Датчик-эвапориметр Советский патент 1986 года по МПК G05D9/12 

f

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации капельного, внутри- почвенного и поверхностного орошения сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повьшение точности датчика.

На чертеже изображен датчик-эва- пориметр, общий вид.

Датчик-эвапориметр состоут из емкости 1 для воды, в которой установлены первый и второй контактные датчики 2 и 3 нижнего уровня и контактный датчик 4 верхнего уровня. К наружной стене емкости 1 присоединена опора 5. Двухпозиционное электромагнитное устройство состоит из катушки 6, якоря 7, пружины 8 и штока

I

9, присоединенного к капельнице 10., установленной на поливном трубопроводе I 1. Блок 12 управления, включаю щий исполнительное реле с контактной группой 13, соединен с контактными датчиками 2 и 3 нижнего уровня и контактным датчиком 4 верхнего уровня ч.ерез контакты 14 и 15 исполнительного реле РЭС-32 и контакт 16 сигнального источника питания, а также с исполнительным устройством. Свободная полость 17 и размеры катушки 6 за якорем 7 соответствуют величине необходимого перемещения капельницы 10, а полость 18, в которой находится,пружина 8, больше полости 17 за якорем 7 на величину сжатой пружины 8,

Первый контактный датчик 2 нижнего УРОВНЯ подключен к одному из полюсов сигнального источника питания, а второй контактный датчик 3 нижнего уровня через размыкающий контакт 19 исполнительного реле РЭС-32 соединен С контактным датчиком 4 верхнего уровня и сигнальным, входом блока управления.

Питание катушки 6 двухпозиционно- го электромагнитного устройства производится напряжением 12В через контакты 20, 14, 21 блока управления. Причем один вывод катушки подключен к одному из полюсов источника питания, а другой вывод через замыкающий контакт 22 исполнительного реле РЭС-32 подключен к одному полюсу источника питания К исполнительному устройству блок управления подключен через замыкающий контакт 23 исполни

49496 i

тельного реле. Блок управления включает в себя также транзисторы 24 и 25.

Датчик-эвапориметр работает сле- 5 дующим образом.

Б начале оросительного периода емкость 1 заполняется водой до отметки V

/чипе

. При этом все три контактнь х датчика 2-4 нижнего и верхнего уровней замыкаются. Датчик-эвапориметр находится в режиме ожидания. Катушка 6 обесточивается, пружина 8 разжимается, перемещает якорь 7 в полость 17 и одновременно через

шток 9 выводит капельницу 10 за пределы емкости 1, Вся система блокируется размыкающим контактом 19 исполнительного реле РЭС-32. Этот контакт осуществляет первую ступень

блокирования и обеспечивает надежную и устойчивую работу датчика-звапори- метра в режиме ожидания на весь межполивной период. При испарении воды из емкости 1 или вьшадении осадков

электрические цепи контактных датчиков 2-4 нижнего и верхнего уровней двухпозиционного электромагнитного устройства, программного и исполнительных устройств (не показаны) остаютс обесточенными, транзисторы 24 и 25 заперты. Вся система находится в режиме ожидания до срабатывания слоя воды в эвапориметре до отметки Vд,„ , благодаря наличию электрических связей первой ступени блокирования. Разница между отметками Ачмкс MUH соответствует полив- . ной норме в мм водяного столба, которую необходимо подать в почву. Контактные датчики 2 и 3 нижнего уровня подвижны и позволяют задаваться любым слоем воды между отметками.

Передвижением контактных датчиков 2 и 3 нижнего уровня вниз или вверх

устанавливается величина поливной нормы в соответствии с почвенными, климатическими условиями и биологией культуры.

Как только уровень воды в емкость

опустится до отметки ,ц„ контактные датчики 2 и 3 нижнего уровня размыкаются. Напряжение на затворе транзистора 24 электронного блока 12 управления равно 0. За счет падения

напряжения на резисторе R появляется ток в цепи эмиттер-база и транзистор отпирается. Ток коллектора транзистора 24, в цепь которого вклю3

чено реле, переключает его, замыкая контакт 23 и включает датчик-эвапо- риметр в работу. Идет сигнал на начало полива к исполнительному устройству. Начинается полив. При выпадении дождя в межполивной период датчик-эвапориметр автоматически откладывает очередной срок полива на время, соответствующее испарению выпавших осадков. Датчик-эвапориметр подает команду на начало полива, который в дальнейшем осуществляется по заданной программе с помощью программного устройства. Программное устройство может быть выполнено конструктивно по-разному. Главная его задача - в совокупности с датчиком- эвапориметром обеспечивать автоматизацию полива.

В случае, когда уровень воды в емкости 1 соответствует отметке (микроводовыпуск), капельница 10 находится над емкостью 1. Через катушку 6 проходит электрический ток благодаря замыканию контактов 20 и 21 второй ступени блокирования. Яко;- ь 7 перемещается вправо, сжимая npyxr j- ну 8. Через шток 9.капельница 10 за- |Нимает положение над.эвапориметром и вода начинает поступать в емкость 1ч Одновременно идет полив и на всем орошаемом участке. Сразу же замыкаются контактные датчики нижнего уровня. При замкнутой цепи контактных датчиков 2-3 нижнего уровня затвор 25 транзистора находится под положительным напряжением относительно истока. Транзистор 25 заперт. Напряжение на базе транзистора 24 положительное, он тоже заперт и ток его коллектора близок к 0. Однако контакты реле не размыкаются. Полив продолжается по заданной программе еще а. b мин (а, b - коэффициенты пропорциональности суммарного водопотребления и испарения с водной поверхности увлажняемых площадей и емкости I датчика-эвапори- метра; t - продолжительность полива по заданной программе; t - время поднятия воды в эвапориметре OTV, П°лив продолжается необходимое для выдачи поливной Hopi4 i время при замкнутых контактных датчиках 2 и 3 нижнего уровня, потому что цепь включения исполнительного устройства блокирована через контаК- ты20и21второй ступени блокирования.

49496.4

Как только в емкости 1 уровень поднимается до отметки замыкается цепь контактных датчиков нижнего и верхнего уровней 2-4, размыка- 5 ются контакты 20 и 21, катушка 6 обесточивается. Пружина 8 разжимается и перемещает якорь 7 в полость 17. Одновременно через шток 9 капельница 10 выводится за пределы емкос- 0 ти 1. Полив продолжается, но вода поступает уже не в емкость 1, а на . поверхность почвы. После вьщачи заданной поливной нормы на поливной участок программное устройство обес- 15 точивает всю систему и приводит ее в режим ожидания. По мере испарения воды из эвапориметра цикл повторя- ется.

Простота конструкции датчика-эва- 20 йориметра позволяет повысить надежность его работы и обеспечивает более точное дозирование оросительной воды, увеличивает производительность труда и снижает энергозатраты. 25 Формула изобретения

Датчик-эвапориметр, содержащий емкость для воды с первым и вторым контактными датчиками нижнего уровня, блок управления, включающий в себя 0 исполнительное реле с контактной группой, связанное с источником питания, причем первый контактный дат-. чик нижнего уровня подключен к одному из полюсов сигнального источника 5 питания, а первый замыканщий контакт исполнительного реле соединен с исполнительным устройством, отличающий ся тем, что, с целью упрощения конструкции и точности дат- 0 чика, он содержит контактный датчик верхнего уровня и двухпозиционное электромагнитное устройство, состоящее из катушки с якорем, связанным через подпружиненный шток с капель- 5 ницей, установленной на поливном трубопроводе, один вывод катушки двухпозиционного электромагнитного устройства подключен к одному из полюсов источника питания, а другой 0 вывод катушки через второй замыкающий контакт исполнительного реле подключен к другому полюсу источника питания, второй контактный датчик нижнего уровня через размыкающий кон- 5 такт исполнительного реле соединен с контактным датчиком верхнего уровня и с сигнальным входом блока уп- савления.

К исло ни/лельшмд i/cmpOLfc/77Sy

15

, . 20 728 .

XVVvV VVVSJ V XSaXVXXXVVSX4V4XX4VVVVXXXVVXVVVXVXXVVVVVVVVV,

Редактор А.Ворович

Составитель Л.Цаллагова

Техред Н.Бонкало Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4323/48Тираж 836Подписное

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, 4

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматизации капельного внутрипочвенного и поверхностного орошения сельскохозяйственных культур. Целью изобретения является упрощение конструкции датчика и повышение его точности. Датчик-звапориметр содержит первый и второй контактные датчики нижнего уров ня, установленные в емкости для воды, блок управления, включающий в себя исполнительное реле с контактной группой, связанное с источником питания. Поставленная цель достигается тем, что в датчик введены контактный датчик верхнего уровня и двухпозиционное электромагнитное устройство, состоящее из катушки с якорем, связанным через подпружиненный шток с капельницей, установленной на поливном трубопроводе. Простота конструкции датчика-эвапори- метра позволяет повысить надежность его в работе и обеспечивает более точное дозирование оросительной воды, увеличивает производительность труда и снижает энергозатраты. 1 ил. i (Л го 4i ;о 4 со а