Устройство для определения срока полива

СНИХ ЕСНИХ союз СОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК1503715(56) Вадюнина А.ф. иМетоды исследования фсвойств почвы, М.: Аг1986, с. 363-365. иниченко А орчагина зических опроми эд т,ЕДЕЛЕНИЯ(54) УСТРОЙСТ КА ПОЛИВА (57) Иэобрете хозяйственной ретения - пов ления срока и держит стержн торьм смонтир е относелиораци тся к с и. 11 ель ности о ройство ней час цевые 2 редесои копдение то олива. Ус и 1, вни ованы кол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОтнРытияПРИ ГКНТ СССР осевые 3 электроды. Электроды черезпроводники 4 связаны с измерительным блоком, выполненным в корпусе 5. Включение измерительного блока в работу осуществляется кнопкой 6. В состав измерительного блока входят дифференциальные усилители. Управление чувствительностью устройства производят переключателем 7. Измерительный блок связан с регистрирующим прибором, оснащенным стрелочным индикатором 8. На боковой стенке корпуса 5 укреплена рукоятка 9 для заглубления стержня 1 в почву в рабочем положении, В режиме измерения стержни 1 с электродами 2 и 3 заглуб ляют в почву на разную глубину в сторону ее возрастания и определяют знак электрического почвенного потенциала. В случае изменения знака потенциала делают вывод о необходимости %олива данного участка поля. 6 ил,1503715Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и предназначено для повышения точности и улучшения технологичности полива сельско 5 хозяйственных культур на полях со значительной микронеоднородностью фонового электрического потенциалапочвы.Цель изобретения является. повыше О ние точности определения срока полива.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для определения срокаполива, на фиг, 2 - принципиальная 5 электрическая схема измерительного и регистрирующего блоков; на фиг, 3 - принципиальная электрическая схема измерительного дифференциального усилителя на фиг, 4, 5 и 6 - схемы 20 электрических потенциалов в почве, наводимые на электродах устройства.Устройство для определения срока полива (фиг. 1) содержит стержни 1, в нижней части которых смонтированы 25 кольцевые 2 и осевые 3 электроды, которые посредством расположенных в стержнях проводников 4 электрически связаны с электронным измерительным блоком, смонтированным в корпусе 30 5 устройства, к которому присоединены стержни 1. Включение измерительного блока производится кнопкой 6, управление его чувствительностью осуществляется переключателем 7. Измери тельный блок подсоединен с регистрирующему блоку, который имеет стрелочный индикатор 8 с индексами "0" "БП", "НП" на левой панели корпуса.На боковых стенках корпуса 5 укреп лены рукоятки 9 для заглублениястержней 1 в почву.Принципиальная электрическая схема измерительного блока устройства (фиг. 2) построена следующим образом.Каждый измерительный усилитель, входящий в состав измерительногоблока, выполнен в виде дифференциального усилителя, причем первые электроды подключены соответственно к входам первого дифференциальногоусилителя, вторые - к соответствующим входам второго дифференциального усилителя, выходы которых обьединены и связаны с первой входной клеммой регистрирующего блока. Кроме того, первый и второй электроды первого стержня связаны с соответствующими входами третьего дифференциальногоусилителя а первый и второй электроды второго стержня связаны с соответствующими входами четвертого дифференциального усилителя, при этомвходы третьего и четвертого дифференциальных усилителей соединены иподключены к второй входной клеммерегистрирующего блока.На фиг. 3 изображена принципиальная электрическая схема измерительного дифференциального усилителяА-А с переключателем 7 чувствительности обеспечивающим высокую тем.пературную стабильность измерительного блока.На фиг. 4,5,6 изображены схемыформирования электрических потенциалов в почве при их наведении движущейся по капиллярам влагой и локально неоднородным фоновым электропотенциалом почвы, представленнымкажущимся источником электропотенциала Е и линиями напряженности фонового поля,Рядом с электродами проставленызначения наведенных на них в почвеэлектропотенциалов (в квадратныхскобках), отражающих суперпозициюполя, наведенного движущейся влагой(индекс "В") и поля почвы (индекс11)Буквенные об о з й а ч е н ия Н и В символи зи р уют наружный ( к ол ь це в о й ) ивнутренний ( ос е в ой ) электроды , и одстрочный индекс "л " соответствуетлевому и о чертежу электроду .фи г . 4 и 5 характеризуют с о от в е тс тв е н но случаи относительно большихи относительно малых градиентовэл е к тр оп оля движущейся влаги н а фонеодного и того же уровня ми кр о н е одн ор од ного фонового поля . Фи г . Ь отр ажает случай слабой и зме н чи в ости фонового поля .Устройство дл я определения срокаполива работает следующим образом ,Выс ок оомные входы измерительныхусилителей подсоединяются к и змерительным электродам , а выходы связаныс регистрирующим блоком . С цельюи о выше ни я точности определения с р ок о в полива полей с о значительнойми крон еодн ор одно с т ью фонового эл е кт рич е с к ог о потенциала почвы каждаяпара измерительных эл е к т р одо в 2 и 3расположена н а соответствующем с т ержн е 1 , причем первый и з электродов2 выполнен в виде кольца, охватывающего стержень, а второй - 3 в виде основания стержня. Согласно принципиальной электрической схеме (фиг. 2) измерительного (А-А) и регистри 5 рующего (ИП) блоков измерительные усилители А,-А подсоединены к измерительным электродам 2 и 3 устройства таким образом, чтобы индикация на регистрирующем блоке происходила в соответствии с выражением.Е=(В),-Н)+(В-Н)-(В-В) в (Н-Н15где Е - индицируемый потенциалВ,Н - потенциалы соответственноосевого 3 и кольцевого 2электродов стержня 1,л - индекс левого стержня 1 20прибора,причем шкала стрелочного индикатора8 регистрирующего блока тарируетсяиндексами "0"-исходное положение"БП 1 - не нужен полив (Е - 0), НП" - 251нужен полив (Е ) 0),Устройство в вертикальном положении посредством рукояток 9 заглубляется так, чтобы стержни 1 расположились в почве не глубже 1 О см. Кнопкой 6 включается измерительный блок,с использованием переключателя 7 чувствительности добиваются отклонениястрелки индикатора 8, запоминают положение переключателя 7 чувствитель 35ности и направление отклонения к индексам "БП" или "НП". Затем приборзаглубляют так, чтобы стержни последовательно располагались на глубинах20, 40, 60 см, причем на каждой глуне выполняется указанный отсчет порегистрирующему блоку. Полив назначается в случае, если в трех и болееслоях индуцируется "НП". Полив ненужен, если "НП" индуцируется в одном случае или индицируется только"БП". Отсутствие индикации обычносоответствует пересушенной почве,когда потребность в поливе очевиднаи без использования прибора.Указанный режим работы устройства относится к случаю низкой изменчивости фонового электропотенциала почвы, когда его величина мало влияет на точность индикатора 8 вертикального градиента электропотенциала, наводимого в почве движущейся власой (фиг, 6). В случаях, изображенных на фиг. 4 и 5, высокая микронеоднородность фонового электропотенциала приводит к тому, что вертикальный градиент наведенного на электродах 2,3 каждого стержня 1 суммарного электро- потенциала противоположен градиуенту потенциала электрополя движущейся влаги. Это не позволяет правильно определить потребность в поливе, по- скольку регистрирующий блок дает неверную информацию о направлении движения влаги.Поэтому работа устройства в этом случае проходит следующим образом.Стержни прибора погружаются на 10 см и производится описанная индикация. Затем стержни 1 извлекаются, прибор разворачивается на 180 вокруг вертикальной оси, причем стержни 1 меняются местами и погружаются в то же место на глубину 11 см (обеспечивается контакт с почвой практически на прежней глубине 10 см), и производится новая индикация. Если фоновый электропотенциал мал (фиг. 6), то характер индикации сохраняется в каждой выполненной паре определений, показание прибора отражает действительный характер движения влаги в почве, данные принимаются во внимание и разрешается переход к выполнению описанных операций на очередной глу - бине расположения электродов 2,3 стержней 1. Если при очередном определенииэлектроды 2 и 3 располагаются в слоепочвы с потенциалами, соответствующими фиг. 4 или 5, при развороте приобора на 180 на одной н той же глубине получают пару неопределенных(фиг. 4) или противоположных (фиг, 5)показаний индикатора 8 регистрирующего блока. Это обеспечивается соединением дифференциальных усилителейизмерительного блока и соответствуетпредложенному аналитическому выражению индицируемой регистрирующимблоком разности потенциалов, Обеспечивается выявление зон в почве, отличающихся высокой микронеоднородностью фонового электропотенциала,искажающего данные о направлениидвижения влаги, и описанный реэуль-,тат с противоположной индикациейна одной глубине не принимается вовнимание, 1503715Как правило 8-3 пар погружений электродов на разные глубины (причем опробования на разной глубине могут выполняться на одной позиции) доста 5 точно для получения данных, необходи-, мых для установления истинной потреб. ности растений в поливе, о чем свидетельствует однозначность индикации на регистрирующем блоке при развороте стержней на 180 . Таким образом, этим устройством обеспечивается браковка данных, искажающих индикацию вертикальных градиентов электропотенциала, наводимого в почве движущейся влагой. Устройство для определения срока полива позволяет преодолеть вредное влияние микронеоднородности фонового электропотенциала почвы на процесс определения потребности в по ливе Полей, что повышает точность назначения сроков полива. формула изобретенияУстройство для определения срока р 51 полива, содержащее измерительные электроды, подключенные через измерительные усилители к регистрирующемублоку, отличающееся тем, что, с целю повышения точности определения срока полива, каждая пара измерительных электродов расположена на соответствующем стержне,причем первый электрод выполнен ввиде кольца, охватывающего стержень,а второй - в виде основания стержня,при этом в качестве измерительныхусилителей использованы дифференциальные усилители, причем первые электроды подключены соответственно квходам первого дифференциального усилителя, вторые - к входам второгодифференциального усилителя, а выходы первого и второго дифференциальныхусилителей объединены и связаны спервой входной клеммой регистрирующего блока, кроме того, первый и второй электроды, расположенные на первом стержне, связаны с соответствующими входами третьего дифференциального усилителя, а первый и второйэЛектроды, укрепленные на второмстержне, соединены с соответствующими входами четвертого дифференциального усилителя, при этом выходытретьего и четвертого дифференциальных усилителей объединены и подключены к второй входной клемме регистрирующего блока.Составитель Л.ПантелееваТехред А,Кравчук Корректор Н.Борисова Редактор Н.Швьщкая Заказ 5179/2 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101