- Кл,„м Это означает, что во втором случае режим влажности ближе к оптимальному, чем в первом.

Таким образом, подключение в устройство, контролирующее влажность почвы, двух электродов - нижнего и верхнегр, отключаемого дополнительными контактами на период полива, -позволяет своевременно определить высыхание всего активного слоя почвы и прилегающего к нему слоя воздуха и надежно улавливать момент насьпдения влагой нижнего слоя почвы. Наличие второго,отключаемого на период полива электрода,,дает возможность постоянно поддерживать влажность, близкую к оптимальной, повьшает урожайность поливаемых культур и увеличивает их устойчивость к заболеваниям.

4i:p--cz i:3 - г.28

S

HVH

ноке

KMUH.

(pt/sJ

Редактор И.Рыбченко

Заказ 2465/3Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, А

Составитель Г.Параев

Техред И..Гайдош Корректор А.Зимокосов