Устройство для автоматического управления поливом

СОВ ЕТСНИ ОЦФЛФВе БЛИКИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОГНРЬ(Т 19(7) Белорусский институт механизации сель ского хозяйства(56) 1. Авторское свидетельство СССР596192, кл, А 01 Р 27/00, 1976,2. Авторское свидетельство СССР935014, кл, А 01 Р 27/00, 1980.(54) (57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ, со держащее регулирующую аппаратуру с усилительно-преобразовательным блоком и датчиком влажности почвы, подключенным на вход усилительно-преобразовательного бло. ка и выполненным в виде двух спаренных и дополнительного транзисторов, причем один из спаренных и дополнительный транзисторы покрыты гигроскопическим шнуром, имеющим свободный конец для рэаимодействия с почвой на уровне нижней точки корневой системы растений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования влажности почвы, путем введения поправки на,влажность воздуха, устройство снабжено последовательно включенными блоком измерения относительной влажности воздуха, блоком предварительной настройки харак. теристики устройства и суммирующим усилителем, причем выход усилительно-преобразовательного блока подключен к второму входу суммирующего усилителя, а выходпоследнего - к регулирующей аппаратуре.1061740 1Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к орошаемому земледелию, и может быть использовано в систе. мах автоматического управления поливом.Известны устройства автоматического уп равления поливом, содержащие регулирующую аппаратуру с усилителем и датчик влаж ности почвы, выполненный в виде двух спаренных транзисторов, включенных по токудифференциально на вход усилителя, причемодин из транзисторов покрыт гигроскопичес Оким шнуром, имеющим свободный конец длявзаимодействия с почвой на уровне нижней,точки корневой системы растений, а другой:транзистор выполняет функцию сухого термометра, фиксируя температуру ппчвьГмз"уровне, в котором он установлен, а влагосодержание почвы определяется по разностисопротивлений переходов спаренных знзисторов, которые зависят от температурь)транзисторов 11,Недостатком устройства является влияние колебаний температуры почвы н влажности воздуха на работу датчиков,Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического управления поливом, содержащее регулирующуюаппаратуру с усилительно-преобразовательным блоком и датчиком влажности почвы,подключенным на вход усилительно-преобразовательного блока и выполненным в виде двух спаренных и дополнительного тран.зисторов, причем один из спаренных и дополнительныйый транзисторы покрыты гигроскопическим шнуром, опущенным свободнымконцом в почву до уровня нижней точки корневой системы растений 12).Недостатком известного устройства является влияние колебаний влажности на работу датчиков, и следовательно, недостаточная влажность регулирования влажности почвы.Цель изобретения - повышение точности регулирования влажности почвы путемвведения поправки на влажность воздуха, 40.Цель достигается тем, что усройствоснабжено последовательно включенными блоком измерения относительной влажности воздуха, блоком предварительной настройки характеристики устройства и суммирующим усилителем, причем выход усилительно-преоб.45разовательного блока подключен к вто-,рому входу суммирующего усилителя, а выход последнего - к регулирующей аппаратуре,На фиг. 1 изображена принципиальная 5 Осхема устройства; на фиг. 2 - зависимостивыходного сигнала усилительно-преобразовательного блока измерения влажности почвы от относительной влажности воздуха.Устройство для автоматического управ-.ления поливом (фиг, 1) содержит датчик 551 влагосодержания почвы, усилительно-преобразовательный блок 2 измерения влаж.ности почвы, блок 3 измерения относитель 2ной влажности воздуха с датчиком 4 влажности, блок 5 предварительной настройки рабочей характеристики устройства и суммирующий усилитель 6, Регулирующая аппаратура на фиг, 1 не показана.Устройство работает следуюшим образом.Датчик 1 влагосодержания почвы уста,навливается таким образом, чтобы гигро. скопический шнур свободным концом дости. гал нижней точки корневой системы растений. Датчик 4 влажности воздуха располагается вблизи места установки датчика влагосодержания почвы на высоте 25-40 см,На выходе усилительно-преобразователь. ного блока 2 напряжение соответствует оп. ределенному значению влажности почвы при постоянном значении относительной влажности воздуха. С ростом относительной влажности воздуха при постоянном влагосодержании почвы выходное напряжение усилительно-преобразовательного блока снижа. ется (фиг. 2) и при влажности % = 100/о воздуха напряжение равно нулю. Причем, в диапазоне относительных влажностей воздуха 40 - 100 О/о имеет место линейная зависимость выходного напряжения усилительно- преобразовательного блока. от влажностивоздуха.С помощью блока 3 измерения и датчика 4 влажности воздуха контролируется изменение влажности воздуха вблизи места установки датчика влагосодержания почвы, Выходное напряжение блока 3 измерения линейно зависит от относительной влажности воздуха. В условиях управляемого изменения влажности воздуха осуществляется предварительная настройка рабочей характеристики устройства на соответствующий диапазон контроля влажности почвы, например 60 - 70/о от полной влагоемкости, следующим образом.При относительной влажности воздуха, соответствующей нижней границе зоны коррекции, например при % = 50/р, измеряют выходное напряжение (Ч, фиг. 2) усилительно-преобразовательного блока и определяют истинное значение влажности- почвы. Резистором КЗ блока 5 устанавливается нижняя граница зоны коррекции по относительной влажности воздуха таким об-" разом, чтобы выходное напряжение операционного усилителя ДА 1 блока 5 было равно нулю. Кроме того, резистором Й 4 задаегея масштаб изменения выходного напряжения (Ч, фиг. 2) первого усилительного каскада блока предварительной настройки рабочей характеристики устройства в зависимости от относительной влажности воздуха.Далее, при неизменной влажности почвы необходимо изменить относительную влажность воздуха, например установить % =70/о.1061740 е,8 Составитель Г. ПараевТехред И. Верес,КоТираж 721 ПоИПИ Государствейного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., диал ППП Патента, г, Ужгород, ул. Пров Редактор А. ЧерныхЗаказ ) 0086/2ВНИ ектор Г. Решетнисное 4/5ная, 4 ЭКак видно из графика (фиг, 2) .истин- ное значение влажности почвы (Ч, ) равно сумме показаний усилительно-преобразовательного блока 2 (напряжение ф ) и поправки, соответствующей значению на 5 пряжения Ч - Ч, которая определяется по выходному напряжению (Ч ), фнг; 2) первого усилительного каскада блока предварительной настройки рабочей характеристики устройства через угол наклона характеристики усилительно-преобразовательного блока измерения влажности почвы, к оси относительной влажности воздуха.Выходное напряжение первого усилитель." ного каскада блока 3 предварительной настройки делится с помощью делителя на п, где п - целое число больше.10.5Выходное напряжение (Ч 1 ) второго усилительного каскада блока предварительной настройки зависит от соотношения резисторов Й 7 и Й 8 блока 5, а выходное напряжение устройства равно сумме напряжений 20 на входах суммирующего усилителя.Настройка устройства заканчивается ус. тановленнем такого значения сопротивления резистора Й 8, чтобы выходное напряжение устройства было равно выходному напряжению усилительно. преобразовательного бло. ка измерения влажности почвы, соответст вующему измеренному при нижней границезоны коррекции по относительной влажности воздуха,Отношение ф определяет в этом случае тангенс угла наклона прямой и относительной влажности воздуха, а выходное напряжение устройства однозначно зависит от влагосодержания почвы при колебании относительной влажности воздуха, что позволяет исключить влияние колебания относительной влажности воздуха на работу датчика.Масштаб выходного напряжения Ч пер- вого усилительного каскада блока предварительной настройки выбирается по отношению напряжения Чтаким образом, что. бы ошибка определения поправки за сМет неравенства углов наклона при разном.влагосодержанин почвы была минимальной в измеряемом диапазоне влажностей почвы.Использование изобретения в орошаемом земледелии позволит повысить точность функционирования систем автоматического управления поливом растений в зависимости от влагосодержания почвы, что даст возможность повысить урожайность выращиваемых культур и снизить расход воды на полив.