Автоматизированная напорная оросительная система Советский патент 1986 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к сельскому хонийсгву и может быть нснользовано в мелиоpaiHBHOM земледе.пин для автоматического ираилеиия исно.тинтельными механизмами нолива 11 для измерения влагозапасов оронаемогС) ноля.

Цел1. изобретения - новышение качества но.тнва и экономия по-лявной воды.

На фи1. 1 ноказана схема автоматизированной нанорной оросительной системы; на фи|-. 2 - радиоизотоиный преобразователь нлотности ночвы; на фис. 3 - зависимость интенсивности рассеянного i-аммаизлучения от влажности ночвы.

Автоматизированная ианорная оросигельная система вк.ночает датчики 1 влажноети ночвы, выполненные в виде радиоизотоиных Н1)еобразователей плотности ночвы, нодключенных линиями связи к схеме 2 опроса, дискриминатор 3, усилитель 4, регистрирующее устройство, состоящее из самониHiyHiero нотенциометра 5, иересчетного устройства 6 и индикатора 7, и блок 8 управления исполнительными механизмами полива, встроенный в шкаф 9 управления на насосной станции. Блоки 3, 4, 5 и 8 составляют основной контур управления, имеюнщй также таймер 10, подключенный к схеме 2 опроса и к нересчетному устройству 6.

Основной контур управления осуществляет программный (по времени) полив дождевальными установками П по сигналам датчиков 1 влажности ночвы.

Дополнительный контур управления работой насосных агрегатов включает мажоритарную схему 12 коррекции давления насосной станции, вход которой подключен к схеме 2 опроса, а выход - к блоку 13 управления насосной станцией 14, связанному линиями управления со щкафом управления на насосной станции.

Датчики 1 влажности почвы, выполненные в виде радиоизотопных преобразователей плотности почвы, содержат (фиг. 2): закрытый источник 15 гамма-излучения , свинцовый поглощающий экран 16, детектор 17 гамма-излучения, свинцово-кадмиевый фильтр 18, фотоэлектронный умножитель 19 и предварительный усилительформирователь 20, заключенные в корпусе 21.

Автоматизированная нанорная оросительная система работает следующим образом.

Раесеянное в корнеобитаемом слое ночвы (О-50 см) гамма-излучение, регист)ируемое радиоизотонными преобразователями, песет информацию о нлотности почвы (включая влажность) и химическом cocTaiic. Для исключения влияния химсостава почвы детектор гамма-квантов преобразователя окружен свинцово-кадмиевым фильтром и его спектральная чувствительность находится в области жестких гамма-ква1ггов, несущих информацию только о нлотности ночвы.

В свою очередь, плотность р при неизменной структуре почвы связана прямо пронорционально зависимостью с обт емной влажностью (ооб и наоборот:

U/ т -шохOTovx

uH. --,-,()

где W - количество воды в

т - масса ночвы;

тсух - масса сухого вещества почвы. J-, „тох

11)и неизменной структуре почвы (/

const. Следовательно, регистрируя рассеянное гамма-излучение, можно судить о влажности ночвы. Зависимость интенсив, ности рассеянного гамма-излучения от влажности почвы (фиг. 3) линейна в достаточно щироком диапазоне изменения влажности. Радиоизотонные преобразователи позволяют экспрессно и представительно контролировать влажность почвы с ногрещ0 ностью, не превыщаю цей 1,5%.

Информация о влажности почвы в данный момент времени в виде импульсов по линиям связи (кабелям) от радиоизотопных преобразователей 1 (фиг. 1) поступает в схему 2 автоматического опроса, где производится нериодический счет информации, а также в дискриминатор 3, усилитель 4, на самонищущий потенциометр 5. щкала которого отградуирована в процентах влажности. При уменьшении влажности почвы

ниже заданного предела замыкается контакт двухпозиционного регулято)а потенциометра 5, что приводит в действие блок 5 управления исполнительными механизмами. Блок 8 управления предназначен для запуска исполнительных механизмов электрифициг рованных задвижек автоматической насосной станции и работает по заранее заданной программе. При наличии сигнала на зануск, блок 8 выдает разрешающую команду в шкаф 9 управления. Полив продолжается в течение некоторого времени t, после чего

0 поступает запрещающая команда и все элементы блока автоматически возвращаются в исходное положение. Поскольку на впитывание воды почвой необходимо определенное вре.мя i-2, то система находится е режиме ожидания и на вход блока 8 не поступает сигнала. Если но истечении этого времени влажность почвы не достиН заданного значения, то но.тив автома ч;ки повторяется. Время нолива t и врем;;, необходимое на впитывание воды почвой /2. задается в зависимости от структхрномеханического состава почвы и возделываемой культуры.

Информация от усилите.1я 4 ноступае: также на нересчетное устройство и далее, на цифронечатающее устройство индикато5 ра 7. Таймер 10 служит для выдачи стабильных но времени команд на пересчетное устройство 6 и схему 2 автоматического При условии достаточной равномерное дождя, когда еоблюдается условие //мак,-|-/чинI I / (доп. где /MSKt - интенсивноеть дождя в меетах макеимальной интенеивноети; /м,1н -- интенсивноеть дождя в местах минимальной интенсивности; /ср - средняя интенсивность в расчетном месте контрольного участка (нригмч ;iiii в середине струи) /:u)ii - .. i М неравномерность дожI --- 41., работает основной кон,i v |1раЕ5ления. В случае, когда радиоизотопный нреобразователь, установленный в зоне средней интенеивноети полива, выдает сигнал о влажности почвы, намного отличающийся от среднего из сигналов преобразователей в зонах минимальной и макеимальной интенсивности т. е. при большой неравномерности полива на контрольном участке, превышающей допустимую, в мажоритарной схеме 12 вырабатывается сигнал рассогласования того или иного знака (например, -1 или -|-1) для данного участка. Сигналы p;iccoiv;acoвания по всем участкам в мажоритарной схеме суммируютея: « - 1 для отрицатель//« к,-)-/ I для ноложи(/ЧМК1-(-/МИ11. /«), и «о в с.чучае тельного выполнения условия (2). Результп)) lUHii (суммарный) сигнал с выхода ма/i ..iraf)ной схемы образуется равным «+1 при превын1енни суммарного сигнала е участков более заданного положительного порога, или «-- 1 - при общей отрица1ел1 11ой с мме сигналов е контрольных участков ниже заданного отрицательного порога. По сигналу мажори-1арной схемы 12 блок 13 управления Hacocnoii станции 1-1 либо увеличивает, либо уменьниют дав,1енне (при еигналах с .мажоритарной схемы «-f 1 или «-1), либо не изменяет режима ()аботы насосной станции, .регу.щруя тем самым, параметры давления в напорной магистра.in и, следовательно, параметры распреде,чения дождя, приближая равномерность полнва к заданной. Формула изобретения 1. Автоматизированная нанорная оросительная система, содержащая насосную станцию е блоком управления, Haiiopiibie водоводы с дождевателями и исполнительными механизмами полива, и устройство управления поливом, содержащее пос.1ед(ь вательно включе11Н1)1е датчики влажноетн почвы, схему опроса, дискриминатор, усилитель, регистрирук)Н1ее устройство и блок управления испочтительны ми механизмами НОЛ ива, а также таймер. 11одк,.1юченн1)П к ехеме опрос; н 11е1нстри)ук)щему устройству, отличающаяся тем, что, с це.П.ю новьцнения качества но.пива и экономии поливной воды, система снабжена мажо)итарной схемой коррекции дав.чения насосной ста1щии, вход которой нодк.чючен к схеме опроса, а выход - к управления насосной станцией, причем датчики влажности почвы выполнены в виде радиоизотонных преобразователей нлотности ночвы с закрытыми источниками у-пзлучения (, и детекторов излучения, заключенных в свинцовокадмиевые экраны и подключен|Ц)1х к усилителям-формирователям. 2. Система но п. , отличающаяся тем, что региетрирующее устройство выпо.-1нено в виде самопишущего потенциометра, nejieсчетного устройства и индикато)а.

Изобретение относится к устройствам для мелиорации и полива. Цель изобретения - повышение качества полива и эконо.мия поливной воды. Автоматизированная напорная оросительная система содержит датчики 1 влажности почвы, подключенные к схеме 2 опроса, дискриминатор 3, регистрирующее устройство, таймер 10, дождевальные установки 11, мажоритарную схему 12, блок 13 управления насосной станцией 14. Датчик 1 влажности почвы выполнен в виде радиоизотопного преобразователя. Сигнал от датчика 1 поступает в схему 2 опроса. При изменении влажности почвы блок 13 управления включает исполнительные механизмы задвижек автоматической насосной станции. При большой неравномерности полива на контрольном участке в мажоритарной схеме 12 вырабатывается сигнал определенной полярности, показываюш,ий в зависимости от знака полярности увели чивать или уменьшать давление воды. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. (Л N3 С5 4;ib СХ5 оо

инп-10

Ч тс zoo.

190 1SO

т

ISO 15(JтW

т

т

т

J/7 V Sf7 во 70 80

ufoS %

fej