Устройство для определения срока полива Советский патент 1989 года по МПК A01G25/16 A01G25/02 

ел

о

00

vj ел

3150

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и предназначено для повышения точности и улучшения технологичности полива сельско- хозяйственных культур на полях со значительной микронеоднородностью фонового электрического потенциала почвы.

Цель изобретения является- повыше- ние точности определения срока полива .

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для определения срока полива; на фиг 2 - принципиальная электрическая схема измерительного и регистрирующего блоков; на фиг. 3- принципиальная электрическая схема измерительного дифференциального усилителя; на фиг. 4, 5 и 6 - схемы электрических потенциалов в почве, наводимые на электродах устройства.

Устройство для определения срока полива (фит. 1) содержит стержни 1, в нижней части которых смонтированы кольцевые 2 и осевые 3 электроды, которые посредством расположенных в стержнях проводников 4 электрически связаны с электронным измерительным блоком, смонтированным в корпусе 5 устройства, к которому присоединены стержни 1. Включение измерительного блока производится кнопкой 6, управление его чувствительностью осуществляется переключателем 7. Измери тельный блок подсоединен с регистрирующему блоку, который имеет стрелочный индикатор 8 с индексами О БП, НП на левой панели ксфпуса. На боковых стенках корпуса 5 укреп- лены рукоятки 9 для заглубления стержней 1 в почву. Принципиальная электрическая схема измерительного блока устройства (фиг. 2) построена следующим образом.

Каждый измерительный усилитель, входящий в состав измерительного блока, выполнен в виде дифференциального усилителя, причем первые электроды подключены соответственно к входам первого дифференциального усилителя, вторые - к соответствующим входам второго дифференциального усилителя, выходы которых объедннены и связаны с первой входной клеммой регистрирующего блока. Кроме того, первый и второй электроды первого стержня связаны с соответствующими

0

5 0 о

5

0

входами третьего дифференциального усилителя, а первый и второй электроды второго стержня связаны с соответствующими входами четвертого дифференциального усилителя, при этом входы третьего и четвертого дифференциальных усилителей соединены и пстдключены к второй входной клемме регистрирующего блока.

На фиг. 3 изображена принципиальная электрическая схема измерительного дифференциального усилителя с переключателем 7 чувствительности обеспечивающим высокую температурную стабильность измерительного блока.

На фиг. 4,5,6 изображены схемы формирования электрических потенциалов в почве при их наведении движущейся по капиллярам влагой и локально неоднородным фоновым электропотенциалом почвы, представленным кажущимся источником электропотенциала Е и линиями напряженности фонового поля .

Рядом с электродами проставлены значения наведенных на них в почве электропотенциалов (в квадратных скобках), отражающих суперпозицию поля, наведенного движущейся влагой (индекс в) и поля почвы (индекс п).

Буквенные обозначения Н и В символизируют наружный (кольцевой) и внутренний (осевой) электроды, подстрочный индекс л соответствует левому по чертежу электроду.

Фиг. 4 и 5 характеризуют соответственно случаи относительно больших и относительно малых градиентов электрополя движущейся влаги на фоне одного и того же уровня микронеоднородного фонового поля. Фиг. 6 отражает случай слабой изменчивости фонового поля.

Устройство для определения срока полива работает следующим образом.

Высокоомные входы измерительных усилителей подсоединяются к измерительным электродам, а выходы связаны с регистрирующим блоком. С целью повышения точности определения сроков полива полей со значительной микронеоднородностью фонового электрического потенциала почвы каждая пара измерительных электродов 2 и 3 расположена на соответствующем стержне 1, причем первый из электродов

515037

2 вьшолнен в виде кольца, охватывающего стержень, а второй - 3 в виде основания стержня. Согласно принципиальной электрической схеме (фиг. 2) измерительного () и регистрирующего (ИП) блоков измерительные усилители А,-А подсоединены к измерительным электродам 2 и 3 устройства таким образом, чтобы индикация Q на регистрирующем блоке происходила в соответствии с выражением.

Е(Вд-Нд)+(В-Н)-(В-Вд)-(Н-Н,),

где Е - инди щруемый потенциал j В,Н - потенциалы соответственно осевого 3 и кольцевого 2 электродов стержня f; л - индекс левого стержня 1

прибора,

причем шкала стрелочного индикатора 8 регистрирующего блока тарируется индексами 0 -исходное положение БП - не нужен полив (), НП

нужен полив (Е 0).

Устройство в вертикальном поло- жеЧ ии посредством рукояток 9 заглубляется так, чтобы стержни 1 расположились в почве не глубже 10 см. Кноп кой 6 включается измерительный блок, С использованием переключателя 7 чув ствительности добиваются отклонения стрелки индикатора 8, запоминают положение переключателя 7 чувствительности и направление отклонения к индексам БП или НП. Затем прибор заглубляют так, чтобы стержни последовательно располагались на глубинах 20, 40, 60 см, причем на каждой глу- не вьшолняется указанный отсчет по регистрирующему блоку. Полив назначается в случае, если в трех и более слоях индуцируется НП. Полив не нужен, если НП индуцируется в одном случае или индицируется только БП. Отсутствие индикации обычно соответствует пересушенной почве, когда потребность в поливе очевидна и без использования прибора.

Указанный режим работы устройства относится к случаю низкой изменчивости фонового электропотенциала почвы, когда его величина мало влияет на точность индикатора 8 вертикального градиента электропотенциала, наводимого в почве движущейся власой (фиг. 6).

) Q

15

20

25

- 30

35

40

45

50

55

156

В случаях, изображенных на фиг. 4 и 5, высокая микронеоднородность фонового электропотенциала приводит к тому, что вертикальный градиент наведенного на электродах 2,3 каяадого стержня 1 суммарного электропотенциала противоположен градиуенту потенциала электрополя движущейся влаги. Это не позволяет правильно определить потребность в поливе, по- скольку регистрируюсций блок дает неверную информацию о направлении движения влаги.

Поэтому работа устройства в этом случае проходит следующим образом.

Стержни прибора погружаются на 10 см и производится описанная индикация. Затем стержни 1 извлекаются, прибор разворачивается на 180 вокруг вертикальной оси, причем стержни 1 меняются местами и погружаются в то же место на глубину 11 см (обеспечивается контакт с почвой практически на прежней глубине 10 см), и производится новая индикация. Если фоновый электропотенциал мал (фиг. 6), то характер индикации сохраняется в каждой вьшапненной паре определений, показание прибора отражает действительный характер движения влаги в почве, данные принимаются во внимание и разрешается переход к выполнению описанных операций на очередной глубине расположения электродов 2,3 стержней 1.

1

Если при очередном определении

электроды 2 и 3 располагаются в слое почвы с потенциалами, .соответствуюсци- ми фиг. 4 или 5, при развороте прибора на 180 на одной и той же глубине получают пару неопределенных (фиг. 4) или противоположных (фиг. 5) показаний индикатора 8 регистрирующего блока. Это обеспечивается соединением дифференциальных усилителей измерительного блока и соответствует предложенному аналитическому вьфа- жению индицируемой регистрирующим блоком разности потенгдиалов. Обеспечивается выявление зон в почве, отличающихся высокой микронеоднородностью фонового электропотенцигша, искажающего данные о направлении движения влаги, и описанный резуль- тат с противоположной индика1и1ей на одной глубине не принимается во внимание.

Как правило 8-13 пар погружений электродов на разные глубины (причем опробования на разной глубине могут вьшалняться на одной позиции) доста- точно для получения данных, необходимых для установления истинной потребности растений в поливе, о чем свидетельствует однозначность индикации на регистрирующем блоке при разворо- те стержней на 180. Таким образом, этим устройством обеспечивается браковка данных, искажающих индикацию вертикальных градиентов электропотенциала, наводимого в почве движущейся влагой. Устройство для определения срока полива позволяет преодолеть вредное влияние микронеоднородности фонового электропотенциала почвы на процесс определения потребности в поливе Полей, что повьпиает точность назначе ния сроков полива.

Формула изобретения

Устройство дпч определения срока полива, содержащее измерительные электроды, подключенные через измерительные усилители к регистрирующему блоку, отличающееся тем, что, с цел 1,10 повышения точнорти

определения срока полива, каждая пара измерительных электродов расположена на соответствующем стержне, причем первый электрод вьтолнен в виде кольца, охватывающего стержень, а второй - в виде основания стержня, при этом в качестве измерительных усилителей использованы дифференциальные усилители, причем первые электроды подключены соответственно к входам первого дифференциального усилителя, вторые - к входам второго дифференциального усилителя, а выходы первого и второго дифференциальны усилителей обьединены и связаны с первой входной клеммой регистрирующего блока, кроме того, первый и второй электроды, расположенные на первом стержне, связаны с соответствующими входами третьего дифференциального усилителя, а первый и второй электроды, укрепленные на втором стержне, соединены с соответствующими входами четвертого дифференциального усилителя, при этом выходы третьего и четвертого дифференциальных усилителей объединены и подключены к второй входной клемме регистрирующего блока.

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения - повышение точности определения срока полива. Устройство содержит стержни 1, в нижней части которых смонтированы кольцевые 2 и осевые 3 электроды. Электроды через проводники 4 связаны с измерительным блоком выполненным в корпусе 5. Включение измерительного блока в работу осуществляется кнопкой 6. В состав измерительного блока входят диференциальные усилители. Управление чувствительностью устройства производят переключателем 7. Измерительный блок связан с регистрирующим прибором, оснащенным стрелочным индикатором 8. На боковой стенке корпуса 5 укреплена рукоятка 9 для заглубления стержня 1 в почву в рабочем положении. В режиме измерения стержни 1 с электродами 2,3 заглубляют в почву на разную глубину в сторону ее возрастания и определяют знак электрического почвенного потенциала. В случае изменения знака потенциала делают вывод о необходимости полива данного участка поля. 6 ил.

Фи9.2

25fT ПВ

ss-j

35fj 20в

n

/377 J5/7 22s

6S1 fSn 20 В

.

S5l 26rr ЭОВ

551 35n 20Л

2J 20fi 22в

21 n 20 В

6B1 35rr JOB

SB ffSf 20B

Фиг 5

X

xf

/«э7

2fn 27 В

21 22rr 20&

V