EA027647B1 - Irrigation signaling device - Google Patents
Irrigation signaling device Download PDFInfo
- Publication number
- EA027647B1 EA027647B1 EA201600623A EA201600623A EA027647B1 EA 027647 B1 EA027647 B1 EA 027647B1 EA 201600623 A EA201600623 A EA 201600623A EA 201600623 A EA201600623 A EA 201600623A EA 027647 B1 EA027647 B1 EA 027647B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- soil
- moisture
- irrigation
- signal element
- vessel
- Prior art date
Links
Abstract
Description
(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию. Сигнализатор полива включает заглубленный в почву полый измерительный щуп 1 со шкалой расстояний 2 на внешней поверхности, верхняя надземная часть измерительного щупа перфорирована и снабжена полой крышкой, состоящей из двух соосных сосудов с соосными центральными отверстиями. Нижний сосуд 3 вставлен в полый измерительный щуп 1 поверх его внешней боковой поверхности и снабжен по периферии тыльной стороны закрылком 4. Верхний сосуд 11 содержит над соосным отверстием патрубок и вставлен в нижний сосуд 3 поверх его внешней боковой поверхности, при этом через соосное отверстие нижнего сосуда 3 пропущен шток 8, снабженный в нижней концевой части перфорированным основанием 9, установленным на введенном в контакт с почвой через защитный фильтр влагочувствительном реагирующем на изменение содержания влаги в почве изменением объема элементе 10. Верхняя концевая часть размещенного в полости полой крышки штока 8 снабжена упором 5, на котором размещена примыкающая к верхней внутренней поверхности верхнего сосуда 11 заполненная электропроводящей жидкостью 7 емкость 6, обладающая способностью к упругоэластичным деформациям. Электропроводящая жидкость 7 содержит поверхностно-активный краситель, а емкость 6 снабжена внутренней втулкой, соосно совмещенной с патрубком верхнего сосуда 11, через которые пропущен сигнальный элемент 12 с возможностью его герметичного соединения с втулкой емкости 6. К сигнальному элементу 12 примыкает измеритель влагозапасов почвы 13, крайние значения которой соответствуют началу или прекращению полива. Сигнальный элемент 12 и измеритель влагозапасов почвы 13 оборудованы закрепленным на боковой поверхности верхнего сосуда 11 фиксатором 14 их вертикального положения, причем сигнальный элемент 12 дополнительно оборудован устройством (позиции 15 и 16) светового или звукового оповещения о необходимости прекращения полива.(57) The invention relates to agriculture, in particular to irrigated agriculture. The irrigation signaling device includes a hollow measuring probe 1 buried in the soil with a distance scale 2 on the outer surface, the upper above-ground part of the measuring probe is perforated and provided with a hollow cover consisting of two coaxial vessels with coaxial central holes. The lower vessel 3 is inserted into the hollow measuring probe 1 over its outer lateral surface and is equipped with a flap 4 on the periphery of the rear side. The upper vessel 11 contains a nozzle above the coaxial hole and is inserted into the lower vessel 3 over its outer lateral surface, while through the coaxial opening of the lower vessel 3, a rod 8 is missing, provided with a perforated base 9 at the lower end part, mounted on a betrayal that has been introduced into contact with the soil through a protective filter and which is moisture sensitive and sensitive to changes in the soil moisture content iem volume element 10. The upper end portion of the hollow rod cover disposed in a cavity 8 provided with an abutment 5 on which is placed adjacent to the upper inner surface of the upper vessel 11 liquid 7 filled with conductive container 6, with its capacity for elastic deformation. The electrically conductive liquid 7 contains a surface-active dye, and the container 6 is equipped with an inner sleeve coaxially aligned with the nozzle of the upper vessel 11, through which the signal element 12 is passed with the possibility of its tight connection with the sleeve of the vessel 6. A soil moisture meter 13 is adjacent to the signal element 12, extreme values of which correspond to the beginning or termination of watering. The signal element 12 and the soil moisture meter 13 are equipped with a latch 14 of their vertical position fixed on the lateral surface of the upper vessel 11, and the signal element 12 is additionally equipped with a light or sound warning device (positions 15 and 16) to stop watering.
027647 В1027647 B1
Область технического примененияScope of technical application
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в орошаемом земледелии для определения сроков начала и окончания полива и обеспечения оптимальных режимов влажности почвы.The invention relates to agriculture and can be used in irrigated agriculture to determine the timing of the beginning and end of irrigation and ensure optimal soil moisture conditions.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известно устройство для определения сроков полива, включающее испаритель, гидравлически связанный посредством трубопровода с подпитывающей емкостью, и наблюдательную скважину с поплавковым датчиком, отличающееся тем, что, с целью экономии поливной воды путем учета доли подпитывания корнеобитаемого слоя почвы грунтовыми водами и механического состава грунта, трубопровод снабжен подпитывателем с калиброванными отверстиями, кинематически связанным с поплавковым датчиком, причем подпитыватель снабжен шкалой, отградуированной в соответствии с механическим составом грунта (авт. св. СССР № 917804, МПК Л01С 25/16, 1982, бюл. № 13).A device for determining the timing of irrigation, including an evaporator hydraulically connected through a pipeline with a feed tank, and an observation well with a float sensor, characterized in that, in order to save irrigation water by taking into account the proportion of feeding the root layer of soil with groundwater and the mechanical composition of the soil, the pipeline equipped with a feed with calibrated holes kinematically connected to the float sensor, and the feed is equipped with a scale graduated in accordance Mechanically ground obstacle composition (auth. binding. USSR № 917804, IPC L01S 25/16, 1982, Bull. № 13).
К недостаткам этого устройства можно отнести сложность конструкции, а также выдачу сигнала лишь на начало полива, в то время как с позиций оптимизации содержания влаги в почве важно не только своевременно начать полив, но и после насыщения влагой корнеобитаемого слоя почвы своевременно прекратить его.The disadvantages of this device include the complexity of the design, as well as the signal only at the beginning of irrigation, while from the point of view of optimizing the moisture content in the soil it is important not only to start watering in a timely manner, but also to stop it in a timely manner after saturation of the root layer of soil with moisture.
Наиболее близким техническим решением является сигнализатор прекращения полива, включающий заглубленный в почву полый измерительный щуп, на верхнем выступающем из почвы торце которого установлена крышка и сигнальный элемент в виде стойки с флажком, взаимодействующим с механизмом его фиксации, связанным с водопроводящим фитилем, расположенным внутри полого щупа в его нижней части, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, сигнализатор снабжен засыпанным внутрь полого щупа сверху водопроводящего фитиля слоем из легкорастворимого материала, взаимодействующего с водопроводящим фитилем, при этом стойка флажка выполнена в виде трубки с гнездом, крышка щупа имеет центральное отверстие, а механизм фиксации сигнального элемента выполнен в виде проходящего через центральное отверстие крышки и взаимодействующего с гнездом стойки флажка штока, который установлен на слой из легкорастворимого материала (авт. св. СССР № 1743480, МПК Л01С 25/00, М, 1992, бюл. 24).The closest technical solution is an irrigation stop indicator, including a hollow measuring probe buried in the soil, on the upper end of which protrudes from the soil, a lid and a signal element in the form of a rack with a flag interacting with its fixation mechanism associated with a watering wick located inside the hollow probe in its lower part, characterized in that, in order to simplify the design, the signaling device is equipped with a layer of light solution poured into the hollow probe on top of the water-conducting wick of the material interacting with the water supply wick, while the flag post is made in the form of a tube with a socket, the probe cover has a central hole, and the signal element fixation mechanism is made in the form of a rod flag passing through the central hole of the cap, which is mounted on the layer from readily soluble material (ed. St. USSR No. 1743480, IPC L01C 25/00, M, 1992, bull. 24).
К недостаткам этого устройства можно отнести необходимость ручной зарядки прибора легкорастворимым материалом перед каждым поливом и невозможность использования в качестве сигнализатора начала полива и влагомера почвы.The disadvantages of this device include the need for manual charging of the device with readily soluble material before each irrigation and the inability to use soil irrigation and a moisture meter as a signaling device.
Цель изобретения - повышение чувствительности измерений и расширение функциональных возможностей устройства, в частности выдачи им сигналов на начало и окончание полива в автоматическом режиме, а также для определения влагозапасов почвы.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of measurements and expand the functionality of the device, in particular, issuing them signals to start and end watering in automatic mode, as well as to determine the moisture content of the soil.
Сущность заявленного изобретенияThe essence of the claimed invention
Поставленная цель постигается тем, что в известном сигнализаторе, включающем полый измерительный щуп, крышку с сигнальным элементом, влагочувствительное вещество в нижней части щупа и опирающийся на него шток, пропущенный через центральное отверстие крышки, крышка является полой и выполнена в виде двух соосных сосудов, при этом нижний сосуд вставлен в измерительный щуп поверх его наружных стенок и снабжен по периферии тыльной стороны закрылком. Другой особенностью является то, что полая крышка содержит расположенную внутри нее на размещенном снизу упоре заполненную электропроводящей жидкостью упругоэластичную емкость, примыкающую к внутренней горизонтальной поверхности верхнего сосуда и исполненную с возможностью изменения объема при усилении или уменьшении давления на нее упора, причем упор соединен со штоком, нижний конец которого снабжен перфорированным основанием, установленным внутри щупа на введенном в контакт с почвой через защитный фильтр влагочувствительном реагирующем на изменение содержания влаги в почве изменением объема элементе. Другим отличием является то, что верхняя надземная часть измерительного щупа частично перфорирована, верхний сосуд крышки содержит направленный вверх патрубок и выполнен, например, в виде перевернутой воронки, а упругоэластичная емкость снабжена внутренней втулкой, посредством которой герметически соединена с пропущенным через патрубок верхнего сосуда сигнальным элементом. При этом в качестве ограничителя вертикального перемещения упругоэластичной емкости служит нижняя внутренняя поверхность верхнего сосуда. Кроме того, сигнальный элемент примыкает к измерителю влагосодержания почвы, электропроводящая жидкость в емкости содержит поверхностно-активный краситель, а верхний сосуд снабжен фиксатором положения сигнального элемента и измерителя влагосодержания почвы. Другим отличием является оборудование сигнального элемента и измерителя влагосодержания почвы устройством светового, звукового или иного оповещения о необходимости прекращения полива, например в виде работающего от гальванического элемента источника используемого сигнала.This goal is achieved by the fact that in the known detector, including a hollow measuring probe, a cover with a signal element, a moisture-sensitive substance in the lower part of the probe and a rod resting on it, passed through the central opening of the cover, the cover is hollow and made in the form of two coaxial vessels, this lower vessel is inserted into the measuring probe over its outer walls and is equipped with a flap on the periphery of the back side. Another feature is that the hollow cover contains an elastic-elastic container located inside of it on the bottom stop which is filled with an electrically conductive liquid and adjacent to the inner horizontal surface of the upper vessel and configured to change volume when the stop pressure is strengthened or reduced, and the stop is connected to the rod, the lower end of which is provided with a perforated base mounted inside the probe on a moisture-sensitive re-introduced into contact with the soil through a protective filter which changes the moisture content in the soil by changing the volume of the element. Another difference is that the upper aerial part of the measuring probe is partially perforated, the upper lid vessel contains an upwardly directed nozzle and is made, for example, in the form of an inverted funnel, and the elastic-elastic tank is equipped with an internal sleeve, through which it is hermetically connected to the signal element passed through the upper vessel's nipple. . In this case, the lower inner surface of the upper vessel serves as a limiter of the vertical movement of the elastic container. In addition, the signal element adjoins the soil moisture content meter, the electrically conductive liquid in the container contains a surface-active dye, and the upper vessel is equipped with a position lock for the signal element and soil moisture content meter. Another difference is the equipment of the signal element and the soil moisture content meter with a light, sound or other warning device about the need to stop irrigation, for example, in the form of a source of the signal used from the galvanic cell.
Сигнализатор полива оттарирован так, что при уменьшении содержания влаги в почве до предполивной влажности упор опускается ко дну верхнего сосуда крышки, соответственно уровень жидкости в сигнальном элементе снижается до метки Н.П. (начало полива) на измерителе влагосодержания почвы.The irrigation signal is calibrated so that when the soil moisture content decreases to pre-irrigation moisture, the stop falls to the bottom of the upper lid vessel, respectively, the liquid level in the signal element decreases to the mark N.P. (beginning of watering) on the soil moisture meter.
В процессе полива влага постепенно просачивается до дна измерительного щупа. Влагочувствительный элемент, поглощая влагу и увеличиваясь в объеме, поднимает шток вверх и посредством упораDuring irrigation, moisture gradually seeps to the bottom of the probe. The moisture-sensitive element, absorbing moisture and increasing in volume, raises the rod up and through the stop
- 1 027647 сжимает емкость, уменьшая ее объем. В результате жидкость из емкости поступает в сигнальный элемент до уровня, отмеченного на измерителе влагосодержания почвы меткой К.П. (конец полива). При достижении электропроводящей жидкостью этого уровня происходит замыкание электрической цепи и включение источника сигнала, что является дополнительным средством оповещения оператора о необходимости прекращения полива.- 1,027647 compresses the capacity, reducing its volume. As a result, the liquid from the tank enters the signal element to the level marked on the soil moisture meter with the label K.P. (end of watering). When the conductive liquid reaches this level, the circuit is closed and the signal source is turned on, which is an additional means of notifying the operator about the need to stop irrigation.
В ходе последующего межполивного периода влагочувствительный элемент, теряя влагу, уменьшается в объеме, что приводит к медленному опусканию вниз штока с упором, соответствующему увеличению объема емкости и постепенному снижению уровня электропроводящей жидкости в сигнальном элементе. Сигнализатор полива оттарирован так, что все промежуточные положения уровня жидкости в сигнальном элементе от конца полива (К.П.) до начала полива (Н.П.) соответствуют определенным влагозапасам почвы (в % к объему или весу почвы), показанных метками и цифрами на измерителе влагосодержания почвы. При этом благодаря содержанию в жидкости поверхностно-активного красителя приводятся к минимуму ее потери на физическое испарение и облегчаются визуальные наблюдения за уровнем жидкости.During the subsequent inter-irrigation period, the moisture-sensitive element, losing moisture, decreases in volume, which leads to a slow lowering of the stem with a stop corresponding to an increase in the volume of the tank and a gradual decrease in the level of the electrically conductive liquid in the signal element. The irrigation indicator is calibrated so that all intermediate positions of the liquid level in the signal element from the end of the irrigation (KP) to the beginning of the irrigation (N.P.) correspond to certain soil moisture reserves (in% of the volume or weight of the soil), shown by marks and numbers on the soil moisture meter. Moreover, due to the content of the surface-active dye in the liquid, its loss due to physical evaporation is minimized and visual observation of the liquid level is facilitated.
На фиг. 1 приведен поперечный разрез сигнализатора полива на конец полива (К.П.), на фиг. 2 то же на начало полива (Н.П.). Сигнализатор полива включает частично заглубленный в почву на заданную глубину полый измерительный щуп 1 со шкалой расстояний 2 на внешней поверхности. Верхняя надземная часть измерительного щупа 1 длиной 100-150 мм перфорирована, нижерасположенная выступающая над почвой не менее чем на 150-200 мм поверхность щупа 1 перфорации не имеет. Измерительный щуп 1 снабжен полой крышкой, состоящей из нижнего сосуда 3 и надетого поверх его наружных стенок верхнего сосуда 11, причем дно каждого из сосудов снабжено соосным сквозным отверстием, при этом нижнее отверстие служит для пропуска через него штока 8, а верхнее - для установки в нем сигнального элемента 12. Нижний сосуд 3 плотно вставлен в верхнюю часть измерительного щупа 1 поверх его наружных стенок и закреплен на нем любым известным способом, например посредством шурупов, и, кроме того, снабжен по периферии тыльной стороны закрылком 4 для предотвращения затекания дождевой влаги в перфорированные отверстия щупа 1. Другим отличием является то, что полая крышка содержит установленную на упоре 5 емкость 6, которая примыкает к внутренней горизонтальной поверхности верхнего сосуда 11 и заполнена электропроводящей жидкостью 7, например минерализованной водой. Конструктивной особенностью емкости 6 является ее способность к упругоэластичным деформациям, в частности, она может быть выполнена, например, в виде сильфона, медицинской резиновой груши и т.д. Верхняя часть емкости 6 снабжена направленной вниз втулкой, выполненной, например, из вулканизированной резины и соосно совмещенной с патрубком верхнего сосуда 11, через которые пропущен сигнальный элемент 12 с возможностью его герметичного соединения с втулкой емкости 6. Для четкого зрительного восприятия и уменьшения испарения электропроводящая жидкость 7 содержит поверхностно-активный краситель, например пенообразователь ПО-1Д или ПО-1, ПО-6К, ДС-РАС (натриевые соли алкилароматических сульфокислот) в 3-6%-ной концентрации.In FIG. 1 shows a cross section of the irrigation signaling device at the end of irrigation (K.P.), in FIG. 2 the same at the beginning of irrigation (N.P.). The watering indicator includes a hollow measuring probe 1 partially buried in the soil to a predetermined depth with a distance scale of 2 on the outer surface. The upper above-ground part of the probe 1 with a length of 100-150 mm is perforated, the lower surface of the probe 1 perpendicular to the soil by at least 150-200 mm is not perforated. The measuring probe 1 is equipped with a hollow cover, consisting of a lower vessel 3 and an upper vessel 11 worn over its outer walls, the bottom of each vessel having a coaxial through hole, the lower hole being used to pass rod 8 through it, and the upper one is used to install the signal element 12. The lower vessel 3 is tightly inserted into the upper part of the measuring probe 1 over its outer walls and secured to it by any known method, for example by means of screws, and, in addition, it is equipped on the periphery of the back side com 4 to prevent rain moisture from flowing into the perforated openings of the probe 1. Another difference is that the hollow cover contains a container 6 mounted on the stop 5, which is adjacent to the inner horizontal surface of the upper vessel 11 and is filled with electrically conductive liquid 7, for example, mineralized water. A design feature of the container 6 is its ability to elastically elastic deformations, in particular, it can be performed, for example, in the form of a bellows, medical rubber bulb, etc. The upper part of the tank 6 is equipped with a downward directed sleeve made, for example, of vulcanized rubber and coaxially aligned with the nozzle of the upper vessel 11, through which the signal element 12 is passed with the possibility of its tight connection with the sleeve of the vessel 6. For a clear visual perception and reduce evaporation of the electrically conductive liquid 7 contains a surface-active dye, for example, foaming agent PO-1D or PO-1, PO-6K, DS-RAS (sodium salts of alkyl aromatic sulfonic acids) in a 3-6% concentration.
Согласно литературным данным и наблюдениям авторов указанные препараты обладают способностью в этих концентрациях придавать воде ярко-коричневую окраску, полностью стекать со смачиваемых поверхностей, не загрязняя их, и гидрофобизировать поверхность воды, образуя на ней препятствующую ее физическому испарению пленку (Абрамзон А.Л. Поверхностно-активные вещества. Справочник. Л., Химия, 1979, с. 285, 286; Галифанов Г.Г., Бердиклычев Н. Снижение энергии поверхностного натяжения воды под воздействием почвенных мелиорантов. В кн.: Мелиорация земель в зоне Каракумского канала им. В.И. Ленина, Ташкент, 1985, с.87-92). Упор 5 является составной частью пропущенного через центральное отверстие в нижнем сосуде 3 штока 8, нижний конец которого снабжен перфорированным, например, цилиндрическим, основанием 9, установленным внутри полого измерительного щупа 1 на влагочувствительном элементе 10. Последний обладает способностью реагировать на изменение содержания влаги в почве изменением объема и может быть представлен такими влагочувствительными веществами, как сульфоуголь, ватервокс, аминопласт, монтморилонитовая глина, древесные опилки и т.д. Согласно проведенным опытам такой препарат, как, например, сульфоуголь (ГОСТ 5696-74) обладает свойством практически мгновенно на 50% увеличивать свой объем под воздействием почвенной влаги. Обратный процесс, то есть восстановление сульфоуглем исходного объема при иссушении почвы, протекает медленно, так как он обладает высокой водоудерживающей способностью. Так, например, за 6 суток контакта с почвой, теряющей влагу в результате физического испарения при температуре 21 °С, объем сульфоугля в лабораторных условиях уменьшается лишь на 8-9%. Преимуществом сульфоугля является возможность его многократного использования, так как периодические водопоглощение и просушка хотя и изменяют его свойства, особенно вначале, но не настолько, чтобы влагочувствительность была утрачена полностью, поскольку 5%-ное изменение его объема при изменении содержания влаги в почве достаточно для надежной работы сигнализатора полива. Сульфоуголь по химической природе является полифункциональным катионитом, содержащим 8О3Н-СООН-ОН-группы. Насыпная плотность товарного продукта 0,67-0,70 т/м3, основная область применения - адсорбент для очистки сточных вод и для водоподготовки в ТЭЦ и котельных.According to the literature data and the authors' observations, these preparations have the ability to give a bright brown color at these concentrations, completely drain from wettable surfaces without contaminating them, and hydrophobize the surface of the water, forming a film on it that prevents its physical evaporation (Abramzon A.L. -active substances. Handbook. L., Chemistry, 1979, pp. 285, 286; Galifanov GG, Berdiklychev N. Reducing the energy of surface tension of water under the influence of soil ameliorants. In the book: Land Reclamation in the zone of the Karakum Canal named after V.I. Lenin, Tashkent, 1985, p. 87-92). The stop 5 is an integral part of the rod 8 passed through the central hole in the lower vessel 3, the lower end of which is provided with a perforated, for example, cylindrical, base 9, mounted inside the hollow measuring probe 1 on the moisture-sensitive element 10. The latter has the ability to respond to changes in moisture content in the soil volume change and can be represented by moisture-sensitive substances such as sulfonated coal, waterwax, aminoplast, montmorilonite clay, sawdust, etc. According to the experiments, such a preparation as, for example, sulfonated coal (GOST 5696-74) has the ability to almost instantly increase its volume by 50% under the influence of soil moisture. The reverse process, that is, the restoration of the initial volume by sulfonation during the drying of the soil, proceeds slowly, since it has a high water retention capacity. So, for example, after 6 days of contact with soil losing moisture as a result of physical evaporation at a temperature of 21 ° C, the volume of sulfonated coal in laboratory conditions decreases only by 8-9%. The advantage of sulfonated coal is the possibility of its multiple use, since periodic water absorption and drying, although changing its properties, especially at first, but not so much that the moisture sensitivity is completely lost, since a 5% change in its volume with a change in soil moisture content is sufficient for reliable irrigation alarm operation. Sulfonated coal by its chemical nature is a multifunctional cation exchange resin containing 8O 3 H-COOH-OH groups. The bulk density of the commercial product is 0.67-0.70 t / m 3 , the main field of application is the adsorbent for wastewater treatment and for water treatment in thermal power plants and boiler rooms.
Влагочувствительный элемент 10 состоит в контакте с подстилающей полость измерительного щу- 2 027647 па 1 почвой через защитный фильтр, расположенный на уровне нижнего среза торца полого щупа 1. Защитный фильтр может быть представлен закрепленным к внутренним стенкам измерительного щупа 1 капроновой тканью, металлической нержавеющей сеткой и т.д. и предназначен для предохранения влагочувствительного элемента 10 от загрязнений и потерь при изменении месторасположения сигнализатора полива. Кроме того, внешняя и внутренняя поверхности заглубляемого в почву измерительного щупа 1 покрыты пластичной смазкой, например солидолом, предназначенным для его защиты от коррозии (в том случае, если щуп коррозионно неустойчив), предотвращения затекания воды в зону контакта наружных стенок щупа 1 с почвой (пристенный эффект) и облегчения перемещения влагочувствительного элемента 10 при увеличении и уменьшении его объема в полости щупа 1.The moisture-sensitive element 10 is in contact with the underlying cavity of the measuring probe 2 027647 pa 1 soil through a protective filter located at the level of the lower cut of the end face of the hollow probe 1. The protective filter can be represented by a nylon cloth fixed to the inner walls of the probe 1, a stainless steel metal mesh and etc. and is intended to protect the moisture-sensitive element 10 from contamination and loss when changing the location of the irrigation alarm. In addition, the outer and inner surfaces of the dipstick 1 buried in the soil are coated with grease, for example, solid oil, designed to protect it from corrosion (if the probe is corrosive), to prevent water from flowing into the contact zone of the outer walls of the probe 1 with the soil ( wall effect) and facilitate the movement of the moisture-sensitive element 10 with an increase and decrease in its volume in the cavity of the probe 1.
Верхний сосуд 11 полой крышки может быть выполнен, например, в виде опрокинутой воронки, через патрубок которой герметично соединен с резиновой втулкой емкости 6 сигнальный элемент 12, выполненный, например, в виде стеклянной или прозрачной пластиковой трубки. В качестве ограничителя вертикального направленного вверх перемещения емкости 6 служит внутренняя горизонтальная поверхность верхнего сосуда 11 полой крышки. Сигнальный элемент 12 примыкает к измерителю 13 влагосодержания почвы, выполненному, например, в виде пластмассовой линейки с нанесенными на нее значениями начала и окончания полива и содержания влаги в почве в межполивной период, полученными в результате тарировки прибора. При этом верхний сосуд 11 и соединенный с ним сбоку фиксатор 14 соответственно снизу и сверху скреплены с сигнальным элементом 12 и измерителем 13 влагосодержания почвы, обеспечивая тем самым их устойчивое вертикальное положение.The upper vessel 11 of the hollow cover can be made, for example, in the form of an overturned funnel, through the pipe of which the signal element 12 is made hermetically connected to the rubber sleeve of the container 6, made, for example, in the form of a glass or transparent plastic tube. The internal horizontal surface of the upper vessel 11 of the hollow cover serves as a limiter for the vertical upward movement of the container 6. The signal element 12 is adjacent to the soil moisture content meter 13, made, for example, in the form of a plastic ruler with the values of the beginning and end of irrigation and the moisture content in the soil during the inter-irrigation period, obtained as a result of calibration of the device. At the same time, the upper vessel 11 and the latch 14 connected to it from the side are fastened from below and from above to the signal element 12 and the soil moisture content meter 13, thereby ensuring their stable vertical position.
Для своевременного оповещения оператора о необходимости прекращения полива сигнализатор полива снабжен устройством, состоящим, например, из гальванической батареи 15 с электрозвонком или электролампочкой. В межполивной период электрическая цепь между источниками светового или звукового оповещения и гальванической батареей разомкнута. При насыщении же почвы в процессе полива влагой до состояния наименьшей влагоемкости и соответствующего поднятия уровня электропроводящей жидкости 7 в сигнальном элементе 12 под воздействием увеличения объема влагочувствительного элемента 10 до метки К.П. происходит замыкание электрической цепи, приводящей к включению источника звукового или светового сигнала 16. В принципе возможны иные варианты оповещения прекращения или начала полива, легко преобразуемые в команды для автоматического включения механизмов водоподачи или отключения подачи воды на полив. Размер сигнализатора полива зависит от требуемой глубины промачивания почвы оросительной водой, обусловленной видом возделываемой культуры, и может быть длиной, например, 1,0-.2,5 м (включая длину сигнального элемента 12) при внутреннем диаметре измерительного щупа 1, равном, например, 20-40 мм. Высота верхнего сосуда 11 полой крышки может находиться в пределах 30-60 мм при внутреннем диаметре 50-100 мм. Высота нижнего сосуда 3 может быть равной 60-120 мм, при этом его наружный диаметр должен быть достаточным для плотного прилегания внутренних боковых стенок верхнего сосуда 11 к боковым наружным стенкам нижнего сосуда 3. Материалом для изготовления сигнализатора полива могут служить для измерительного щупа 1 металлические или пластмассовые трубки, для штока 8 - металлический пруток диаметром 6-8 мм, для полой крышки упора 5, перфорированного основания 9 и фиксатора 14 - лист желательно нержавеющего металла толщиной 2-4 мм, для емкости 6 - резиновый сильфон, для сигнального элемента 12 - стеклянная или прозрачная пластиковая трубка с внутренним диаметром 2-5 мм, для измерителя 13 - пластмассовая или алюминиевая линейка. В качестве гальванической батареи 15 и источника сигнала 16 могут быть использованы обычные сухие элементы, электрическая лампочка от карманного фонаря, электрический звонок.For timely notification of the operator about the need to stop irrigation, the irrigation alarm is equipped with a device consisting, for example, of a galvanic battery 15 with an electric bell or light bulb. In the inter-irrigation period, the electric circuit between the light or sound warning sources and the galvanic battery is open. When the soil is saturated during irrigation with moisture to the state of least moisture capacity and a corresponding increase in the level of the electrically conductive liquid 7 in the signal element 12 under the influence of an increase in the volume of the moisture-sensitive element 10 to the mark K.P. there is a closure of the electrical circuit, leading to the inclusion of a source of sound or light signal 16. In principle, other options are available to alert the cessation or start of irrigation, easily converted into commands for automatically turning on the water supply mechanisms or turning off the water supply for irrigation. The size of the irrigation signaling device depends on the required depth of soil wetting by irrigation water, due to the type of cultivated crop, and may be, for example, 1.0-.2.5 m long (including the length of the signal element 12) with an inner diameter of the probe 1 equal to, for example , 20-40 mm. The height of the upper vessel 11 of the hollow cover may be in the range of 30-60 mm with an inner diameter of 50-100 mm. The height of the lower vessel 3 can be equal to 60-120 mm, while its outer diameter should be sufficient for a snug fit of the inner side walls of the upper vessel 11 to the side outer walls of the lower vessel 3. The material for the manufacture of the irrigation signal can be metal probe 1 or plastic tubes, for rod 8 - a metal bar with a diameter of 6-8 mm, for a hollow cover of an abutment 5, a perforated base 9 and a retainer 14 - a sheet of preferably stainless steel 2-4 mm thick, for a container 6 - rubber with lfon for signaling element 12 - the glass or transparent plastic tube having an inner diameter of 2-5 mm, for the meter 13 - plastic or aluminum line. As the galvanic battery 15 and the signal source 16 can be used conventional dry cells, an electric bulb from a flashlight, an electric bell.
Сигнализатор полива подготавливают к работе следующим образом. На типичном участке орошаемого поля почвенным буром, диаметр режущего стакана которого равен диаметру измерительного полого щупа 1, пробуривают скважину на заданную глубину, например на 0,5 м. На внешнюю и внутреннюю поверхности измерительного полого щупа 1 наносят тонким слоем пластичную смазку (например, солидол) и легкими ударами деревянного молотка по кромкам щупа 1 предварительно оттарированный сигнализатор полива устанавливают в пробуренной скважине. Затем в полость измерительного щупа 1 насыпают необходимое количество влагочувствительного элемента 10, например сульфоугля (эту операцию можно провести и до установки щупа 1 в скважине), поверх которого устанавливают шток 8 с упором 5 и перфорированным основанием 9. На измерительный щуп 1 надевают нижний сосуд 3 и производят его фиксацию на щупе любым известным способом, например с помощью шурупов или посредством магнитной стяжки. Толщина слоя влагочувствительного элемента 10 может быть в пределах, например, 30-60 мм, но в любом случае отвечать условию, в соответствии с которым его количество в измерительном щупе 1 должно обеспечивать контакт упора 5 штока 8 с основанием емкости 6. На упор 5 устанавливают емкость 6, заполненную минерализованной водой с добавкой поверхностно-активного вещества, например пенообразователя ПО-1Д, ПО-1, ПО-6К или ДС-РАС (приемлемая концентрация пенообразователя в минерализованией воде может находиться в пределах 3-6%). Затем на нижний сосуд 3 устанавливают верхний сосуд 11 и закрепляют его на нем одним из известных способов. Далее к внешней боковой поверхности верхнего сосуда 11 крепят гальванический элемент 15 и фиксатор 14. Затем нижнюю часть сигнального элемента 12 вводят через патрубок верхнего сосуда 11 в эластичную втулку емкости 6,The irrigation alarm is prepared for operation as follows. In a typical area of an irrigated field with a soil drill, the diameter of the cutting cup of which is equal to the diameter of the measuring hollow probe 1, a well is drilled to a predetermined depth, for example, 0.5 m. A thin layer of grease is applied to the external and internal surfaces of the measuring hollow probe 1 (for example, solid oil ) and light strokes of a wooden hammer along the edges of the probe 1, a pre-calibrated watering indicator is installed in a drilled well. Then, the required amount of a moisture-sensitive element 10 is poured into the cavity of the probe 1, for example, sulfonated coal (this operation can also be done before the probe 1 is installed in the well), over which a rod 8 is mounted with a stop 5 and a perforated base 9. A lower vessel 3 is put on the probe 1 and fix it on the probe in any known manner, for example using screws or by means of a magnetic coupler. The thickness of the layer of the moisture-sensitive element 10 can be in the range of, for example, 30-60 mm, but in any case meet the condition that its amount in the probe 1 should ensure that the stop 5 of the rod 8 contacts the base of the tank 6. The stop 5 is installed a container 6 filled with mineralized water with the addition of a surfactant, for example, foaming agent PO-1D, PO-1, PO-6K or DS-RAS (an acceptable concentration of foaming agent in mineralization of water can be in the range of 3-6%). Then, the upper vessel 11 is mounted on the lower vessel 3 and fixed on it by one of the known methods. Next, to the outer side surface of the upper vessel 11, a galvanic cell 15 and a latch 14 are attached. Then the lower part of the signal element 12 is inserted through the pipe of the upper vessel 11 into the elastic sleeve of the container 6,
- 3 027647 благодаря которой достигается герметичный контакт сигнального элемента 12 с емкостью 6 (сильфоном) измерителя 13. После этого к закрепленному на боковой поверхности верхней полой крышки фиксатору 14 крепят верхнюю часть сигнального элемента 12 и измерителя 13 с установленным на нем источником сигнала 16.- 3 027647 due to which the tight contact of the signal element 12 with the capacity 6 (bellows) of the meter 13 is achieved. After that, the upper part of the signal element 12 and the meter 13 with the signal source 16 installed on it are fastened to the latch 14 mounted on the side surface of the upper hollow cover.
Перед применением сигнализатор полива должен быть протарирован. Вначале выполняют тарировку прибора в режиме сигнализатора прекращения полива.Before use, the watering indicator must be calibrated. First, calibrate the device in the irrigation stop signaling mode.
Суть тарировки заключается в определении фактической глубины промачивания почвы того или иного механического состава после срабатывания сигнального элемента 12 при различных глубинах установки измерительного щупа 1 в почве. Момент срабатывания сигнального элемента 12 устанавливают по началу подъема в нем минерализованной воды, окрашенной пенообразователем в ярко-коричневый цвет. В случае применения в качестве влагочувствительного элемента 10 сульфоугля подъем жидкости в сигнальном элементе 12 полностью прекращается через 30 мин, в том числе в первые пять минут проведенного нами опыта уровень жидкости в нем поднимается на 91,6% от максимального. Максимальное положение уровня жидкости в сигнальном элементе 12 отмечают на измерителе 13 меткой со знаком К.П. (конец полива). При слишком высоком уровне жидкости в сигнальном элементе 12 или, наоборот, низком для удобства наблюдений можно пипеткой отобрать или, наоборот, добавить в сигнальный элемент 12 то или иное количество жидкости.The essence of calibration is to determine the actual depth of soil wetting of a particular mechanical composition after the signal element 12 has been triggered at various installation depths of the probe 1 in the soil. The response time of the signal element 12 is set at the beginning of the rise in it of mineralized water, painted with a foaming agent in a bright brown color. If sulfo coal is used as a moisture-sensitive element 10, the liquid rise in the signal element 12 completely stops after 30 minutes, including the first five minutes of our experiment, the liquid level in it rises by 91.6% of the maximum. The maximum position of the liquid level in the signal element 12 is marked on the meter 13 with a mark with the sign of K.P. (end of watering). If the liquid level in the signal element 12 is too high or, conversely, low for convenience of observation, you can use a pipette to select or, on the contrary, add a certain amount of liquid to the signal element 12.
Расчеты показывают, что даже небольшое изменение объема сульфоугля (3-5 мм) под воздействием почвенной влаги достаточно для надежной работы сигнализатора полива. Так, например, по нашим данным толщина слоя воздушно-сухого сульфоугля в стеклянной трубке, заглубленной на 20 мм в почву, увеличивается после контакта с влагой через 5 мин от 40 до 55 мм, через 30 мин - до 60 мм, после чего остается без изменений. При обратном процессе, связанном с иссушением почвы в результате физического испарения влаги, толщина слоя сульфоугля через 6 суток снижается до 55 мм, через 10-11 суток до 52 мм. Таким образом, сульфоуголь обладает быстрым водопоглощением (максимальное увеличение его объема достигается за 30 мин) и медленной водоотдачей, за 6 суток иссушения почвы толщина его слоя в стеклянной трубке снижается лишь на 5 мм.Calculations show that even a small change in the volume of sulfonated coal (3-5 mm) under the influence of soil moisture is sufficient for reliable operation of the irrigation alarm. So, for example, according to our data, the thickness of the layer of air-dry sulfonated coal in a glass tube buried by 20 mm in the soil increases after contact with moisture after 5 minutes from 40 to 55 mm, after 30 minutes - to 60 mm, after which it remains changes. In the reverse process associated with the drying out of the soil as a result of the physical evaporation of moisture, the thickness of the sulfonated coal layer decreases to 55 mm after 6 days, to 52 mm after 10-11 days. Thus, sulfonated coal has fast water absorption (maximum increase in its volume is achieved in 30 minutes) and slow water loss, after 6 days of soil drying, the thickness of its layer in a glass tube decreases by only 5 mm.
Предположим, что диаметр емкости 6 (сильфона) равен 70 мм, а высота 40 мм, тогда объем содержащейся в ней жидкости составит пт2Ь=3,14х352х40=153860 мм3. При подъеме упора 5 лишь на 3 мм под воздействием взаимодействующего с влагой сульфоугля из емкости 6 в сигнальный элемент 12 вытесняется 3,14x35x3=11539 мм3 воды. При внутреннем диаметре сигнального элемента 12, равном 4 мм, этого объема воды достаточно, чтобы уровень жидкости в нем поднялся на 918 мм (П=11539:22х3.14). Таким образом, небольшие 3-5 мм изменения объема сульфоугля дают значительные колебания уровня жидкости в сигнальном элементе 12, что свидетельствует о высокой чувствительности сигнализатора полива к изменениям содержания почвенной влаги.Suppose that the diameter of the container 6 (bellows) is 70 mm and the height is 40 mm, then the volume of the liquid contained in it will be Fri 2 b = 3.14x35 2 x40 = 153860 mm 3 . When the emphasis 5 is raised by only 3 mm, under the influence of sulfonated coal interacting with moisture, 3.14x35x3 = 11539 mm 3 of water is displaced from the container 6 into the signal element 12. With the inner diameter of the signal element 12 equal to 4 mm, this volume of water is sufficient for the liquid level in it to rise by 918 mm (P = 11539: 2 2 x 3.14). Thus, small 3-5 mm changes in the volume of sulfonated coal give significant fluctuations in the liquid level in the signal element 12, which indicates a high sensitivity of the irrigation signal to changes in the soil moisture content.
Определение глубины промачивания почвы производят после впитывания всей поданной на полив воды посредством отбора почвенным буром образцов почвы с разных глубин и анализа их влажности, например, термостатно-весовым способом. Глубина промачивания почвы может быть определена также нейтронным измерителем влажности, тензиометрическим или иным способом. Предположим, что измеригельный щуп 1 был заглублен на 0,4; 0,5 и 0,6 м. Фактическая же глубина промачивания почвы (или глубина, на которой влажность почвы равна или близка к наименьшей влагоемкости) составила соответственно 0,5; 0,7 и 0,85 м. Следовательно, если заданная глубина промачивания почвы в соответствии с биологическими особенностями культуры равна, например, 0,7 м, то щуп 1 следует заглублять на 0,5 м. Произведя математическое интерполирование, можно определить необходимую глубину заглубления сигнализатора, при которой будет достигнута предельная глубина увлажнения почвы с нанесением полученных данных в виде шкалы на внешнюю поверхность измерительного щупа 1 для почв различного механического состава.The depth of soil wetting is determined after absorbing all the water supplied for irrigation by taking soil samples from different depths with an auger and analyzing their moisture, for example, by a thermostatic weight method. The depth of soil wetting can also be determined by a neutron moisture meter, tensiometric or otherwise. Suppose that the measuring probe 1 was recessed by 0.4; 0.5 and 0.6 m. The actual depth of soil wetting (or the depth at which soil moisture is equal to or close to the lowest moisture capacity) was 0.5, respectively; 0.7 and 0.85 m. Therefore, if the specified depth of soil wetting in accordance with the biological characteristics of the culture is, for example, 0.7 m, then probe 1 should be buried by 0.5 m. After mathematical interpolation, you can determine the required depth the depth of the detector, at which the maximum depth of soil moisture will be achieved with the application of the data in the form of a scale on the outer surface of the measuring probe 1 for soils of different mechanical composition.
Тарировку прибора в режиме сигнализатора начала полива (Н.П.) проводят после впитывания в почву поданной на полив воды. Сущность тарировки заключается в определении зависимости между влажностью почвы (от момента окончания впитывания влаги в почву до достижения ею предполивной влажности, соответствующей началу очередного полива, например, 65-75% от наименьшей влагоемкости почвы) на каждый отдельный момент времени и положением уровня жидкости в сигнальном элементе 12. Допустим, что на 11-е сутки после полива почва на глубине 30-40 см достигла предполивной влажности (в производственных условиях можно ограничиться взятием почвенных проб именно с этой глубины, так как по имеющимся данным указанная глубина характеризует средневзвешенную влажность корнеобитаемого (активного) слоя почвы (см. Лысогоров С.Д. Практикум по орошаемому земледелию, Агропромиздат, с. 92), и за это время уровень жидкости в сигнальном элементе 12 понизился на 80 см. Этот уровень отмечают на измерителе 13 меткой и знаком Н.П. (начало полива), все же промежуточные положения уровня жидкости в сигнальном элементе 12 в течение межполивного периода отмечают на измерителе 13 метками с цифровыми значениями влагозапасов почвы в % к ее весу или объему. С позиций практических удобств лучше, однако, изменяющуюся влажность почвы в межполивной период отмечать на измерителе 13 в относительных единицах измерения, например от нуля до десяти, ноль означает не- 4 027647 обходимость начала полива, значение 1 - содержанию продуктивной влаги в почве, равному 10%, 2 20%, 3 - 30% и т.д. до 100%. На этом тарировку сигнализатора завершают, и он готов к работе в любом функциональном режиме.Calibration of the device in the signaling mode of the beginning of irrigation (N.P.) is carried out after absorbing the water supplied for irrigation into the soil. The essence of calibration is to determine the relationship between soil moisture (from the moment moisture is absorbed into the soil until it reaches pre-irrigation moisture, corresponding to the beginning of the next irrigation, for example, 65-75% of the lowest soil moisture capacity) for each individual point in time and the position of the liquid level in the signal element 12. Suppose that on the 11th day after irrigation, the soil at a depth of 30-40 cm reached pre-irrigation moisture (in production conditions, you can limit yourself to taking soil samples from this depth, so According to available data, the indicated depth characterizes the weighted average moisture content of the root (active) soil layer (see Lysogorov S.D. Workshop on irrigated agriculture, Agropromizdat, p. 92), and during this time the liquid level in signal element 12 dropped by 80 cm. This level is marked on the meter 13 with a label and a sign of N.P. (the beginning of irrigation), yet intermediate positions of the liquid level in the signal element 12 during the inter-irrigation period are noted on the meter 13 with labels with digital values of the soil moisture content in% of its weight or volume his. From the standpoint of practical conveniences, however, it is better to note the changing soil moisture in the inter-irrigation period on meter 13 in relative units of measure, for example, from zero to ten, zero means irrelevance of the beginning of irrigation, a value of 1 means the content of productive moisture in the soil, equal to 10 %, 2 20%, 3 - 30%, etc. up to 100%. This completes the calibration of the alarm, and it is ready to work in any functional mode.
В варианте сигнализатор начала полива устройство работает следующим образом. Влагочувствительный элемент 10 (сульфоуголь) по мере иссушения почвы теряет влагу и уменьшается в объеме. Потери влаги во влагочувствительном элементе 10 происходят как под воздействием сосущей силы почвы, так и испарения влаги в атмосферу через перфорационные отверстия основания 9 и измерительного щупаIn an embodiment, a watering start warning device is operated as follows. The moisture-sensitive element 10 (sulfonated coal) loses moisture and decreases in volume as the soil dries. Loss of moisture in the moisture-sensitive element 10 occurs both under the influence of the sucking force of the soil and the evaporation of moisture into the atmosphere through the perforation holes of the base 9 and the probe
1. В результате обезвоживания и уменьшения объема влагочувствительного элемента 10 происходит уменьшение толщины его слоя со смещением штока 8 ко дну измерительного щупа 1. Наличие выполняющей противоадгезионной функции пластичной смазки на внутренних стенках щупа I в сочетании с давлением на влагочувствительный элемент 10 емкости 6 с жидкостью 7, упора 5 и штока 8 с перфорированным основанием 9 благоприятствует этому процессу. В свою очередь, это ведет к уменьшению давления упора и на емкость 6, которая в результате частично или полностью восстанавливает свой исходный объем, с соответствующим снижением уровня жидкости 7 в сигнальном элементе 12. Промежуточное положение уровня жидкости 7 между крайними значениями влагозапасов почвы ( от К.П. до Н.П.) на измерителе 13 иллюстрирует динамику уменьшения влажности почвы за межполивной период, что помогает агроному правильно планировать свою работу. При этом влияние физического испарения жидкости в атмосферу сведено к минимуму вследствие содержания в ней депрессора испаренияпенообразователя, например ПО-1Д или ПО-1, ПО-6К, ДС-РАС, являющихся к тому же красителями, благодаря этому уровень жидкости 7 четко виден в сигнальном элементе 12. Влияние атмосферных осадков на показания прибора также исключено, так как имеющийся на нижнем сосуде 3 полой крышки закрылок 4 препятствует их поступлению через перфорированные отверстия в измерительный щуп I. При уменьшении содержания влаги в почве до значения, соответствующего заданной предполивной влажности, равной, например, 70% от наименьшей влагоемкости почвы, уровень жидкости 7 в сигнальном элементе 12 опускается до расположенной на измерителе 13 метки со знаком Н.П., что служит для оператора сигналом о необходимости проведения полива (фиг. 1). Наступление данного момента в ночные часы необязательно доводить до оператора дополнительным световым или звуковым сигналом, так как продолжительность межполивного периода в несколько раз больше продолжительности самого полива. Вследствие этого начало полива с точностью до нескольких часов легко прогнозировать в дневное время по приблизившемуся к метке со знаком Н.П. на измерителе 13 уровню жидкости 7 в сигнальном элементе 12.1. As a result of dehydration and a decrease in the volume of the moisture-sensitive element 10, a decrease in the thickness of its layer occurs with a shift of the rod 8 to the bottom of the probe 1. The anti-adhesive function of the grease on the inner walls of the probe I is combined with pressure on the moisture-sensitive element 10 of the container 6 with liquid 7 , stop 5 and rod 8 with perforated base 9 favors this process. In turn, this leads to a decrease in the pressure of the stop on the container 6, which as a result partially or completely restores its original volume, with a corresponding decrease in the liquid level 7 in the signal element 12. The intermediate position of the liquid level 7 between the extreme values of the soil moisture reserves (from K .P. to N.P.) on meter 13 illustrates the dynamics of a decrease in soil moisture during the irrigation period, which helps the agronomist to plan his work correctly. In this case, the effect of physical evaporation of the liquid into the atmosphere is minimized due to the content of the depressant depressant in it, for example PO-1D or PO-1, PO-6K, DS-RAS, which are also dyes, due to this, the liquid level 7 is clearly visible in the signal element 12. The influence of precipitation on the readings of the device is also excluded, since the flap 4, which is present on the lower vessel 3 of the hollow cover, prevents them from entering through the perforated holes in the measuring probe I. When the soil moisture content decreases to value corresponding to a predetermined pre-irrigation humidity equal to, for example, 70% of the lowest soil moisture capacity, the liquid level 7 in the signal element 12 drops to a mark with a N.P. sign on the meter 13, which serves as a signal for the operator to irrigate (Fig. . one). The occurrence of this moment at night does not have to be brought to the operator with an additional light or sound signal, since the duration of the irrigation period is several times longer than the duration of the irrigation itself. As a result of this, the start of irrigation with an accuracy of several hours is easy to predict in the daytime by approaching the mark with the sign of N.P. on the meter 13, the liquid level 7 in the signal element 12.
В режиме сигнализатора прекращения полива прибор работает следующим образом. В процессе проведения полива поливная вода, просачиваясь, достигает дна измерительного щупа 1. Наличие пластичной смазки на внешней поверхности измерительного щупа 1 препятствует затеканию воды в зону контакта его стенок с почвой, предотвращая тем самым искажение показаний сигнализатора, благодаря же расположению перфорированных отверстий на измерительном щупе I на высоте 150-200 мм над землей исключается поступление через них в щуп I поливной воды. Вода, достигнув дна измерительного щупа I, через защитный фильтр входит в контакт с влагочувствительным элементом 10. Последний, поглощая воду и увеличиваясь в объеме, поднимает вверх основание 9 со штоком 8 и упором 5. Это ведет к сдавливанию емкости 6 (сильфона) упором 5 и соответствующему вытеснению из нее жидкости 7 в сигнальный элемент (трубку) 12. Момент совмещения уровня жидкости 7 в сигнальном элементе 12 с расположенной на измерителе 13 меткой со знаком К.П в соответствии с проведенной тарировкой служит для оператора сигналом о необходимости прекращения полива. При оборудовании сигнализатора полива устройством светового или звукового оповещения в указанный момент загорается лампочка или звенит звонок. Принципиальная схема работы такого устройства показана схематически ниже.In the mode of the irrigation stop signaling device, the device operates as follows. During the irrigation process, irrigation water, seeping, reaches the bottom of the probe 1. The presence of grease on the outer surface of the probe 1 prevents water from flowing into the contact zone of its walls with soil, thereby preventing distortion of the readings, due to the location of the perforated holes on the probe I at an altitude of 150-200 mm above the ground excludes the flow through them into the probe I of irrigation water. Water, having reached the bottom of the measuring probe I, comes into contact with a moisture-sensitive element 10 through a protective filter. The latter, absorbing water and increasing in volume, raises the base 9 with the rod 8 and stop 5. This leads to compression of the tank 6 (bellows) with stop 5 and the corresponding displacement of liquid 7 from it into the signal element (tube) 12. The moment of alignment of the liquid level 7 in the signal element 12 with the mark with the mark K located on the meter 13, in accordance with the calibration, serves as an indication of the need for the operator and stop watering. When the watering device is equipped with a light or sound warning device, the light comes on or the bell rings at the indicated time. A schematic diagram of the operation of such a device is shown schematically below.
- 5 027647- 5,027,647
Наиболее целесообразным месторасположением сигнализатора полива является концевая (нижняя по уклону) часть поля. Это обусловлено тем, что при таком месторасположении сигнализатора исключается недополив поля, облегчаются доступ к прибору и визуальные наблюдения за его показателями. При этом длина борозд для почв различного механического состава должна быть такой, чтобы обеспечить относительно равномерную эпюру увлажнения почвы по длине борозды.The most appropriate location of the irrigation signaling device is the end (lower in slope) part of the field. This is due to the fact that with such a location of the signaling device, underfilling of the field is excluded, access to the device and visual observations of its performance are facilitated. The length of the furrows for soils of different mechanical composition should be such as to provide a relatively uniform plot of soil moisture along the length of the furrow.
Согласно имеющимся данным для тяжелосуглинистых малоуклонных земель этому условию отвечает длина борозды в пределах 155-160 м, для среднесуглинистых - 115-120 м и для легкосуглинистых 105-110 м.According to the available data, for heavy loamy low-slope lands, this condition meets the furrow length in the range of 155-160 m, for medium loamy - 115-120 m and for light loamy 105-110 m.
Помимо функций сигнализатора начала и прекращения полива, а также показаний влажности почвы, предложенное устройство может также использоваться в целях водоучета. В частности, зная предполивную влажность и глубину промоченного влагой слоя почвы, легко определить количество поданной на поле воды по формуле ф = НВ - 0,6(0,7) х НВ где О - количество поданной на поле воды, м3/га;In addition to the functions of a signaling device for starting and stopping watering, as well as indications of soil moisture, the proposed device can also be used for water accounting. In particular, knowing the pre-irrigation moisture and the depth of the soil moistened with moisture, it is easy to determine the amount of water supplied to the field using the formula f = HB - 0.6 (0.7) x HB where O is the amount of water supplied to the field, m 3 / ha;
НВ - количество воды в заданном слое почвы, соответствующее ее наименьшей влагоемкости, м3/га;HB - the amount of water in a given layer of soil, corresponding to its lowest moisture capacity, m 3 / ha;
0,6(0,7) - коэффициент предполивной влажности почвы.0.6 (0.7) is the coefficient of pre-irrigation soil moisture.
Экономические выгоды от применения сигнализатора полива достигаются за счет прибавки урожая сельскохозяйственных культур и мелиоративного оздоровления земель вследствие оптимизации содержания влаги в почве и улучшения экологической ситуации на полях орошения, за счет уменьшения непроизводительных потерь поливной воды на глубинную фильтрацию. Согласно ориентировочным расчетам годовой экономический эффект на I га хлопкового поля от применения сигнализатора полива на хлопковом поле составляет при прибавке урожая 3-6 ц/га хлопка-сырца 240-480 долларов США.The economic benefits from the use of an irrigation alarm are achieved by increasing the yield of agricultural crops and land reclamation due to optimization of the moisture content in the soil and improving the environmental situation on irrigation fields, by reducing unproductive losses of irrigation water for depth filtration. According to rough estimates, the annual economic effect on I ha of a cotton field from the use of an irrigation warning device on a cotton field amounts to 240-480 US dollars when harvesting 3-6 c / ha of raw cotton.
Необходимо иметь ввиду, что предложенное устройство может иметь и несколько иные варианты конструктивного исполнения при сохранении основных существенных признаков данного технического решения, в связи с чем их следует рассматривать лишь как частные варианты воплощения настоящего изобретения, включающие в себя ключевые моменты настоящей изобретательской идеи.It must be borne in mind that the proposed device may have slightly different design options while maintaining the main essential features of this technical solution, and therefore they should be considered only as particular embodiments of the present invention, including key points of the present inventive idea.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TM142616 | 2016-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600623A1 EA201600623A1 (en) | 2017-06-30 |
| EA027647B1 true EA027647B1 (en) | 2017-08-31 |
Family
ID=59206026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600623A EA027647B1 (en) | 2016-05-16 | 2016-10-03 | Irrigation signaling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA027647B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761875C1 (en) * | 2020-12-06 | 2021-12-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» (МГУ) | Method for controlled soil hydromelioration in agricultural landscape in humid climate with intensive farming |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD272218A1 (en) * | 1988-05-24 | 1989-10-04 | Jenaer Glaswerk Veb | PROBE FOR DETECTING MEASUREMENT PARAMETERS FOR CONTROLLING OUTDOOR RECOVERY PLANTS |
| SU1743480A1 (en) * | 1989-07-26 | 1992-06-30 | Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Indicator of irrigation sufficiency |
| US7005662B2 (en) * | 2003-06-23 | 2006-02-28 | Jean Caron | Soil water potential detector |
| CN205229849U (en) * | 2015-12-03 | 2016-05-11 | 洛阳世博液压传动有限公司 | Novel automatically, irrigate soil moisture controlling and monitoring ware |
-
2016
- 2016-10-03 EA EA201600623A patent/EA027647B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD272218A1 (en) * | 1988-05-24 | 1989-10-04 | Jenaer Glaswerk Veb | PROBE FOR DETECTING MEASUREMENT PARAMETERS FOR CONTROLLING OUTDOOR RECOVERY PLANTS |
| SU1743480A1 (en) * | 1989-07-26 | 1992-06-30 | Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Indicator of irrigation sufficiency |
| US7005662B2 (en) * | 2003-06-23 | 2006-02-28 | Jean Caron | Soil water potential detector |
| CN205229849U (en) * | 2015-12-03 | 2016-05-11 | 洛阳世博液压传动有限公司 | Novel automatically, irrigate soil moisture controlling and monitoring ware |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761875C1 (en) * | 2020-12-06 | 2021-12-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» (МГУ) | Method for controlled soil hydromelioration in agricultural landscape in humid climate with intensive farming |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201600623A1 (en) | 2017-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bruce et al. | Introduction to Hydrometeorology: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies | |
| CN105223167B (en) | A kind of water transparency measuring tool for field environment | |
| Chapman | The Ecology of Coom Rigg Moss, Northumberland: III. Some Water Relations of the Bog System | |
| CN110514135A (en) | A kind of soil frozen depth measuring device and measuring method | |
| EA027647B1 (en) | Irrigation signaling device | |
| CN105230451A (en) | Automatic irrigation forecasting device for water shortage of field crops | |
| US3229518A (en) | Pluviometer | |
| CN110146654A (en) | A kind of flood stain comprehensive draining index Test device and its application method | |
| CN206757082U (en) | Hydrometeorological telemetering rain ga(u)ge floatage-type automatic dredging appts and rainfall gauge | |
| US5284052A (en) | Moisture gauge | |
| CN208224136U (en) | A kind of constant pressure frost heave test benefit drainage arrangement of real-time monitoring water variation | |
| RU2646868C1 (en) | Lysimeter | |
| CN216524260U (en) | Floating type paddy field water level automatic detection device | |
| CN219914593U (en) | But automatic alarm's farmland water level monitoring facilities | |
| CN220872690U (en) | Snow-melting type rain and snow metering device | |
| CN2138794Y (en) | Double tube directly reading soil seepage measurer | |
| CN1192530A (en) | Method for measuring water level of iced water body | |
| CN116076341A (en) | Precise irrigation control system and method for substrate cultivation | |
| CN108934567A (en) | A kind of sea crop-planting device | |
| LU501460B1 (en) | Automatic water replenishing and evaporation measuring device | |
| CN214471140U (en) | Device for measuring underground water level of pit and automatically following underground water level change of field | |
| Livingston et al. | The measurement of evaporation in freezing weather | |
| Shelford | The hydrogen ion concentration of certain western American inland waters | |
| SU1743480A1 (en) | Indicator of irrigation sufficiency | |
| Nagarajan et al. | Development of low cost farmer friendly sensor for rice water management |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ BY KG TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |