Устройство для автоматического управления поливом

.(71) Всесоюзйое. научвенное объединение поорошения "Радугами(9)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС:КОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОЙ, включающее датчики полива, блоки сравнения, блок логического управления, реле времени и блок полива, а также блок синхронизации измерений, выходы кото:рого подключены к датчикам .полива и к, блокам сравнения и логического управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с, целью повышения точности управления поливом, в качестве датчи-. ков,полива использованы датчики мэми" рения скорости водного тока в стебле и диаметра стебля. растений, снабженные узлами запоминания, входы кото" рых подключены к.блоку ринхрониза :Е ции, а выходы - к блокам сравнения.Изобретение относится к сельскомухозяйству, а именно к орошаемомуземледелию, и может быть использовано для автоматического управленияисполнительными механизмами поливав открытых и закрытых грунтах.Известно устройство для автоматического управления поливом, содержащее измеритель влажности почвы, бло1 Осравнения с эадатчиком предпопивно"го значения, блок полива и программного управления. Кррме того, устройство снабжено блоком автоматической калибровки измерителя влажности, соединенным с выходом и .входом15измерителя влажности и с выходомблока программного управления1.Однако данное устройство характеризуется невысокой точностью измерения, так как полив осуществляется на основании. измерения влагосодержания почвы, оптимальное значениекоторой меняется дпя различных типов почвы; погодных условий и т.д.Известно также устройство для ав 25томатического управления поливом,включающее датчики полива, блокисравнения, блок логического управления, реле времени и блок полива, атакже блок синхронизации измерений,ЗОвыходы которых подключены к датчикамполива и к блокам сравнения и логи: -ческого управления 1 21,Недостаток известного устройства - неточность измерений, несмотря на применение нескольких датчи. ков влажности, вследствие неучетеконкретного состояния развития растения, требующего полива.Цель изобретения - повышение точности управления поливом.Цель достигается тем, что е уст"ройстве для автоматического управления поливом е качестве датчиков полива использованы датчики измеренияскорости водного тока в стебле и диаметра стебля растений, снабженныеузлами запоминания входы которых подключены к блоку синхронизации, а вы"ходы - к блокам сравнения.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 принципиальная схема предлагаемогоустройства,Устройство для автоматического55управления поливом (фиг. 1.) содержитдатчик 1 измерения скорости водноготока в стебле, датчик 2 измерениядиаметра стебля, блок сравнения 3,первый вход которого соединен с выходом прибора 1, блок сравнения 4, первый вход которого соединен с выходомприбора 2, запоминающие узлы 5 и 6,выходы которых соединены каждый совторыми входами блоков сравнения 3и 4 соответственно, логический блокуправления 7, деа входы которогосоединены с выходами блоков сравнения 3 и 4, а выходы - со входами запоминающих узлов 5 и 6 и со входомреле времени 8, блок полива 9, входкоторого соединен с выходом релевремени 8, блок синхронизации 10,причем приборы измерения скоростиводного тока в стебле и диаметрастебля, запоминающие устройства иблок управления дополнительно соединены с выходами блока синхронизации.Датчики измерения скорости водного тока в стебле растения и измерения диаметра стебля содержат соответствующие преобразователи и даютна выходе сигналы постоянного напряжения, пропорциональные измеряемымвеличинам.Блоки сравнения (фиг. 2) содержатусилитель постоянного тока (УПТ) 11и 12, включенные по схеме суммирующего усилителяЗапоминающие устройства построе.ны на потенциометрах 13 и 14, вращающиеся движки которых через редукторысвязаны с валами электродвигателей15 и 16,Блок управления представляет собой системы реле К 1-К 7 17-23. Релевремени полива 24 служит дпя выдержки определенного, заранее установленного времени полива в том случае,если это необходимо. В этом случаереле К 8 25 своими контактами К 8.1включает цепь питания реле времениполива.Блок полива в качестве управляющего элемента содержит магнитныйвентиль.Схема синхронизации содержит ре- .ле времени включения прибора, которое управляет включением запоминающих устройств, блока управления иизмерительных приборов. Принцип действия устройства является чисто физиологическим и основан на оДновременном измерении скорости водного тока в стебле растения и его диаметра. При отсутствии почвенной засухи обе эти величины из2304тенциометров В, и В. УПТ обоих каналов оказываются разбалансированными, и напряжения на их выходах имеют знак разности входных напряжений. Поляризационные реле К 1 и К 2 17и 18 своими контактами подготавли.вают цепи питания реле К 3 19 илиК 4 20, К 5 21 или К 6 25. Сигналс блока . синхронизации включает реле К 7 23, которое, подает +20 В черезконтакты К 7.2 на реле К 3 19, К 4 20 иК 5 21 или К 6 22 и +5 В через контактыК 7.1 к контактам К 3.1, К 4.1, К 5. 1,К 6. 1. Валы двигателей Ш и Э." прихо"дят в движейие, направление которогоопределяется полярностью напряженияна входах УПТ 11 и 12 обоих каналов и,вращая движки потеициометров (В и Я)13 и 14, изменяют напряжения, подаваеамые на входы УПТ, до тех пор, пока онине скажутся равными входным напряжениям, В момент их равенства УПТокаэываются сбалансированными, реле К 1 17и К 2 18 обесточиваются и разрываютсвоимиконтактами цепи питания релеК 3, К 4, К 5 и К 6 19-22 которые,. в своюочередь, разрывают цепи питания дви.гателей,ааК 8.1 Реле времеИагнитныйвентиль Не изменяются 0 0 О О Уменьшаются Разные 0 0 0 0 аи 0 0 0 Увеличиваются 0 0 О О 0 0 0 О аи 0 0 О ф,1 - замыкание какого-либо иэ контактов; Такйм образом, происходит запоминание значений входных напряжений на потенциометрах (Ии В) 13 и 14. Я При следующем цикле измерений (по сигналу блока синхронизации) устройство автоматически "сравнивает" входа а ффО - размыкание.а а а,3 1017 меняются в противофазе. В случае засухи эти величины изменяются в сторону уменьаения и обнаружение водного дефицита служит сигналом к поливу растений. 5. Устройство автоматически анализирует изменение двух параметров рас- тения и, если результат соответствует алгоритму управления поливом, то .выдается команда на включение бло" 1 вка полива.Устройство работает следующим образом.На один из входов УПТ подается исследуемый сигнал с датчика (прибо- м ра) измерения, а также постоянное напряжение противоположной полярнос" ти таким образом, что при. равенстве входных сигналов УПТ оказывается сбалансированным и поляризационное . 2 в реле К 1 16 или К 2. 16 (фиг. 2) обесточено. Это напряжение снимается. с движков переменных резисторов 13 и 14 (В и В) связанных с валами двигателей 01 и Ь 15 и 16. Пусть, 2 в исходном состоянии движки переменных резисторов находятся в сред-. нем положении, а сигналы на входах обоих отличаются от снимаемых с поа аа Направление изменения К 3.2 К 5.2 входных сигналов Один изменяется, второй не изменяется 11 1 . О ные сигналы с ранее заполненными,и работа устройства будет происхо"дить аналогично. Логика работы .схемы поясняетсяследующей таблицей.5 1017230 6Таким образом, при замыкании кон- йа с измерением влажности почвы, ко" тактов К 3.2 и К 5.2 срабатывает реле торая неоднозначно определяет потребК 8 и своими контактами К 8,1 эапус- ность растений в поливе, так как ее кает реле времени полива, которое в величина может быть различна для раэсвою очередь открывает магнитный вен- з ных типов почв, географических эон, тиль управления поливом и происхо- культур и, погодных условий. дит полив растений, При других логи" Устройство позволяет более точно ческих состояниях элементов полив не- определить потребность в поливе, так возможен. Таким образом, только при как оно осуществляет автоматическое одновременном уменьшении сигналов, о слежение эа измерением состояния непропорциональных относительной ско- посредственно самого растения и не рости водного тока в побеге растения подвержено влиянию посторонних факи его диаметра, реализуется алгоритм торов. управлейия поливом растений,Использование устройства, автома-Повышение точности управления по- тически определяющего в процессе ра- ливом, которое достигается предлаботы режим полива растений по изме- гаемым уотрдйством, позволяет улучнению их физиологических параметров, шить водный режим растений и тем саповышает точность управления поливом, мым повысить урожайность сельскохо" так как работа устройства не свяэа .зяйственных культур. .годпис ИИПИ Заказ 3 Й 12/3 Тираж 72е и елиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,