DD291682A5

DD291682A5 - BEWAESSERUNGSSTEUERUNG

Info

Publication number: DD291682A5
Application number: DD33758890A
Authority: DD
Inventors: Rolf Nolting; Ulrich Karge; Rainer Schoenberg
Original assignee: Ingenieurbuero Fuer Meliorationen,De
Priority date: 1990-02-05
Filing date: 1990-02-05
Publication date: 1991-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der Bewaesserungsvorgaenge fuer Kulturen im Freiland, aber auch fuer Gewaechshauskulturen in Abhaengigkeit von der Verdunstungsgeschwindigkeit unter Beruecksichtigung des Einflusses natuerlicher Umweltfaktoren wie Wind, Temperaturen, Luftfeuchte, natuerlicher Regen u. a. m. selbsttaetig gesteuert werden koennen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bewaesserungssteuerung zu entwickeln, die ohne aufwendige konstruktive Gestaltung und ohne besondere elektronische bzw. sensorische Mittel zur Erfassung der natuerlichen Umweltfaktoren in Abhaengigkeit vom Feuchtedefizit im Boden arbeitet. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz ein geeignetes Steuerventil fuer die Wasserzufuhr zum Ausbringungsorgan mit einer Schaltwaage gekoppelt ist, die mindestens einen beweglich gelagerten wasseraufnahmefaehigen Koerper besitzt, der sich im Bereich der durch diese Bewaesserungssteuerung bewirkten Beregnung (und im Freilandbetrieb der natuerlichen Beregnung) befindet.{Bewaesserungssteuerung; Steuereinrichtung; Steuerventil; Absperrschieber}The invention relates to a device with the Bewaesserungsvorgaenge for crops in the field, but also for Gewächshauskulturen as a function of the evaporation rate, taking into account the influence of natural environmental factors such as wind, temperatures, humidity, natural rain u. a. m. can be controlled automatically. The invention has for its object to develop a Bewaesserungssteuerung that works without elaborate design and without special electronic or sensory means for detecting the natural environmental factors as a function of the moisture deficit in the ground. According to the invention, the object is achieved in that a suitable control valve for the water supply to the delivery member is coupled to a switch scale which has at least one movably mounted water-absorbent body located in the region of the irrigation caused by this irrigation control (and in free-field operation of the natural irrigation) . {Bewaesserungssteuerung; Control means; Control valve; Gate valves}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbständigen Bewässerungssteuerung. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Steuerung von Bewässerungsvorgängen für Kulturen im Freiland, aber auch für Gewächshauskulturen in Abhängigkeit von der Venlunstungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Einflusses natürlicher UmweltfaktOi-en wie Wind, Temperatur, Luftfeuchte, natürlicher Regen u.a. m.The invention relates to a device for independent irrigation control. The device is particularly suitable for controlling irrigation processes for crops in the field, but also for greenhouse crops as a function of the Venlunstungsgeschwindigkeit taking into account the influence of natural UmweltfaktOi-en such as wind, temperature, humidity, natural rain u.a. m.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannte Vorrichtungen zur Steuerung von Bewäs*- ,,ysanlagen sind elektromechanische vorwählbare Zeitschaltuhren, elektronische vorwählbare Zeitbausteine, Tensior etermeßfühler und Meßfühler zur Erfassung des elektrischen Widerstandes im Boden in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte, wobei alle Varianten auf entsprechende elektrisch angeregte Durchfluß-Absperrelemente wirken.Known devices for controlling irrigation systems are electro-mechanical pre-selectable timers, electronic preselected time modules, tensiometer sensors and sensors for detecting the electrical resistance in the soil as a function of soil moisture, all variants acting on corresponding electrically activated flow shut-off elements.

Nachteilig sind bei den vorwählbaren Zeitbausteinen, daß keine Regelung der Bodenfeuchte gegeben ist und bei den Tensiometerregelarmaturen ein hoher technischer Aufwand entsteht und die Regelung der Bodenfeuchte über Meßsignale der elektrischen Leitfähigkeit des Bodens eine Neujustierung der Regelstrecke bei jeder Leitfähigkeitsveränderung wie z. B. Bodendüngung notwendig wird. Für alle Varianten besteht ein hoher technischer Aufwand für die Herstellung des Steuersignals, Meßwertwandlung, elektrische Schaltrelais, Versorgung mit Elektroenergie. Bekannt sind weiterhin nicht elektrisch bzw. elektronischu wirkende Schaltarmaturen, die die Beendigung des Bewässerungsbetriebes nach Ablauf einer vorwählbaren Zeit bzw. nach Dui chfluß einer vorwählbaren Flüssigkeitsmenge gewährleisten.The disadvantage of the pre-selectable time blocks that no control of soil moisture is given and the Tensiometerregelarmaturen a high technical complexity and the control of soil moisture via measuring signals of the electrical conductivity of the soil a readjustment of the controlled system at each conductivity change such. B. Soil fertilization is necessary. For all variants, there is a high technical effort for the production of the control signal, Meßwertwandlung, electrical switching relay, supply of electrical energy. Also known are not electrically or electronically acting switching fittings that ensure the completion of the irrigation operation after a preselected time or after Dui chfluß a preselected amount of liquid.

Diese Armaturen bewirken jedoch nur eine Abschaltung. Für alle Varianten besteht ein hoher Herstellungs- und Materialaufwand.However, these fittings only cause a shutdown. For all variants, there is a high production and material costs.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer unkomplizierten, zuverlässigen und kostengünstigen Bewässerungssteuerung unter Nutzung der natürlichen Umweltfaktoren als Regelgröße.The aim of the invention is to provide an uncomplicated, reliable and cost-effective irrigation control using the natural environmental factors as a controlled variable.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bewässerungssteuerung zu entwickeln, die ohne aufwendige konstruktive Gstaltung und ohne besondere elektronische bzw. sensorische Mittel zur Erfassung der natürlichen Umweltfaktoren in Abhängigkeit von der Verdunstungsgeschwindigkeit, d.h. des Feuchtedefizits im jeweiligen Boden arbeitet.The invention has for its object to develop a irrigation control, without elaborate constructive design and without special electronic or sensory means for detecting the natural environmental factors as a function of the evaporation rate, i. the moisture deficit works in the respective soil.

Erfindungsgemäß wird uie Aufgabe dadurch gelöst, daß ein geeignetes Steuerventil für die Wasserzufuhr zum Ausbringungsorgan mit einer Schaltwaage gekoppelt ist, die mindestens einen beweglich gelagerten wasseraufnahmefähigen Körper besitzt, der sich im Bereich der durch diese Bewässerungssteuerung bewirkten Beregnung (und im Freilandbetrieb der natürlichen Beregnung) befindet.According to the invention, this object is achieved in that a suitable control valve for the water supply to the applicator is coupled to a switch scale, which has at least one movably mounted water-absorptive body, which is in the field caused by this irrigation control irrigation (and in the field operation of natural irrigation) ,

Der wasseraufnahmefähige Körper steht mit dem Anker bzw. Absperrorgan des Steuerventils in Funktionsbeziehung und bewegt sich durch die Schwerkraft in Abhängigkeit von seiner über Beregnungs-bzw. Trocknungsphasen veränderlichen Masse.The water-absorptive body is in functional relationship with the armature or obturator of the control valve and moves by gravity depending on its over irrigation resp. Drying phases variable mass.

Die Schaltwaage besteht aus mindestens einem über eine horizontale Achse drehbar gelagerten Trägerelement, an dessen einem Ende der Wasser aufnehmende bzw. Verdunstung abgebende Körper und anderem Ende das mit dem Anker des Steuerventils zum Zweck des Ein- bzw. Ausschaltens in Beziehung tretende Funktionselement angeordnet ist.The switch scale consists of at least one rotatably mounted about a horizontal axis carrier element, at one end of the receiving water or evaporation-emitting body and other end is arranged with the armature of the control valve for the purpose of switching on and off in relation function element.

Das Funktionselement kann direkt mit dem Anker verbunden sein. Es besteht in diesem Fall nur aus einer Kopplung zwischen dem wasseraufnahmefähigen Körper gegenüberliegenden Endstück des Trägerelements und dem Anker, ggf. unter Zwischenschaltung eines Koppelelements. In dieser Ausführungsform der Schaltwaage arbeitet der Anker quasi als Absperrschieber.The functional element can be connected directly to the armature. It consists in this case only of a coupling between the water-absorptive body opposite end of the support member and the armature, possibly with the interposition of a coupling element. In this embodiment of the switch scale, the anchor operates as a kind of gate valve.

Bei einer aus zwei "rägerelementen bestehenden Schaltwaage wird bei Einsatz eines Magnetventils das Funktionselement als konzentrischer Permanentmagnet ausgeführt. Die analogen Endstücke der symmetrisch angeordneten Trägerelemente sind hier mit dem Permanentmagneten über Aufhängungen verbunden, so daß in einer Endstellung der Schaltwaage der Magnet sich unmittelbar über dem Ventil befindet und dadurch der Anker ausgelöst wird.When a solenoid valve is used, the functional element is in the form of a concentric permanent magnet The analogous end pieces of the symmetrically arranged carrier elements are connected to the permanent magnet via suspensions, so that in an end position of the switching scale the magnet is directly above the valve and thereby the anchor is triggered.

Der Einsatz vom Permanentmagneten als Funktionselement ist natürlich auch bei Schaltwaagen mit einem Trägerelement möglich.Of course, the use of the permanent magnet as a functional element is also possible with switch scales with a carrier element.

Eine aus mindestens einem Trägerelement bestehende Schaltwaage kann auch mit einem Funktionselement arbeiten, das ein beliebig, z. B. zylindrisch geformter Körper ist, der über seine Schwerkraft mit dem Anker bzw. Auslöseorgan des Steuerventils in Funktionsbeziehugn tritt. Das erfolgt beispielsweise über die Kompensation von auf dem Anker wirkenden Gegenkräften, wie Federkraft, Magnetkraft oder auch Gegengewicht.A consisting of at least one carrier element switching scale can also work with a functional element that any, z. B. is cylindrically shaped body, which occurs on its gravity with the armature or tripping member of the control valve in Funktionsbeziehugn. This is done for example via the compensation of counter-forces acting on the armature, such as spring force, magnetic force or counterweight.

Der wasseraufnahmefähige Körper wird im einfachsten Fall als offenes Gefäß, z. B. Halbkugel, ausgeführt. Er kann aber auch unter Nutzung der Kapillarwirkung als wasseraufnahmefähiger Körper beliebiger Form gestaltet sein.The water-absorptive body is in the simplest case as an open vessel, for. B. hemisphere executed. But it can also be designed using the capillary action as a water-receptive body of any shape.

Dabei ist es wesentlich, daß die sich aus der Gestaltung des wasseraufnahmefähigen Körpers ableitbare Verdunstungsgeschwindigkeit den diesbezüglichen Eigenschaften des Bodens nahekommt.It is essential that the derivable from the design of the water-absorptive body evaporation rate is close to the relevant properties of the soil.

Die Anpassung des Auslösezeitpunktes für Beginn bzw. Ende der Bewässerung an den gewünschten Feuchtigkeitspegel im jeweiligen Boden ist über die Masse- und Hebelarmverhältnisse in Korrespondenz mit Gegenkräften, wie Feder, Magnet, Gegengewichte möglich.The adaptation of the triggering time for the beginning or end of the irrigation to the desired moisture level in the respective soil is possible via the mass and Hebelarmverhältnisse in correspondence with opposing forces, such as spring, magnet, counterweights.

Durch den Bewässerungsvorgang, ggf. unterstützt durch natürlichen Regen, wird der sich an einor-, Ende eines Trägerelementes der Schaltwaage befindliche wasseraufnahmefähige Körper, also z. B. ein offenes Gefäß, mit Wasser gefüllt und bei Erreichen einer einstellbaren Masse (Pegelstand) durch saine Schwerkraft nach unten bewegt. Dieser Bewegungsvorgang der Schaltwaage bedingt über das Funktionselement die Bewegung des Ankers bzw. die Auslösung des Ventils.By the irrigation process, possibly supported by natural rain, which is located at one -or-, end of a support element of the switch scale water-absorptive body, ie z. B. an open vessel, filled with water and on reaching an adjustable mass (level) by saine gravity moves down. This movement process of the switch scale conditioned on the functional element, the movement of the armature or the triggering of the valve.

Der Bewässerungsvorgang wird solange unterbrochen, bis der durch Verdunstung verursachte Masseverlust im offenen Gefäß die kritische Grenze für die gegensätzliche Bewegung der Schaltwaage und damit für das erneute Auslösen des Ventils, d.h.The irrigation process is interrupted until the loss of mass in the open vessel caused by evaporation is the critical limit for the opposite movement of the switch scale and thus for the re-triggering of the valve, i.

Wiedereinsetzen des Bewässerungsvorganges, erreicht hat.Resuming the irrigation process has reached.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments. In the accompanying drawing show

Fig. 1: die erfindungsgemäße Schaltwaage mit einem Trägerelement Fig.2: die erfindungsgemäße Schaltwaage mit iwei Trägerelementen.Fig. 1: the switching scale according to the invention with a support member Figure 2: the invention the switching scale with iwei support elements.

In beiden Fällen werden als Steuerventil 1 Magnetventile und damit als Funktionselemente 6 Permanentmagnete sowie als wasseraufnahmefähige Körper 3 offene Behälter in Halbkugelform eingesetzt.In both cases, 1 solenoid valves and thus as functional elements 6 permanent magnets and as a water-receptive body 3 open container in hemispherical shape are used as a control valve.

Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Schaltwaage 2 über eine Halterung 7 mit dem Steuerventil 1 fest verbunden. Am Trägerelement 5 sind ein Permanentmagnet als Funktionselement 6 und ein halbkugelförmiger Wasserbehälter 3 befestigt.In the first embodiment, the switch-scale 2 is fixedly connected to the control valve 1 via a holder 7. On the support member 5, a permanent magnet as a functional element 6 and a hemispherical water tank 3 are attached.

Die Einheit Ventil mit Schaltwaage wird mittels eines Spießes 8 im Erdreich verankert.The unit valve with switch scale is anchored by means of a spit 8 in the ground.

In der Stellung a) ist das Magnetventil geöffnet, d.h. es erfolgt eine Bewässerung.In position a) the solenoid valve is open, i. there is an irrigation.

In der Stellung b) ist das Magnetventil geschlossen, d.h. die Wasserzufuhr ist unterbrochen.In position b) the solenoid valve is closed, i. the water supply is interrupted.

Figur 2 zeigt eine Schaltwaage bestehend aus zwei symmetrisch angeordneten Trägerelementen 5.FIG. 2 shows a switch scale consisting of two symmetrically arranged carrier elements 5.

Als Funktionselement 6 wird ein konzentrischer Permanentmagnet eingesetzt, der mit dem Anker 4 des Steuerventils 1 in Wechselwirkung tritt, d.h. in Abhängigkeit von der Stellung der Schaltwaage die Wasserzufuhr für die Bewässerungseinrichtung freigibt bzw. baendet.As a functional element 6, a concentric permanent magnet is used, which interacts with the armature 4 of the control valve 1, i. depending on the position of the switch scale, the water supply for the irrigation device releases or baendet.

Gemäß Darstellung der Schaltwaage in Figur 2 ist das Ventil geöffnet.As shown in the switch scale in Figure 2, the valve is open.

Claims

1. Irrigation control using a control valve for the water supply to the Bewfisserungsorgan, characterized in that the valve (1) is coupled to a switch scale (2) and the switch scale (2) has at least one movably mounted water-absorptive body (3), which in Area of irrigation is located, wherein the moving depending on its variable over Beregnungs- or drying phases mass body (3) with the armature or obturator (4) of the valve (1) is in functional relationship.

2. irrigation control according to claim!, Characterized in that the switch scale (2) consists of at least one rotatably mounted about a horizontal axis carrier element (5), at one end of the water-absorptive body (3) and other end with the anchor (4 ) is arranged in relationship passing functional element (6).

3. Irrigation control according to claim 1 and 2, characterized in that the functional element (6) with its acting as a gate valve armature (4) is firmly connected.

4. Irrigation control according to claim 1 and 2, characterized in that the functional element (6) is designed as a permanent magnet.

5. Irrigation control according to claim 1 and 2, characterized in that the functional element is an arbitrarily shaped body, which occurs via its gravity with the armature (4), for example via the compensation of opposing forces in functional relationship.

6. Irrigation control according to claim 1 to 5, characterized in that the water-absorptive body (3) is designed as an open vessel.

7. irrigation control nadi claims 1 to 5, characterized in that the water-absorptive body is designed with any shape using the capillary action.

8. Irrigation control according to claim 1 and 6 and 7, characterized in that the shape of the open vessel or the nature of the water-absorptive body (3) is adapted to the evaporation rate under simulation of the relevant soil conditions.

9. Irrigation control according to claim 1 to 8, characterized in that the triggering time for the beginning and end of the irrigation over the mass and Hebelarmverhältnisse in correspondence with opposing forces in or on the valve (1) is adjustable.

10. Irrigation control according to claim 1 to 5, characterized in that is achieved by the change in length of a thread of organic or inorganic material at different humidity for controlling the same effect principle of the excitation of a corresponding irrigation system.

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