Гидроавтоматическая оросительная система Советский патент 1987 года по МПК A01G25/16 

виде мажоритарных накопительных емкостей, имеющих несколько входных каналов. Блок 14 формирования периодических гидропотоков выполнен в виде.нормально закрытого клапана. Короткие импульсы подачи воды, формируемые блоком 14 через заданные промежутки времени, служат для формирования выходных сигналов в тех БЗО, в которых сигнализируют о необходимости полива заданное число сигнализаторов влажности. Выходные сигналы БЗО 17 вклю1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть.использовано при орошении сельскохозяйственных культур с помощью закрытых напорных оросительных систем с гидроавтомати- ческим управлением.

Цель изобретения - повышение качества полива и расширение функци- ональньрс возможностей оросительной системы путем осуществления выбороч- ного полива требующих орошения участков поля.

На фиг. 1 представлена общая схема системы; на фиг. 2 - схема блока запроса орошения; на фиг. 3 - схема блока формирования периодических гидропотоков.

Гидроавтоматическая оросительная система включает источник орошения

-

магистральньш трубопровод 1 ,распреде лительные трубопроводы 2 с головной задвижкой 3 и поливные трубопроводы 4 с гидрозадвижками на входе, снабженными логическими блоками 5 управ-

ления с выходными каналами 6, Входом .каждого логического блока 5 управления является выходной канал 6 пре- дьщущего (более удаленного от начала распределительного канала 2) блока управления, причем первый логический блок управления (на г аиболее удаленном поливном трубопроводе) вхоного канала не -имеет и включается автоматически при подаче напорной воды в распределительный трубопровод

На каждом участке поля, орошаемом от данного распределительного трубопровода, установлен блок запрюса оро

чают в работу посредством программного блока 10 распределительный трубопровод 2. Полив происходит от последнего поливного трубопровода к первому последовательно по командам логических блоков управления. Сигнал об Окончании полива последним полив ным трубопроводом формируется последним блоком управления 5, Программный блок 10 отключается, прекращая полив на данном участке поля. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

5

t5

20

25

30

, -5

.

шения (фиг. 2) с входным 7 и выходным 8 каналами, гидравлически связанные посредством гравитационного гидравли - ческого переключателя 9.

В начале каждого распределительного трубопровода 2 установлены (фиг,1) программный блок 10 управления гидроприводом головной задвижки с каналами включения 11 и выключения 12 данного распределительного трубопровода в работу, а также каналом 13 питания программного блока 10, блок 14 формирования периодических гидропотоков заданной длительности с каналом 15 питания. Блок 14 формирования периодических гидропотоков имеет выходной канал 16 для питания сигнализатора влажности. Каналы 13 и 15 питания блоков 10 и 14 подсоединены к распределительному трубопроводу до головной задвижки 3. Каналы включения 11 программного блока 10 управления головной гидрозадвижкой 3 и выходной канал 16 блока формирования периодических гидропотоков заданной длительности соединены трубопроводными линиями с выходным 8 и входным 7 каналами блока , запроса орошения.

Блок 17 запроса орошения (фиг,2) содержит несколько сигнализаторов влажности, выполненных, например-, в виде тензометров с релейными выходными элементами 18, подключенными воздушным каналом управления, к струй- ным переключателям 19, выходные каналы которых через стабилизаторы 20 уровней подключены к мажоритарной накопительной емкости 21, имеющей

калиброванные сливные отверстия и число входов по числу сигнализаторов влажности, Выходйой сифон мажоритарной накопительной емкости 21 связан с гравитационным гидравлическим пе- реключателем 9 блока запроса орошения. Выходной сифон снабжен элементом обеспечения резкости его действия (не показан), который может быть выполнен, например, в виде сужения емкости- в месте расположения колена сифона, или в виде опро- кидьшающих лотков на входах в емкость 21, подключенных к стабилизаторам 20 и осуществляющих подачу воды в емкость дискретными порциями.

Блок 14 формирования периодических гидропотоков (фиг.З) для питания блока 17 запроса орошения содержит генератор 22 гидроимпульсов с каналом 23 питания.и выходным каналом 24, накопительную) камеру 25 с входным каналом 26 и выходным сифоном 27, гравитационный гидравлический элемент с сосудом 28 включения и сосудом 29 выключения и нормально закрытым клапаном между каналом 15 питания и выходным каналом 16, Сосуд .28 включения соединен с выходным сифоном генератора 22 гидроимпульсов а также с выходом нормально закрытого клапана, подключенным также трукой по входному каналу 26 накопительной камеры 25, Выходной сифон 27 последней связан с входом сосуда 29 выключения, расположенного вместе с грузом на одном из плеч двуплечего рычага гравитационного гидравличес- кого элемента, на противоположном плече которого установлен сосуд 28 включения. Двуплечий рычаг гравитационного гидравлического элемента кинематически связан со штоком нормально закрытого клапана. Воздушный канал управления (горизонтальный на фиг,2) струйного переключателя 19 связан трубкой с релейным выходным элементом тензиометра, Вьпсодной канал струйного переключателя соединен с входным каналом стабилизатора уровня. Выходной канал каждого из стабилизаторов уровня соединен с соответствующим входным каналом ма- жоритарной на1сопительной емкости. Входные каналы гравитационного гидралического переключателя 9 и стуйного переключателя 9 соединены с выход-

5 0 Q Q 5

5

ным каналом 16 блока 14 формирования периодических гидропотоков.

Струйный переключатель 19 работает следующим образом, В показанном на фиг, 2 положении релейного элемента 18 указанный канал управления струйного переключателя соединен с атмосферным воздухом. Атмосферный воздух подсасывается в камеру струйного элемента и струя воды, поступающая в струйный переключатель через находящийся внизу канал, питания, примыкает JC правой стенке камеры струйного элемента и направляется в сливной канал. При переключении релейного элемента 18 указанный канал управления оказывается отсоединенным от атмосферного воздуха и в камере струйного элемента со стороны канала управления создается разрежение, под действием которого струя воды перебрасывается к левой стенке камеры струйного элемента и вода по левому выходному каналу проходит к стабилизатору 20 уровня, В стабилизаторе

20уровня имеется три канала; входной, по которому поступает вода от струйного переключателя 19, сливной, через который вытекает на слив вода из центральной трубки, рабочий, по которому вода проходит к соответствующему из входных каналов емкости

21для мажоритарного формирования выходного сигнала.

Одна из входных трубок (фиг,3) сосуда 18 включения гравитационного элемента блока 14 формирования периодических гидропотоков соединена с выходным каналом (сифоном) генератора гидравлических импульсов, вторая из них, а также входной канал накопительной камеры, соединены с выходным каналом нормально закрытого клапана и с выходным каналом блока формирования периодических гидропотоков. Каналы питания генератора гидравлических импульсов и клапаны блока формирования периодических гидропотоков соединены с каналом питания этого блока.

Возможны различные варианты выполнения элементов устройства. Например, могут быть различными варианты выполнения генератора гидравлических импульсов, В конструкции генератора (фиг.З) вода к нему поступает по каналу 23, заполняя внутреннюю камеру генератора. При подъеме воды до

места расположения основного колена входного сифона, последний вступает в действие, и камера опустошается. В момент включения в действие входного сифона небольшое количество воды выбрасывается через отверстие сифона в наружную камеру генератора импульсов. При заполнении после ряда таких срабатываний наружной камеры до места расположения колена ее выходного сифона, последний вступает в действие, наружная камера начинает опустошаться и передается сигнал по каналу 24.

Гидроавтоматическая оросительная система работает следующим образом,

В исходном состояний головные задвижки 3 распределительных трубопроводов 2 закрыты и вода не проходит из магистрального трубопровода 1 в распределительные трубопроводы. Блок 14 формирования периодических гидропотоков подает воду во входной канал 7 блока запроса орошения на короткое время через длительные интервалы времени, например, подача воды может включаться на время около 10 мин через интервалы времени

в-несколько: часов. В каждом из сигна-ЗО орошения .работают следующим образом.

лизаторов влажности почвы в за виси- мости от того, какое положение занимает релейный выходной элемент 18 тензиометра, вода перепускается струйным элементом 19 на слив или (пройдя через стабилизатор 20 уровня воды) подается в накопительную емкость 21 для мажоритарного формирования вьгходного сигнала. При подаче воды в эту камеру от нескольких сигнализаторов влажности, количество которых заранее выбрано, например от трех сигнализаторов из шести установленных (фиг. 2), вода в накопительной емкости 21 поднимается до уровня, на котором находится колено , сифона. Сифон вступает в действие, вода заполняет сосуд гравитационног о гидравлического переключателя 9, открывается клапан этого элемента и вода проходит из канала 7 в выходной канал 8,по которому передается сигнал открытия программным блоком 10 головной задвижки 3. Достаточно, чтобы.этот сигнал был кратко- 55 блоком 17 запроса орошения произвовременным, так как после импульсного его воздействия задвижка 3 остается открытой. Начинается полив участка поля, орошаемого данным распредели

Ш

082706

тельным трубопроводом, при этом в работу включается последний (самый удаленный) на данном распределительном трубопроводе (на фиг, 1 Не пока- . зан) поливной трубопровод.

После окончания полива.последним поливным трубопроводом блок управления его гидрозадвижкой при закрытии последний, подает сигнал в выходной канал 6, связанный с рходом следующего по очереди логического блока 5, на включение в работу следующего поливного трубопровода. Сигнал с выхода последнего на очереди ближайшего к программному блоку 10 логического блока 5 дает сигнал по каналу 12 на включение программного блока 10, Выключение распределительного трубопровода производится автоматически после того, как последовательно произведут полив все связанные с расп- ределительньпч трубопроводом поливные трубопроводы (или группы поливных трубопроводов, подключенных к одной гидрозадвижке).

5

20

Блоки 14 формирования периодических гидропотоков заданной длительности для питания блоков 17 запроса

5

0

По истечении заданного длительного интервала времени на выходе генератора 22. гидравлических импульсов появляется сигнал. Через выходной си-- фон генератора 22 по выходному каналу 24 вода проходит в сосуд 28 включения гравитационного гидравлического элемента, открывается клапан этого элемента. Благодаря тому, что в гравитационном элементе имеется канал положительной.обратной .связи, клапан .остается .открытым до тех пор,пока не заполнится водой сосуд 29 выключения. Это происходит через заданный корот- 5 кий промежуток времени, в течение которого накопительная камера 25 заполняется до того, что уровень воды в ней доходит до места .расположения колена сифона. Когда клапан закрывается, прекращается подача воды из канала 15 питания в выходной канал 16, соединенный с входным каналом блока запроса орошения.

Формирование выходного сигнала

0

дится (фиг, 2) при срабатывании гравитационного гидравлического переключателя 9, управляемого подачей воды в его емкость с калиброванным

отверстием, связанную с выходным сифоном мажоритарной накопительной емкости 21. Уровень воды в последней дос тигает отметки срабатывания выход кого сифона лишь в том случае, если в нее имеется приток воды из п, из m (например, из трех из шести имеющихся), стабилизаторов уровня 20. Количество подающих в емкость 21 воду

расширения функциональных возможностей системы путем осуществления выбо рочного полива требующих орошения участков поля, система снабжена установленными на каждом участке поля, орошаемом отдельным распределительным трубопроводом, блоками зап- роса орошения, подключенными к каналам .включения программных ьлоков, и стабилизаторов 20 определяется (фиг.2) О блоками формирования периодических числом сигнализирующих необходимость гидропотоков для питания блоков зап- полива тензометров, релейные выходные элементы 18 которых включаются на перекрытие воздушных каналов управления струйных переключателей 19 и соответственно включение последних |на транзитную передачу гидропотоков из входных каналов 7 в стабилизаторы

роса орошения,

2.Система по п.1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что каждый блок зап: 5 роса орошения выполнен в виде много- канбшьной мажоритарной накопительной емкости с калиброванными сливными отверстиями, входы которой подключены к сигнализаторам влажности поч20 уровня.

Предлагаемая система обеспечивает создание оптимальных условий для произрастания сельскохозяйственных растений и обеспечивает существенную экономию поливной воды.

Формула изобретения

(.Гидроавтоматическая оросительная система, включающая источник орошения в виде магистрального трубопровода, распределительные трубопроводы с головными задвижками, имеющими гидроприводы, подключенные к .. программным блокам, и поливные трубопроводы с водовыпусками, подклю-г ченные к распределительным трубопроводам через гидрозадвижки, снабженны логическими блоками управления для осуществления поочередного, начиная с конца распределительного трубопровода, включения поливных трубопроводов , причем выходы предьщущих логических блоков управления соединены с входами следующих по очереди логических блоков управления, а выход последнего на очереди блока управления подключен к ь аналу отклю чения программного блока на каждом распределительном трубопроводе, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения качества полива и

2708

расширения функциональных возможностей системы путем осуществления выборочного полива требующих орошения участков поля, система снабжена установленными на каждом участке поля, орошаемом отдельным распределительным трубопроводом, блоками зап- роса орошения, подключенными к каналам .включения программных ьлоков, и О блоками формирования периодических гидропотоков для питания блоков зап- 5

0

5

роса орошения,

2.Система по п.1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что каждый блок зап:5 роса орошения выполнен в виде много- канбшьной мажоритарной накопительной емкости с калиброванными сливными отверстиями, входы которой подключены к сигнализаторам влажности поч0 вы, а выход - к гравитационному гид- равлическому переключателю, причем вход блока запроса орошения подключен к каждому сигнализатору влажности почвы параллельно.

3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый блок формирования периодических гидропотоков выполнен в виде подключенного к распределительному трубопроводу до головной задвижки нормально закрытого клапана, кинематически связанного с двуплечим рычагом гидравлического гравитационного элемента, имеющего сосуды включения и выключения на противоположных плечах рычага, причем первый вход сосуда включения подключен к выходу блока формирования периодических гидропотоков и к входу накопительной камеры,

0 снабженной калиброванным отверстием и сифоном- подачи воды в сосуд выключения, а второй вход - к выходу генератора гидроимпульсов, подключенного к входу нормально закрытого клапана.

4.Система по п.2, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что каждый сигнализатор влажности почвы выполнен в виде тензиометра с релейным выходным элементом, подключенным к струйному переключателю.

45

0

20

19

И18

jluiu

i

n 1

V

21

.Ki

5: ::5:4V A

ери г 2

k

Редактор А.Сабо

Фиг.З

Составитель Г.Параев

Техред А.Кравчук Корректор Н,Король

Заказ 1653/4 Тираж 630 Подписное 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. Цель изобретения - повышение качества полива и расширение функциональных возможностей системы полива путем осуществления выборочного полива. Система включает магистральный 1 и распределительные 2 трубопроводы, головные задвижки 3. Задвижки 3 оснащены программными блоками 19 включения. Поливные трубопроводы 4 имеют гидрозадвижки на входах с логическими блоками управления 5. Система содержит блоки 17 запроса орошения (БЗО). БЗО 17 выполнены в Hh ел W v« -frMJNH Фие.1 If 16 ion