Устройство управления многоопорной дождевальной машиной

(21) (22) (46) (71) кий ции (72) 15 Бюл. М аучно-исследоват дротехники и мел аЕ.П. Клюе Байкин, В Б,С. Пластун, Гончарова и В ошГОСУДА СТВЕННОЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 1175299, кл. А 01 С 25/09, 1984.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНОЙ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, Цель изобретения - повышение точности и надежности работыустройства, Устройство включает блоки15 и 17 управления электродвигателямиопорных тележек и насосной установкиблок 14 задания поливной нормы, термоанемометрический датчик 1 скоростиветра и блок 12 согласования и коммутации, Блок измерения 5 включает. аналого-цифровой преобразователь 6, нормализатор 7, счетчик 8 текущей частоты, генератор 9 эталонной частоты, подключенный к первому входу счетчика 10 эталонной частоты и логический блок 11. Сигналы в виде изменяющейся частоты с термоанемометрического датчика 1 скорости ветра на основе диода с принудительным электрическим разогревом и узлом преобразования тока через диод в частоту поступают через аналого-цифровой преобразователь 6, нормализатор 7 в счетчик 8. Логический блок 11 сравнивает показания счетчика 8 и счетчика 10 эталонной частоты кварцевого генератора 9. В зависи- а мости от результатов сравнения через блок 12 согласования и коммутациипроизводится управление поливной нормой блоком 14 путем изменения скорос- Св ти движения тележек,с электродвигателями 16 и управление электродвигателем насосной установки 18 блоком 17, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к сельскомухозяйству и может быть использованопри поливе сельскохозяйственных культур самоходными электрифицированнымидождевальными машинами, например, ти-.па "Кубань",Цель изобретения - повышение точности и надежности работы устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства управления многоопорной дождевальной машиной,Устройство содержит диодный термоанемометрический датчик 1 скоростиветра, выполненный, например на базе 15малогабаритных полупроводниковых диодов КД 102 А, смещенных в прямом направлении постоянным током для обеспечения линейной зависимости прямогопадения напряжения на диоде от температуры, а следовательно, от скорости воздушных потоков, обдуваемыхдиодный датчик, обычно устанавливаемый на верхней части центральной балки 2, соединяющей правый 3 и левый 254 головные пролеты электрофицированной многоопорной дождевальной машины.К выходу диодного датчика 1 подключены блок 5 измерения температурыдатчика 1, В состав блока 5 входят 30последовательно включенные блок аналого-цифрового преобразователя 6"Напряжение-частота", нормализаторпредназначенный для приведенияамплитуды выходного напряжения преобразователя 6 к величине, обеспечивающей нормальное Функционированиесчетчика 8 текущей частоты В блок5 измерения температуры входят также кварцевый генератор 9 эталоннои 40частоты, подключенный к первому входу счетчика 10 эталонной частоты,логический блок 11, блок .12 согласования и коммутации.Для повышения точности контроля 45изменения температуры диодного датчика 1 при его обдуве ветром пита-ние блоков 6-11 производится от стабилизированного источника 13 питания. Выходы блока 12 согласования 50и коммутации подключены к входу блока 14 задания поливной нормы, к входам блока 15 управления электродвигателями 16 колес опорных тележекмашины и входу блока 17 управленияэлектродвигателем насосной установки 18 машины. С помощью насосной установки 18 осуществляется забор оро"сительной воды из открытого оросительного канала 19 через фильтр 20и всасывающий трубопровод 21,Действие термоанемометра основанона явлении зависимости теплоотдачинагретого полупроводникового диодаот скорости обтекающего его воздушного потока.В качестве первичного датчика 1скорости ветра можно испольэовать полупроводниковый диод типа КД 102 Б,через который пропускается среднийпрямой электрический ток величинойоколо 60 мА, обеспечивающий разогрев его р-и-перехода до 70-80 С.В этом диапазоне температур у данного диода обеспечивается высокаястепень линейности прямого падениянапряжения на диоде от температурыокружающей среды.При обдуве ветром диода изменяется температура его корпуса и р-и-перехода, аследовательно, линейно изменяется падение напряжения на диоде, которое поступает на вход линейного преобразователя напряжения в частоту, собранного, например, на операционном усилителе - микросхеме К 553 УД 2, представляющего интегратор линейно нарастающего напряжения, которое, возрастая, заряжает конденсатор, подключенный параллельно инверсному входу и выходу операционного усилителя. Когда он зарядится до 10 В, то однопереходной транзистор открывается, и конденсатор быстро разряжается через него, после чего процесс интегрирования входного напряжения снова повторяетсяОткалибровать термоанемометрический датчик можно, например, по серийному анеморумбометру М 63 ИР. Для того, чтобы исключить влияние колебаний температуры окружающей среды как раз и выбирается принудительный нагрев датчика до 70-80 С, В этом случае колебания температуры окружающей среды при поливе дождевальными машинами от 5 до 45 С практически не сказываются на точности измерения скорости ветра и специальные меры для компенсации температурных колебаний воздуха не требуются, Изменение частоты регистрируется счетчиками и анализируется логическим блоком, после чего формируются соответствующие команды на изменение поливной нормы (скорости движения машины) или отключение ма 134973320 25 30 35 40 45 50 55 шины при скоростях ветра, превьппающих предельно допустимые,Двоичные счетчики 10 и 8 связаныс логическим блоком 11 следующим об 5разом (показано в виде двухстороннихстрелок). На логический блок 11 поступают не только импульсы эталоннойчастоты от счетчика 10 и импульсы текущей частоты от счетчика 8, но с логического блока 11 на двоичные счетчики 8 и 10 поступают сигналы обнуления, если за заданный интервал времени измерения средней скорости ветрасчетчик 8 не успевает полностью заполниться, а импульсы конца счетазаданного интервала измерения скорости ветра заполнили счетчик 10, Послепрохождения команды обнуления счетчиков 10 и 8 начинается новый циклизмерения средней скорости ветра.Устройство управления многоопорнойдождевальной машиной работает следующим образом.При включении дождевальной машиныв работу и установки на блоке 14 необходимой поливной нормы начинается перемещение опорных тележек 16 машины изабор оросительной воды насосной установкой 18 из открытого канала 21 через фильтр 20, всасывающий трубопро -вод 21, а от него через водопроводящие трубопроводы опорных тележек машины к дождевальным аппаратам и далее к орошаемым сельхозкультурам.Если на дождевальную машину приее работе воздействуют ветровые нагрузки, ниже предельно допустимых,то напряжение с выхода диодного датчика 1 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 6 "Напряжение-частота".Функциональная схема преобразователя 6 выбрана такой, чточастота его выходного напряжения линейно зависит от изменения температуры диодного датчика 1,которая связана линейной зависимостью с падением напряжения на датчике 1,Схема преобразователя легко реализуется на основе использования ли.нейного операционного усилителя, работающего в режиме интегратора, причем сбрасывание интегратора осуществляется однопереходным транзистором,например, типа КТ 117 Г с двумя базамиа-типа и одним эмиттером, через который происходит разряд конденсатора,) и порог открывания которого задается температурно-компенсированным стабилитроном обеспечивающим стабилизацию минимального и максимальногозначений температуры датчика 1, аследовательно, и диапазона контроляскорости ветра. С выхода преобразователя 6 переменное напряжение соответствующей частоты через нормализатор 7 поступает на счетчики 8 текущей частоты,Одновременно с второго выходасчетчика 8 включается в работу счетчик 10 эталонной частоты, на второйвход которого поступают калиброванные односекундные импульсы с эталонного кварцевого генератора 9.В счетчике 10 формируется сигналокончания заданного измерительногоцикла скорости ветра, равный обычно5-7 минкоторый поступает в логический блок 11. Одновременно в последний поступает сигнал заполнениясчетчика 8 текущей частоты,В зависимости от соотношения входных сигналов логический блок 11 формирует либо сигнал установки в 0счетчика 8 и логического блока 11,либо сигнал "1" на включение блока12 согласования и коммутации.При скорости ветра ниже предельнодопускаемой частота с выхода аналого-цифрового преобразователя 6 изменяется незначительно. Счетчик 8текущей частоты в этом случае успевает полностью заполниться и по приходу импульса конца установленноговременного интервала длительностиизмерения средней скорости ветра,например, 5 мин, логический блок 11выдает сигнал на обнуление счетчиков 8 и 10,.после чего начинаетсяновый временной цикл измерения средней скорости ветра. Команда на блок12 согласования и коммутации в этомслучае не подается, ведется поливдождевальной машиной в нормальномрежиме с установленной поливнойнормой.При скорости ветра вьппе предельнодопустимой счетчик 8 текущей частотыне успевает полностью заполниться поприходу сигнала конца установленногоинтервала измерения средней скоростиветра вследствие уменьшения частотывыходного напряжения преобразователя6 и логический блок 11 выдает команду "1" блоку 12 согласования и коммуразогревом,Составитель Г. ПараевТехред М.Ходанич Редактор И, Бланар Корректор Б.,Еутяга Заказ 5208/2 Тираж 628 ВЧИИПЧ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раугская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, А 1 ЗД тации, с выходов которого поступают команды на блок 1 ч задания поливной нормы и на второй вход блока 15 управления электродвигателем 16 колес задающих (крайних) опорных тележек дождевальной машины, Происходит отключение электродвигателя 16 опорных тележек машины и насосной установки .18, остановка движения машины и прекращение забора воды насосной установкой 18 из открытого канала 19 через фильтр 20 и всасывающий трубопровод 21. Зкономический эффект от использо.вания предлагаемого устройства управления многоопорной дождевальной машиной достигается за счет повьппенияточности контроля скорости ветра приполиве, помехозащищенности устройства и производительности работы машиныпри поливе, а также повышения урожайности сельхозкультур эа счет болееточного соблюдения норм полива. Точность измерения температуры датчикаповышается до +0,01 С в диапазоне измерения скорости ветра от 2 до 30 м/с,а точность измерения скорости ветра -до 1%,9733 6 Формула. изобретения1, Устройство управления многоопорной дождевальной машиной, включающееблоки управления электродвигателямиопор и насосной установки и блок задания поливной нормы, связанные свыходами задатчика скорости ветра через блок измерений, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности н надежности работы устройства, оно снабжено блоком согласования и коммутации, подключенным между блоком управления электродвигателями опор, управления насосной уста-.новкой, задатчика поливной нормы иблоком измерения, причем последнийвыполнен в виде последовательно вклю ченных аналого-цифрового преобразователя, нормализатора, счетчика частотыи логического блока, к второму входукоторого подключен счетчик эталоннойчастоты кварцевого генератора.25 2, Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что датчик скорости ветра выполнен в виде термоанемометрического датчика на основедиода с принудительным электрическим