Способ выращивания растений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1384 5 в 4 А 01 С 7 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСН-исследовательски и электрификаци И. П.ачинки ло,р. Кибернетикалос, 1965, с. 82 -ГОСУДАРСТВЕННЬ;Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Украинский научноинститут механизациисельского хозяйства(54) (57) СПОСОБ ВЫРАШИВАНИЯ РАСТЕНИЙ, включающий периодический полив и измерение физиологической реакции уменьшения тургоресцентности по листьям интактных растений, по которому определяют момент полива, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения времени полива, под листьями интактных растений устанавливают бесконтактные электромагнитные преобразователи зазора и по достоверному изменению выходного сигнала бесконтактного электромагнитного преобразователя зазора определяют момент полива.Изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для автоматизации процесса полива растений и может быть использовано при выращивании растений в теплица х. 5Целью изобретения является повышениеточности определения времени полива.11 а фиг. 1 изображен участок растения сместом крепления емкостного датчика; нафиг, 2 - вариант использования акусти 10ческого датчика зазора,Сущность предложенного способа заключается в том, что под листьями интактных растений устанавливают бесконтактныеэлектромагнитные преобразователи зазора,по достоверному увеличению выходного сигнала бесконтактного электромагнитного преобразователя зазора определяют момент полива и производят периодический поливрастений.Зазор между листом и пластиной датчика зависит от тургоресцентности (водногопотенциала) черешка листа растения. Уменьшение свободной влаги в растении приводит к уменьшению водного потенциала черешка, опусканию листа растения и уменьшению зазора. 25На изменение зазора, кроме тургоресцентности, влияет также ряд случайных факторов (ветер, рост, движение растения ит. п.). Для исключения ложного срабатывания системы включения полива из-за влияния случайных факторов информацию об 30изменении зазора снимают одновременно снескольких растений и непрерывно обрабатывают методами статистики,Статистическая обработка позволяет определить среднее значение измеряемого выходного сигнала с датчиков, а также ошибку 35среднего, вызванную случайными колебаниями зазора.После каждого полива при 100 О/-нойвлагообеспеченности выходные сигналы датчиков компенсируются до нуля и регистрируется ошибка среднего. Это позволяетвычислить наименьшую существенную разность (НСР), которая служит главным критерием достоверного различия двух среднеарифметических значений случайного процесса. 45Непрерывное измерение среднеарифметического значения сигналов нескольких датчиков и сравнение его с вычисленным значением НСР позволяет зарегистрировать момент достоверного уменьшения выходного.сигнала. 50Статистическую обработку выходных сигналов датчиков проводят арифметико-логическим устройством по следующему алгоритму.Вычисляется среднеарифметическое значение выходного сигнала с датчиков по формуле(2 и (и - 1) анного уровня дов вычисляют НСР ительнои в о формул роятн=5 где 5 р - /25 Вычисл память. Вычисл ких значен вой (Уо) умен ьшениют разниц й, измерен точках, У выходног среднеарифметичесых в -й (О;) и нулесловие достоверного сигнала 1/р) НСР (4) Выполнение условия (4)лом к включению системыго полива растений.Пример 1. Использование емкостного параметрического преобразователя.Конструктивно датчик представляет собой металлическую пластину 1, соединенную клеммой 2 с источником питания высокой частоты. Благодаря жесткой фиксации датчика относительно земли пластину 1 можно считать неподвижной обкладкой конденсатора. Функцию второй, подвижной обкладки конденсатора выполняет лист 3 растения, Лист 3 и установленную под ним пластину 1 датчика с достаточной точностью можно считать плоским конденсатором.Изменение зазора на йО приводит к изменению емкости датчика на величину ЬС служит сигна- автоматическоЛС= рЛН, (5)При малых перемещениях листа статическая характеристика емкостного датчика с имеющимся зазором линейна.Для увеличения чувствительности емкостного датчика зазора использован источник питания высокой частоты (6 МГц). Линейные размеры пластины датчика 600 Х Х 400 Х 1 мм, материал - медь.Пример 2. Использование акустического преобразователя зазора,Датчик зазора (фиг. 2) основан на принципе измерения времени прохождения отраженного от объекта сигнала. Он состоит из излучателя 4 и приемника 5 отраженной волны. Объект измерений - лист 3 растения. льзуют акустические колебай частоты (ультразвуковые) Обычно ис ия повышенн-1,0 5 ч 0,81 или электромагнитные колебания в диапазоне частот 0,1 в 7 ГГц. В качестве излучателей и приемников используют магнитострикционные или пьезоэлектрические вибраторы. Магнитострикционный вибратор сос тоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, обладающего большой магнитострикцией (способностью изменять свои размеры при изменении магнитной индукции). При питании обмотки переменным током частотойсердечник совершает продольные колебания с удвоенной частотой 2, которые переходят в воздух, отражаются от объекта и воспринимаются приемником через время М. Величина, зазора определяется из зависимости 15 Н= ---СЛ 1 япа1(6) где с=З,З 10 м/с.Пример 3. Использование данного способа при выращивании огурцов сорта Эстафета в теплице с использованием емкостного датчика.Огурцы в возрасте 60 дней выращивались на минеральной вате при 24 С, влажности воздуха 55%. Выбирают три растения в разных точках теплицы, удаленных на 3 - 4 м от электрооборудования (во избежание сетевых наводок).Пластину емкостного датчика зазора укрепляют на жестком штативе с тремя степенями свободы и подводят снизу к одному из листьев среднего яруса. Двумя степенями свободы ориентируют пластину перпендикулярно стеблю. Вертикальным винтом устанавливают рабочий зазор Н=20 мм.Такую же операцию проводят с двумя аналогичными емкостными датчиками, устанавливая их под листьями двух других растений.Установку рабочего зазора производят непосредственно после полива, в условиях полной (100%-ной) влагообеспеченности, Сигналы с датчиков компенсируют (устанавливают равным нулю) и подают на арифметико-логическое устройство.Интервал дискретизации выбирают равным 30 с.В таблице приведены значения статистических характеристик О и 5- (мВ), вычисленных по выходным сигналам датчиков с интервалом в 1 ч..1 Для доверительной вероятности Р=0,95 критерий существенности разности (критерий Стьюдента) 1 ю,и=2,0Наименьшая существенная разность оп- З 0 ределяют по результатам 4 ч измерений.5= - 1,14; 5 р -- /2 5 с=1,414 Х 1,14=1,6; НСР=5 р 1 о,о=1,6 Х 2,0=3,2. В течение 12 ч после полива У; - Уо((НСР. Через 13 ч после полива выходнойсигнал достоверно уменьшился40Еl; - (70= Н) НСР. Продолжение таблицы45б Достоверное (с вероятностью р=0,95)уменьшение выходного сигнала было зафиксировано в 12 ч 36 мин. В это время логическое устройство включает систему автоматического полива растений.Полив в соответствии с потребностями растений позволил повысить урожайность огурцов на 3,8 кг/м (12%) по сравнению с известным способом. Таким образом достигается повышение урожайности путем повышения точности определения времени полива, 1384270Составите Техред И. В Тираж 661 нного комитета ССС осква, Ж - 35, Ра графическое предпрРедактор Н. ШвыдкаяЗаказ 1101/3ВНИИПИ Государстве13035, МПроизводственно-поли ль Г. Шарковрес Корректор И.МускаПодписноеР по делам изобретений и открытийушская наб., д. 4/5ятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4