Система оптимизации температурного режима растений Советский патент 1975 года по МПК A01G7/00 G05B13/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при выращивании растений в регулируемых условиях внешней среды в фитотронах и овощеводстве защищенного грунта. Известны системы регулирования температуры внешней среды растений с помощью устройств, поддерживающих заданный температурный режим внешней среды растений или изменяющих его по заданной программе. Однако эти системы не учитывают непрерывно изменяющихся потребностей растений в изменении температуры окружающей срецы и не могут обеспечить непрерывного соответствия окружающей растения среды максимуму температурной кривой фотосинтеза. Цель изобретения - повышение эффективности регулирования в соответствии с максимумом температурной кривой фотосинтеза. Поставленная цель достигается тем, что система снабжена датчиком температуры и программным блоком, вход которого соединен с выходом экстремального регулятора, а выход вместе с датчиком температуры подключен к исполнительному механизму, причем последний выполнен из элементов сравнения и управления объектом регулирования. Это обеспечивает увеличение быстродействия системы и повышает точность удержания максимума температурной кривой фотосинтеза. На чертеже изображена принципиальная схема системы оптимизации температурного режима растений. Система включает ассимиляционную камеру 1 с растениями, источник 2 излучения, газовый счетчик 3, дифференциальный газоанализатор 4 на СО2, регулирующие вентили 5, 6, автоматический потенциометр 7, экстремальный регулятор 8, блок 9, исполнительный механизм 10, датчик 11 температуры, прибор 12, регистрирующий температуру воздуха в камере, электродвигатель 13, редуктор 14, электрический регулятор 15 мощности и теплообменник 16. Устройство работает следующим образом. Через камеру 1 с растениями, над которой находится источник 2 излучения, с постоянной скоростью прокачивается воздух. Расход воздуха через камеру замеряется газовым счетчиком 3. Со входа и выхода камеры производится непрерывный отбор воздуха, поступающего с постоянным расходом в газоанализатор 4. Расход воздуха через газоанализатор устанавливается постоянным с помощью вентилей 5 и 6. Электрический сигнал от газоанализатора, пропорциональный разнице концентраций СО2 на входе и выходе камеры, поступает на автоматический потенциометр 7, регистрирующий уровень фотосинтеза, и экстремальный регулятор 8. Экстремальный регулятор поддерживает наивыгоднейшие значения регулирующих входных величин (температуры воздуха в камере), которые обеспечивают достижение максимальных значений регулируемых выходных величин (интенсивности фотосинтеза) путем подачи команд на реверс электродвигателя программного блока 9, что приводит к увеличению или уменьшению его выходного сигнала. Выходной сигнал от программного блока поступает в исполнительный механизм 10, осуществляющий алгебраическое суммирование сигнала программного блока 9 и сигнала прибора 12, регистрирующего текущую температуру, в качестве которого использован реохорд дистанционной передачи показаний моста КСМ-4, сопротивление которого меняется пропорционально изменению температуры воздуха в камере, измеряемой датчиком 11 температуры. При равенстве сигналов, поступающих от программного блока 9 и прибора 12 (случай нахождения системы в области максимума фотосинтеза), выходной сигнал исполнительного механизма 10, управляющие промежуточные реле которого обесгочены, равен нулю, и электродвигатель 13 отключен. При уходе системы от экстремума вследствие внещних возмущений или дрейфа самой экстремальной характеристики объекта регулирования, экстремальный регулятор выдает на вход программного блока сигнал, приводящий к увеличению или уменьщению выходного сигнала последнего. Это вызывает разбаланс сигналов от программного блока 9 и прибора 12 в исполнительном механизме 10, который в зависимости от соотнощения этих сигналов изменяет направление вращения электродвигателя 13. Электродвигатель через редуктор 14 изменяет напряжение регулятора 15 мощности, за счет чего изменяется режим работы теплообменника 16. Работая таким образом, устройство изменяет темнературу воздуха в камере так, что интенсивность фотосинтеза все время максимальная.

Предмет изобретения

Система оптимизации температурного режима растений, включающая объект регулирования, газоанализатор на СО2, экстремальный регулятор и исполнительный механизм, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования в соответствии с максимумом температурной кривой фотосинтеза, система снабжена датчиком температуры и программным блоком, вход которого соединен с выходом экстремального регулятора, а выход вместе с датчиком температуры подключен к исполнительному механизму, причем последний выполнен из элементов сравнения и управления объектом регулирования.

Bojdy-K