Устройство для автоматического управления поливом Советский патент 1987 года по МПК A01G25/16 

Изобретение относится к аитоматическим устроствам полива сельскохозяйствениых культур и может найти иирокое применение для полива растений, особенно в теплинах индивидуальных хозяйств и садоводческих товариществ.

Целью изобретения является повышение эффективности работы путем уста11(вления оптимального времени полива при одновременном упрощении устройства.

На фиг. 1 представлено усгр(Л1ство, общий вид; на фиг. 2 -- блок запуска и останова; на фиг. 3 - блок памяти; на фиг. 4 - график зависимости напряжения управления от времени.

Устройство для автоматического управления поливом (фиг. I) содержит ripoi - раммный блок 1, датчик 2 светового дня, компаратор 3, блок 4 запуска и останова, узел 5 задержки, узел 6 сравнения, блок 7 памяти, исполнительный узел 8, датчик 9 влажности, усилитель К), ключ II.

Блок запуска и останова 4 состоит из (фиг. 2) коммутатора 12, первого формирователя 13, второго формирователя 14, ключа 15.

Блок 7 памяти содержпт (фиг. 3) повторитель 16, ко.ммутатор 17, балапсный каскад 18, накопительный конденсатор 19.

На фиг. 4 представлен график зависимости регулирования времени полива в зави- си.мости от влажности почвы. (А мейство горизонтальных линий lJ.ii;|i M (I 4) нредстав- ляет собой запомненное блоком 7 па.мяти напряжение от датчика 9 влажности на данный момент времени, а кривая LJ .и-ржки напряжение, фор.мируемое узло.м 5 задержки после подачи команды от блока 4 запуска и останова. При достижении напряжением иза.чержки уровня напряжения с б. юка 7 памяти LJonper узел 6 сравнения выдает команду отключения полива на узе. 1 6. Времена ti-14 определяют длительность юлива в зависимости от в;1ажности почвы.

Устройство (фиг. 1) структурно содержит последовательно соединенные датчик 2 светового дня, комнаратор 3, блок 4 зануска и останова, узел 5 задержки, узел 6 сравнения, ключ 11, выход которого соединен с первым входом блока 4 занх ска и останова, и последовательно соединенные датчик 9 влажности, усилитель 10, блок 7 памяти, выход которого соединен с первым входом узла 6 сравнения, а второй вход блока 7 памяти соединен с выходом компаратора 3 программного блока I. Выход блока 4 запуска и останова соединен с входом исполнительного узла 8.

При этом первый вход узла 6 сравнения выполнен управляемым по напряжению, пропорциональному влажности почвы (фиг. 4).

Указанный блок может быть выполнен на основе компаратора (например, па микросхеме 521СА2).

Конструктивной особенностью блока 4 запуска и останова является выполнение его в виде коммутатора 12, двух формирователей 13 и 14 имнульсов, ключа 15, вы- ход которого является выходом блока, при этом первый и второй выход коммутатора 12 соединены соответственно с первым и вторым фор.мирователями импульсов, выходы которых объединены и подключены к второму « входу ключа 15, первый вход которого является первым входом блока, вторым входом которого является вход коммутатора.

Коммутатор 12 выполнен, например, в виде транзисторного ключа, нагрузкой которого является реле с двумя контактами. 5 Формирователи 13 и 14 представляют собой нростей иие дифференцирующие цепочки, обеспечивающие формирование и.мнуль- сов при нодаче на }1их постоянного напряжения.

Ключ 15 выполнен, например, в виде ти0 ристора с управляюн1им электродом. При

этом вторым входом к,люча является анод,

а нервым входом унравляющий электрод.

Блок 7 памяти выполнен в виде последовательно соединенных повторителя 16 с на- 5 копительным конденсатором 19, коммутатора 17 и балансного каскада 18 на полевом транзисторе.

Повторитель (собирается на транзистор- ном каскаде) и балансный каскад (на полевом транзисторе) выполняются по стап- O дартпым схемам. Возможно их построение на микросбо)ках типа 1НТ251 и 504НТ1.

Датчик 2 светового дня представляет собой, например, фоторезистор типа ФСК - 1, сопротивление которого меняется в зависимости от освещенности.

5 Второй вход компаратора подключен к щине подачи опорного нанряжения, относительно которого срабатывает компаратор.

Указанное опорное нанряжение устанавливается соответственно сигналу от датчи, по утренней освещенности.

0 Узел 5 (узел задержки) является стандартным узлом, выполненным на основе реле времени с RC-ценью.

Ключ 11 является обычным транзисторным каскадом, нагрузкой которого является реле.

Узел 8 может быть выполнен в виде, например, электромагнитного вентиля.

Устройство работает следующим образом.

При достижении достаточной утренней освещенности датчика 2 светового дня срабатывает компаратор 3 программного блока 1, который подает команду в виде перепада напряжения одновременно на блок 4 запуска и останова и на блок 7 памяти. При срабатывании компаратора 3 сраба- 5 тывает коммутатор 12 блока 4 запуска и останова и подключает формирователь 13 импульсов, обеспечивающий включение ключа 15. При этом информация о влажности почвы запоминается в виде постоян5

0

ного напряжения в блоке 7 и поступает на первый вход узла 6 сравнения. Сигналом с блока 4 запуска и останова включается узел 5 задержки и исполнительный узел 8. Если влажность высокая, то напряжение на первом входе узла 6 сравнения низкое, и при достижении заряда в узле 5 задержки этого потенциала по второму входу узел 6 сравнения выдает команду через ключ 1 1 на выключение блока 4 запуска и останова по первому входу.

Если влажность низкая, то потенциал, снимаемый с датчика 9 влажности и запомненный в блоке 7 памяти, будет высоким. Время полива, определяемое узлом 5 задержки, соответствует значениям t|-(4 (фиг. 4) до уравнения потенциалов по входам узла 6 сравнения. При это.м узел 6 срабатывает и выдает команду на отключение узла 8.

В исходном режиме сигналом с датчика влажности через нормально замкнутые контакты коммутатора 17 узла 7 (фиг. 1, фиг. 3) заряжается конденсатор 19, обспечивая запоминание информации о влажности почвы в данный момент времени. При срабатывании узла 3 срабатывает коммутатор 17, подключая запомненную информацию через каскад 18 к первому входу узла 6. Одновременно управляющий сигнал подается на блок 4, запускающий исполнительный узел, и на узел 5 задержки. Вследствие наличия RC-це- пн узел 5 формирует монотонно возрас- гаюший сигнал в виде пилообразного напряжения, который подается на второй вход узла 6. При достижении на втором входе уровня напряжения первого входа узел б пере- брасывется, что приводит к отключению полива.

При это.м, чем ниже влажность почвы, тем напряжение с датчика выше и, следовательно, полив идет дольше, и, наоборот, чем больше влажность, те.м время полива меньше.

Таким образом, время полива зависит от влажности почвы и четко зафиксировано

0

сигналами с датчика светового дня (т.е. утром при включении, а вечером при отключении) .

Формула изобретения

1.Устройство для автоматического управления поливом, содержащее последовательно соединенные датчик влажности с усилите,1ем, блок па.мяти и узел сравнения, а также программный блок и исполнительный узел, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем установления оптимального времени полива при одновре- .менном упрощении устройства, в него введе5 ны блок запуска и останова, ключ и узел задержки, выход которого соединен с вторым входом узла сравнения, выход которого через ключ соединен с первым входом блока запуска и останова, выход которого соединен с входом исполнительного узла, при

0 этом программный блок выполнен в виде последовательно соединенных датчика светового дня и компаратора, выход которого соединен с вторым входом блока памяти и блока запуска и останова, причем второй вход компаратора программного блока,со динен с шиной источника опорного напряжения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок запуска и останова содержит коммутатор, два формирователя импульсов и ключ, выход которого является выходом

0 блока, при этом первый и второй выходы ко.ммутатора соединены соответственно с первым и вторым формировате, импульсов, выходы которых объединены и соединены с первым входо.м ключа, второй вход которого является первы.м входом б.тока, прис чем вход ко.ммутатора является вторым входом блока.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок па.мяти содержит последовательно соединенные повторитель с накопительным конденсаторо.м, ком.мутатор и балансный

0 каскад, выполненный, например, на полевом транзисторе.

5

к узлц5,8

Фиг. 2

От узла 3 (ммпоратор

От датчика

дла кности

К узлу 6

фиг. J

задер ки

и о п. рее.

оп.рег. 3

on.pes.2

t2 ts t

i/.4

Редактор Т. Лазаренко Заказ 4364/4

Составитель Б. Кузьмич

Техред И. ВересКорректор М. Шароши

Тираж 627Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва. Ж -35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

tпoлuSa

Изобретение относится к сельскохозяйственному оросиению. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем установления оптимального времени полива при одновременном упрощении устройства. Устройство содержит датчики 9 и 2 влажности иочвы и светового дня соответственно, блок 4 запуска и останова, узел 5 задержки, блок 7 памяти, узе, 1 6 сравнения и исполнительный узел 8. При достижении достаточной утренней освепк нности датчик 2 светового дня запускает устройство в работу. При этом информация о влажности почвы запоминается в виде постоянного напряжения в блоке 7. Если влажность В1)1сокая, то через ключ 1 1 поступит сигпал па выключение блока 4 запуска и останова по первому в.ходу. Если влажпость низкая, то блок 4 запускается в работу. Время полива определяется уз/юм 5 задержки, зависит от влажности почвы и фиксируется си1 налами с датчика 2 светового дня. Устройство обеспечивает полив ку.чьтур два раза в день (утром и вечером) дозами, завися- Н1ИМИ от влажности почвы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л со о О5 о: oi