DE2022081A1

DE2022081A1 - Automatic irrigation device for plant crops

Info

Publication number: DE2022081A1
Application number: DE19702022081
Authority: DE
Inventors: Leo Schneider
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-06
Filing date: 1970-05-06
Publication date: 1971-11-18

Description

Leo Schneider. 5901 Netphen /Sieg/ Bahnhofatr. 57Leo Schneider. 5901 Netphen / Sieg / Bahnhofatr. 57

Automatic irrigation device for plant crops

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich, auf eine selbsttätige Bewässerungsvorrichtung fürPflanzenkulturen in Pflanzbehältern, wie Blumentöpfen oder Blumenkasten, Frühbeeten, Freilandkulturen, Rasenflächen u.dgl./ bestehend aus einer Bewässerungsanlage, einer Meßsonde, die in das auf Feuchtigkeit zu überwachende Brdreich eingeführt wird und deren elektrische Leitfähigkeit misst, und einer elektrischen Re- ~ gelschaltung, die bei unterschreiten eines bestimmten,Feuchtigkeitsgehaltes die Bewässerungsanlage einschaltet und nach Errei Chen eines höheren Feuchtigkeitsgehaltes dieselbe wie der ausschaltet».The present invention "relates to an automatic Irrigation device for plant crops in plant containers, such as flower pots or flower boxes, cold frames, outdoor crops, lawns and the like / consisting of one Irrigation system, a measuring probe, which is in the for moisture Brdreich to be monitored is introduced and their measures electrical conductivity, and an electrical re- ~ gel circuit that switches on the irrigation system when the moisture content falls below a certain level and afterwards Achieve higher moisture content the same as that turns off ».

Durch derartige selbsttätige Bewässerungsvorrichtungen soll der Feuchtigkeitsgehalt in dem zu überwachenden Erdreich innerhalb eines bekannten Intervalls konstant gehalten werden', was mit einem willkürlich bzw. nur nach Gefühl ausgelösten Bewässerungsvorgang, ζ.B. mi ttels Gie s skanne, Schlauch oder Beregnungsanlage, nur sehr schwer durchzuführen ist; ausserdem läuft bei Verwendung einer selbsttätigen Bewässerungsvorrichtung der BewässerungsVorgang zur richtigen Zeit und im richtigen Maß auch dann ab, wenn die Überwachungs- oder Bedienungsperson abwesend ist. Darüberhinaus ist es sogar möglich, das Pflanzenwachstum durch vorgewählte 'Such automatic irrigation devices should the moisture content in the soil to be monitored be kept constant within a known interval ', which is triggered by an arbitrary or only feeling Irrigation process, ζ.B. by means of a watering can, hose or Irrigation system, is very difficult to carry out; In addition, when using an automatic irrigation device, the irrigation process runs at the correct time and in the right measure even if the monitoring or Operator is absent. Moreover, it actually is possible to control plant growth through preselected '

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Feuchtigkeitsgehalte des die Pflanzen umgebenden Erdreichs nach einem bestimmten Programm zu steuern.To control the moisture content of the soil surrounding the plants according to a specific program.

Es sind mehrere selbsttätige Bewässerungsvorrichtungen bekanntgeworden, die mit einer Meßsonde die elektrische Leitfähigkeit des zu überwachenden Erdreichs messen, da die elektrische Leitfähigkeit ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt des betreffenden Mediums darstellt, wobei die an der Meßsonde abfallende Spannung als Meßgröße einer elektrischen Regelschaltung zugeführt wird, die die Bewässerungsanlage ein- u. ausschaltet. Als Verstärkerelemente in der elektrischen Regelschaltung werden Relais, Elektronenröhren und Transistoren vorgeschlagen. Alle vorgeschlagenen Schaltungen haben jedoch den Nachteil, dass die Verstärker mit schleichendem Schaltpunkt arbeiten. Geringe Schwankungen der Speisespannung und/oder der Umgebungstemperatur rufen grosse Abweichungen hervor, zusätzlich treten bei Elektronenröhren und Transistoren mit der Zeit Veränderungen der Kennlinien auf, bei Relais verschieben sich durch Reibungseinflüsse mit der Zeit die Ansprech- und Abfallwerte, weshalb sich die;an sich einfach aufgebauten elektrischen Regelschaltungen in der Praxis nicht durchsetzen konnten.Several automatic irrigation devices have become known, which measure the electrical conductivity of the soil to be monitored with a measuring probe, since the electrical Conductivity is a measure of the moisture content of the medium in question, with the one on the measuring probe falling voltage is fed as a measured variable to an electrical control circuit that controls the irrigation system on and off. Relays, electron tubes and Transistors proposed. All suggested circuits have the disadvantage, however, that the amplifiers work with a creeping switching point. Small fluctuations the supply voltage and / or the ambient temperature cause large deviations; this also occurs with electron tubes and transistors show changes in the characteristics over time, with relays the response and drop-out values shift over time due to the effects of friction, which is why the simple electrical control circuits could not prevail in practice.

Dazu kommt, dass sich bei den vorgeschlagenen elektrischen Regelschaltungen bei einem Unterbruch im Stromkreis der Meßsonde die Bewässerungsanlage einschaltet und von selbst nicht mehr abschalten kann, so daß erhebliche Wasserschäden entstehen können«In addition, the proposed electrical Control circuits in the event of an interruption in the circuit of the measuring probe the irrigation system switches on and can no longer switch off by itself, causing considerable water damage can arise "

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Weiterhin- stehen die Grosse der Meßsonde, die angelegte Spannung, der durch die Meßsonde fliessende Strom-und die elektrische Leitfähigkeit des die Meßsonde umgebenden Erdreichs in enger Beziehung miteinander. Die Meßsonde darf nicht sehr gross sein, sonst bereitet deren unterbringung in Blumentöpfen, Blumenkasten u.dgl. Schwierigkeiten, andererseits kann die elektrische -Leitfahigkeit bei relativ trockenem Erdreich so klein werden, dass die an die Meßsonde anzulegende Spannung über 60 "V betragen muss, um einen S^trom fHessen zu lassen, der ein Heiais zum Ansprechen bringt, so dass Lebensgefahr durch zu hohe Berührungsspannung entstehen kann, wovor auch ein Trenntrafo nicht schützt. Teilweise werden auch Wechselstromrelais als Verstärkerelement vorgeschlagen, die bei langsam steigender oder fallender Spannung in Schwingungen geraten und dadurch Undefinierte Schaltpunkte aufweisen. Bei den Schaltungsvorschlägen mit KaltkathodenrÖhren können entweder ebenfalls gefährliche Berührungsspannungen auftreten oder sind zusätzliche Zündübertrager notwendig, die die Vorteile der Ealtkathodenröhren gegenüber Relais oder Transistoren aufheben. - The size of the measuring probe, the applied one, is also available Voltage, the current flowing through the measuring probe and the electrical conductivity of the soil surrounding the measuring probe in close relationship with one another. The measuring probe may do not be very large, otherwise it will be ready to be placed in Flower pots, flower boxes, etc. Difficulties, on the other hand, the electrical conductivity can be so small in relatively dry soil that the voltage to be applied to the measuring probe must be over 60 "V in order to generate a current to let people speak to someone who speaks so that danger to life can arise from excessively high contact voltage, which even an isolating transformer does not protect against. Sometimes AC relays are also used as an amplifier element suggested that when slowly increasing or decreasing Voltage start to oscillate and thus have undefined switching points. With the circuit proposals with cold cathode tubes can either also Dangerous contact voltages occur or additional ignition transformers are necessary to take advantage of the Keep old cathode tubes opposite relays or transistors. -

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und eine selbsttätige Bewässerungsvorrichtung zu schaffen, die sich auch für die Benutzung durch Laien eignet. Diese Aufgabe lässt sieh durch folgende !Forderungen charakterisieren: 1, Definierte Sehaltpunkte für das Ein- u. Ausschalten der Be*The invention is based on the objects above to avoid mentioned disadvantages and an automatic irrigation device to create that is also suitable for use by laypeople. This task lets see through The following! requirements characterize: 1, defined breakpoints for switching the operating *

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Wässerungsanlage, die durch Speisespannungs- u. Umgebungstemperaturschwankungen und Langzeitveränderungen der Kennlinien der Verstärkerelemente nur unwesentlich beeinflusst werden;Watering system caused by fluctuations in supply voltage and ambient temperature and long-term changes in the characteristics of the amplifier elements are only negligibly influenced;

2. Niedrige Spannung an der Meßsonde;2. Low voltage on the measuring probe;

3. Kleine Abmessungen der Meßsonde, um auch bei beschränkten Platzverhältnissen leicht einsetzbar zu sein;3. Small dimensions of the measuring probe in order to be able to use even with restricted To be easy to use in the available space;

4. Speisung der Meßsonde mit Wechselstrom, um Polarisationseffekte und Abnutzung der Meßsonde zu vermeiden; 4. Supply of the measuring probe with alternating current in order to avoid polarization effects and wear on the measuring probe;

5. Kleiner durch die Meßsonde fliessender Strom, um Erwärmung und damit Verdunstung von Feuchtigkeit in der Meßstrecke zu vermeiden.5. Small current flowing through the measuring probe in order to heat up and thus to evaporate moisture in the measuring section avoid.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als elektrische Regelschaltung ein Schwellwertschalter (sogen. Schmitt-Trigger, siehe Schmitt 'Elektronische Schalter und Kippstufen mit Transistoren', R. Oldenbourg Verlag, München, 1967, S. 105 ff ) verwendet wird, dessen Verstärkerelemente Transistoren sind, wobei der die Meßsonde durchfliessende 7/echselstrom an einem Spannungsteiler einen Spannungsabfall hervorruft, der nach Gleichrichtung der Basis des Singangstransistors zugeführt wird und damit die Ein- und Ausschaltung der Bewässerungsanlage regelt.This object is achieved according to the invention in that as electrical control circuit a threshold switch (so-called Schmitt trigger, see Schmitt 'Electronic switches and Flip-flops with transistors', R. Oldenbourg Verlag, Munich, 1967, p. 105 ff) is used, its amplifier elements There are transistors, with the current flowing through the measuring probe causing a voltage drop at a voltage divider causes the after rectification of the base of the singang transistor is supplied and thus controls the switching on and off of the irrigation system.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung dieser selbsttätigen Bewässerungsvorrichtung ergibt sich, wenn der im Stromkreis der Meßsonde liegende Spannungsteiler einstellbar gemacht wird, so dass der zu überwachende Feuchtigkeitsgehalt frei vorwahlbar ist.An advantageous further development of this automatic irrigation device results when the voltage divider in the circuit of the measuring probe is made adjustable so that the moisture content to be monitored can be freely selected.

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Weiterhin'wird -vorgeschlagen, durch Einbau eines weiteren Transistors in die gemeinsame Emitterleitung des Schwellwert- ' schalters den Stromkreis der Meßsonde gegen Unterbruch zu schützen.Furthermore, it is proposed to incorporate a further Transistor in the common emitter line of the threshold value switch to the circuit of the measuring probe against interruption protection.

Ein weiterer Vorteil "besteht darin, dass die Schalthysterese des Schwellwertschalters einstellbar gemacht wird..Another advantage "is that the switching hysteresis of the threshold switch is made adjustable ..

Sehliesslich ergibt sich eine für die Benutzung durch Laien besonders vorteilhafte Anordnung, wenn.die elektrische Regelschaltung mit dem den Bewässerungsvorgang auslösenden Organ» wie Pumpe oder:Ventil, in einem Gehäuse zusammengebaut wird. - ' ^{: :}■'.■-■■' ■■■-".:.- ^{: :} Finally, an arrangement which is particularly advantageous for use by laypeople results when the electrical control circuit is assembled in a housing with the organ that triggers the irrigation process, such as a pump or valve . -. ^': ■' ■■■ '■■■ - ": ^.-:.

Die erfindungsgemässe selbsttätige Bewässerungsvorrichtung hat eine Reihe von Vorteilen, einmal ergeben sieh durch die Ver- ■ Wendung eines Schwellwertschalters definierte Schältpunkte, so dass der Feuchtigkeitsgehalt in dem zu überwachenden Erdreich in einem bekannten Intervall konstant gehalten wird, zum anderen ist der Eingang des Schwellwertschalters so empfindlich, dass zur Aussteuerung eine sehr kleine Eingangsleistung genügt» ( Die Meßsonde kann sehr klein sein, so dass deren Unterbringung auch in kleineren Blumentöpfen möglich ist. Da die Meßsonde an Wechselstrom von wenigen Volt angeschlossen wird, entfällt jede Gefahr durch zu hohe Berührungsspannungen, weiterhin unterliegt die Meßsonde keinerlei Abnutzung, so dass ihre Überwachung und evtlο ihr Austausch entfallen kann<,The automatic irrigation device according to the invention has a number of advantages, once seen through the ■ Turning a threshold switch defined switching points, see above that the moisture content in the soil to be monitored is kept constant in a known interval, on the other hand, the input of the threshold switch is so sensitive that that a very small input power is sufficient for modulation »( The measuring probe can be very small, so that it can also be accommodated in smaller flower pots. Since the measuring probe is connected to an alternating current of a few volts, there is no danger of excessively high contact voltages, furthermore the measuring probe is not subject to any wear, so that its monitoring and possibly its replacement can be omitted <,

Bei Verwendung eines einstellbaren Spannungsteilers im Stromkreis der Meßsonde kann der Feuchtigkeitsgehalt in dem zuWhen using an adjustable voltage divider in the circuit the probe can measure the moisture content in the too

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überwachenden Erdreich frei vorgewählt werden, dadurch kann die selbsttätige Bewässerungsvorrichtung dem unterschiedlichen Feuchtigkeitsbedürfnis der einzelnen Pflanzensorten auf einfache Weise angepasst werden. Durch den vorgeschlagenen Schutz auf Unterbruch des Meßsondenstromkreises überwacht sich die selbsttätige Bewässerungsvorrichtung in bezug auf den gefährlichsten Fehler selbst. Es liegt auf der Hand, dass z.B. ein Drahtbruch im Stromkreis der Meßsonde, der bei der vorgesehenen fe ' Anwendung in Haushaltungen, Gärten oder gewerblichen Anlagen durchaus möglich ist, sonst zu schweren Schäden führen kann»monitored soil can be selected freely, so the automatic irrigation device can suit the different The moisture requirements of the individual plant varieties can be easily adjusted. By the proposed protection on interruption of the measuring probe circuit monitors the automatic irrigation device with respect to the most dangerous Error itself. It is obvious that, for example, a wire break in the circuit of the measuring probe, which is the case with the intended fe 'use in households, gardens or commercial facilities is entirely possible, otherwise it can lead to serious damage »

Macht man weiterhin die Schalthysterese des Schwellwertschalters einstellbar, so kann auch das Verhältnis der beiden Feuchtigkeitsgehalte, bei denen das Ein- und Ausschalten der Bewässerungsanlage erfolgt, frei vorgewählt werden, was insbesondere bei der gezielten Aufzucht von Pflanzen von grosser Wichtigkeit ist.If the switching hysteresis of the threshold value switch is still adjustable, the ratio of the two can also be set Moisture levels at which the irrigation system is switched on and off can be freely preselected, which in particular is of great importance in the targeted cultivation of plants.

Für die Benutzung der erfindungsgemässen Vorrichtung durch Laien ist es weiterhin von Vorteil, dass die elektrische Regelsehaltung und das den Bewässerungsvorgang auslösende Organ in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden. Für Einbau und Anschluss der Vorrichtung ergeben sich nur noch folgende Arbeitsgänge:
1₀ Eegelgerät aufstellen und Netzstecker einstecken;For laypersons to use the device according to the invention, it is also advantageous that the electrical control system and the organ that triggers the irrigation process are accommodated in a common housing. Only the following operations are required for installing and connecting the device:
1 ₀ Set up the control unit and plug in the mains plug;

2. Meßsonde in das zu überwachende Erdreich einführen;2. Insert the measuring probe into the soil to be monitored;

3. Bewässerungsschlauch auslegen und Versorgungsschlauch an einen Wasserbehälter oder eine Druckwasserleitung anschliessen;3. Lay out the irrigation hose and connect the supply hose to a water tank or a pressurized water pipe;

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4. Gewünschten Feuchtigkeitsgehalt "und evtl.. gewünschte ■ Schalthysterese einstellen.4. Desired moisture content "and possibly .. desired ■ Set switching hysteresis.

Gemäss vorliegender Erfindung ergibt sich also eine selbsttätige Bewässerungsvorrichtung, die sich einerseits durch einfachen Aufbau und einfache Bedienbarkeit für die Benutzung durch Laien auszeichnet, und die sich andererseits wegen ihrer hohen Genauigkeit auch für einen Einsatz in gewerblichen Pflanzanlagen eignet. According to the present invention, there is thus an automatic irrigation device which, on the one hand, is characterized by simple structure and ease of use for use characterized by laypeople, and those on the other hand because of Due to its high accuracy, it is also suitable for use in commercial planting facilities.

V/eitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeigpiels an Hand der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigtFurther advantages and details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing.
In the drawing shows

fig. 1 den Gesamtaufbau der erfindungsgemässen Vorrichtung und ihren Anbau an einen vorhandenen "Pflanzbehälter; Pig. 2 die elektrische Schaltung der Vorrichtung.fig. 1 shows the overall structure of the device according to the invention and its attachment to an existing "planting container; Pig. 2 the electrical circuit of the device.

Gemäss Fig. .1 befindet sich in einem Pflanzbehälter 1, z.B«, einem Blumenkasten, Erdreich 2, in welches Pflanzen, 3 eingesetzt sind. Eine elektrische Meßsonde, in ihrer Gesamtheit mit 4 bezeichnet, ist in das Erdreich 2 eingebettet und über Kabel 5 mit dem Regelgerät 6 verbunden. Aufbau und Wirkungsweise von Meßsonde 4 und Segelgerät 6 werden weiter unten näher erläutert. Das Regelgerät 6 ist über Netzanschlusskabel 7 mit dem Versorgungsnetz verbunden. In einem Vorratsbehälter 8 befindet sich Wasser9, der Vorratsbehäl^ ter ist über den Versorgungsschlauch 10 mit dem RegelgerätAccording to Fig. 1 there is a plant container 1, e.g. a flower box, soil 2, in which plants 3 are inserted. An electrical measuring probe, in its entirety denoted by 4, is embedded in the soil 2 and connected to the control device 6 via cable 5. The structure and mode of operation of the measuring probe 4 and the sailing device 6 will be discussed further explained in more detail below. The control device 6 is via a power cord 7 connected to the supply network. In a reservoir 8 is Wasser9, the Vorratsbehäl ^ ter is via the supply hose 10 with the control device

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verbunden, von dort wird das über den Versorungsschlauch 10 zufliessende Wasser durch eine Pumpe in den Bewässerungsschlauch 11 gedrückt, wo es durch Bohrungen 12 gleichmässig verteilt das Erdreich 2 befeuchtet.connected, from there via the supply hose 10 The inflowing water is pressed by a pump into the irrigation hose 11, where it flows through holes 12 evenly spreads the soil 2 moistened.

Pig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Schaltung für die erfindungsgemässe selbsttätige Bewässerungsvorrichtung. Die elektrische Regelspannung wird mit Kleinspannung (z.B. 127) gespeist, die durch den Netztrafo 30 aus dem speisenden Metz herabtransformiert wird. TJm die Meßsonde 4 vor Polarisationseffekten und allmählicher Zerstörung zu schützen, erfolgt die Speisung mit Wechselstrom. Die Meßsonde besteht aus zwei metallischen Flächenelektroden 41 und 42, die durch Isolierstege 43 verbunden sind. Die Enden des zweiadrigen Kabels 5 sind einerseits mit den beiden Flächenelektroden 41 bzw. 42 und andererseits mit dem Eingang der elektrischen Regelschaltung verbunden. Die Flächenelektroden könnten auch aus einem elektrisch leitenden Nichtmetall, z.B. Graphit, bestehen, doch ist deren Herstellung wesentlich aufwendiger. Ausserdem ist die Festigkeit von Graphit wesentlich geringer als die von Metall, so dass Bruchgefahr besteht, besonders dann, wenn Laien damit umgehen. Wird die Meßsonde 4 in das Erdreich 2 des Pflanzbehälters 1 eingeführt, so werden die beiden Flächenelektroden 41 bzw.. 42 allseitig vom Erdreich 2 umgeben, das auf Grund seines Feuchtigkeitsgehaltes elektrisch leitend ist.Pig. 2 shows an embodiment of the electrical circuit for the automatic irrigation device according to the invention. The electrical control voltage is fed with extra-low voltage (e.g. 127), which is obtained from the mains transformer 30 by the feeding Metz is transformed down. TJm the measuring probe 4 from polarization effects and gradual destruction protect, the power is supplied with alternating current. The measuring probe consists of two metallic surface electrodes 41 and 42, the are connected by insulating bars 43. The ends of the two-core cable 5 are on the one hand with the two flat electrodes 41 or 42 and on the other hand connected to the input of the electrical control circuit. The surface electrodes could also consist of an electrically conductive non-metal, e.g. graphite, but their production is much more complex. In addition, the strength of graphite is much lower than that of metal, so there is a risk of breakage. especially when laypeople deal with it. If the measuring probe 4 is inserted into the soil 2 of the plant container 1, so the two surface electrodes 41 and 42 are surrounded on all sides by the soil 2, due to its moisture content is electrically conductive.

Macht man die Flächenelektroden 41 bzw. 42 etwa je 4 cm gross,If the surface electrodes 41 and 42 are made about 4 cm each,

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und beträgt der Abstand der beiden Flächenelektroden ca. 1 cm, so liegt der elektrische Widerstand der Meßsonde etwa zwischen 100 Si und 10 000 Ä , je nach dem, ob das umgebende Erdreich sehr nass oder sehr trocken ist. Der durch die Meßsonde 4 fliessende Wechselstrom wird einem Spannungsteiler R6 zugeführt, dessen Abgriff mit dem Eingang der elektrischen Regelschaltung verbunden ist. Diese elektrische Regelschaltung besteht im Wesentlichen aus einem Schwellwertschalter (sog. Schmitt-Trigger), der vom Netztrafo 30 über Diode Dl und Glättungskondensator C₁ mit Gleichstrom versorgt wird. Der Schv/ellwertschalter setzt sin im Einzelnen zusammen aus den Transistoren Τ, und Tp» den Widerständen R-,, R_?, R^, R., R₁-, dem Kondensator C« und dem Relais 31, dem zum Schutz des Transistors T_? die Diode D^ parallelgeschaltet ist.and if the distance between the two surface electrodes is approx. 1 cm, the electrical resistance of the measuring probe is approximately between 100 Si and 10,000 Å, depending on whether the surrounding soil is very wet or very dry. The alternating current flowing through the measuring probe 4 is fed to a voltage divider R6, the tap of which is connected to the input of the electrical control circuit. This electrical control circuit essentially consists of a threshold switch (so-called Schmitt trigger), which is supplied with direct current _{from the mains transformer 30 via diode D1 and smoothing capacitor C 1.} The threshold switch consists of the transistors Τ, and Tp »the resistors R- ,, R _? , R ^, R., R ₁ -, the capacitor C «and the relay 31, which is used to protect the transistor T _? the diode D ^ is connected in parallel.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der elektrischen Regelsehaltung nehmen wir an, dass zu Anfang unserer Betrachtung das die Meßsonde umgebende Erdreich ziemlich trocken sei; damit ist die Strecke zwischen den beiden Flächenelektroden 41 und 42 hochohmig und die am Spannungsteiler Rg abfallende Spannung sehr klein. Diese sehr kleine Eingangsspannung wird über die Diode Dp gleichgerichtet und über den Basiswiderstand R₁- der Basis des Transistors T-, zugeführt, wobei der Kondensator Cp zur Glättung der pulsierenden Eingangs spannung dient. Der Transistor T^ ist wegen der sehr kleinen Eingangsspannung sicher gesperrt. Die Spannung an der Basis des Transistors Tp ergibt sichTo explain how the electrical control system works, we assume that at the beginning of our consideration the soil surrounding the measuring probe is fairly dry; thus the distance between the two flat electrodes 41 and 42 is highly resistive and the voltage drop across the voltage divider Rg is very small. This very small input voltage is rectified via the diode Dp and fed via the base resistor R ₁ - the base of the transistor T-, the capacitor Cp serving to smooth the pulsating input voltage. The transistor T ^ is safely blocked because of the very low input voltage. The voltage at the base of the transistor Tp results

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aus dem Spannungsteiler R-, , Rg ^¹¹^ ^3» ^die Widerstandswerte R-,, Rp und R, werden so gewählt, dass bei gesperrtem Transistor T-, der Transistor Tp sicher leitend ist. Da der Emitterwiderstand R. klein gegenüber dem Widerstand des Relais 51 ist, fällt der grösste Teil der Speisespannung am "Relais 31 ab, das Relais hat also angezogen. Über den Relaiskontakt 32 wird der Motor 33 eingeschaltet, der die Pumpe 34 antreibt. Damit wird der Bewässerungsvorgang, wie oben beschrieben, eingeleitet.from the voltage divider R- ^{,, Rg ^ 11} ^ ^ 3 » ^the resistance values R- ,, Rp and R, are selected so that when the transistor T-, the transistor Tp is safely conductive. Since the emitter resistance R. is small compared to the resistance of the relay 51, most of the supply voltage at the relay 31 drops, so the relay has picked up. The motor 33, which drives the pump 34, is switched on via the relay contact 32 the irrigation process is initiated as described above.

An Stelle einer durch Elektromotor angetriebenen Pumpe (z.Bo Kreisel- oder Kolbenpumpe, Zahnradpumpe) kann auch ein anderes Pumpensystem angewandt werden (z.B. Membran- oder Schwingankerpumpe).Instead of a pump driven by an electric motor (e.g. centrifugal or piston pump, gear pump), a Another pump system can be used (e.g. diaphragm or oscillating armature pump).

Durch diejeinsetzende Bewässerung des Brdreichs 2 sinkt der elektrische Widerstand zwischen den beiden Flächenelektroden 41 und 42, damit steigt die Spannung am Spannungsteiler Rg bzw. an der Basis des Transistors T-, solange an, bis T₁ leitend wird. Damit sinkt die Spannung am Kollektor des Transistors T-, sehr stark ab und proportional hierzu auch die Spannung an der Basis des Transistors Tp. Der Transistor Tp wird damit gesperrt, das Relais 31 fällt ab und öffnet den Kontakt 32, wodurch die Pumpe ausgeschaltet wird. Dieser UmschaItVorgang spielt sich in beiden Richtungen schlagartig ab, auch bei sehr langsamer Änderung der am Spannungsteiler Rg abfallenden Spannung (man spricht vom •Kippen¹ der Schaltung).The electrical resistance between the two surface electrodes 41 and 42 decreases as a result of the watering of the soil 2, so that the voltage at the voltage divider Rg or at the base of the transistor T- rises until T ₁ becomes conductive. Thus, the voltage at the collector of the transistor T- drops very sharply and proportionally to this also the voltage at the base of the transistor Tp. The transistor Tp is thus blocked, the relay 31 drops out and opens the contact 32, whereby the pump is switched off . This switching process takes place suddenly in both directions, even if the voltage drop across the voltage divider Rg changes very slowly (one speaks of • ^{switching 1 of} the circuit).

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Steigt der Widerstand mit der Austrocknung des Erdreichs wieder an, so spielt sich bei einem bestimmten Wert des Feuchtigkeitsgehaltes, der durch die|elektrisehe Regelschaltung definiert ist, der Sehaltvorgang in umgekehrter Richtung ab; dabei sinkt die Spannung am Spannungsteiler Rg und damit an der Basis des Transistors T₁, dieser wird dadurch gesperrt, gleichsitig wird Transistor Tp wieder leitend und schaltet das Relais 31 erneut ein, wodurch ein nener Bewässerungsvorgang eingeleitet wird. If the resistance rises again as the soil dries out, then at a certain value of the moisture content, which is defined by the electrical control circuit, the holding process takes place in the opposite direction; while the voltage at the voltage divider Rg and thus at the base of the transistor T ₁ drops, this is blocked, the transistor Tp becomes conductive again and switches the relay 31 on again, whereby a nener watering process is initiated.

Ersetzt man den festen Abgriff am Spannungsteiler Rg durch einen einstellbaren Abgriff, so lässt sich der einzuhaltende Feuchtigkeitsgehalt definiert vorwählen, wobei der Y/iderstand R₇ zur Verbesserung der Einstellkennlinie dient. Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtung ergibt sich, wenn in Reihe zum gemeinsamen Emitterwiderstand R. ein weiterer Transistor T, geschaltet wird, dessen Basis über denBasiswiderstand Rg und über die gemeinsame Diode Dp am Abgriff des Spannungsteilers R,- angeschlossen ist. Auch beim Transistor T₇, ist ein Grlättungskondensator G, wegen des pulsierenden Gleichstromes notwendig. Tritt im Stromkreis der Meßsonde 4 ein Unterbruch auf, so ist die Spannung am Spannungsteiler R,-praktisch null, der Transistor T^ ist sicher gesperrt. Dadurch kann sich das Relais 31 nicht einschalten und Wasserschäden werden vermieden. Durch entsprechende Dimensionierung der Basiswiderstände Rc und Rg wird dafür gesorgt, dass If the fixed tap on the voltage divider Rg is replaced by an adjustable tap, the moisture content to be maintained can be pre-selected in a defined manner, the Y / resistance R _{7 being used} to improve the setting characteristic. An advantageous further development of the described device according to the invention results when a further transistor T 1 is connected in series with the common emitter resistor R. Its base is connected to the tap of the voltage divider R 1 via the base resistor Rg and via the common diode Dp. A smoothing capacitor G is also necessary for the transistor T _{7 because of the pulsating direct current.} If there is an interruption in the circuit of the measuring probe 4, the voltage at the voltage divider R, is practically zero, the transistor T ^ is safely blocked. As a result, the relay 31 cannot switch on and water damage is avoided. Appropriate dimensioning of the base resistances Rc and Rg ensures that

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der Transistor T, bereits leitend wird, lange, bevor der Transistor T-, leitend werden kann. Die am gesperrten Transistor T, zwischen Kollektor und Emitter abfallende Spannung kann benutzt werden, um eine Störungsanzeige zu betätigen.the transistor T, already conductive, long before the Transistor T-, can become conductive. The one on the locked transistor T, the voltage drop between the collector and emitter can be used to trigger a fault indicator.

Durch die beschriebene Schaltung ist die Schalthysterese, das ist das Verhältnis der beiden Feuchtigkeitsgehalte, bei denen die Bewässerungsanlage ein- bzw. ausgeschaltet wird, fest vorgegeben. Ersetzt man den Festwiderstand R_? oder E. durch einen einstellbaren Widerstand, so lässt sich auch diese Schalthysterese vorwählen, was besonders bei der Anwendung in gewerblichen Betrieben vorteilhaft sein kann. Bei Geräten, die für die Benutzung durch Laien bestimmt sind, wird man dagegen - um eine möglichst einfache Bedienung zu ermöglichen, die Schalthysterese durch Festwiderstände Rp und R. so vorgeben, dass z.B. im Durchschnitt einmal am Tage bewässert wird.The switching hysteresis, which is the ratio of the two moisture contents at which the irrigation system is switched on and off, is fixedly predetermined by the circuit described. Is the fixed resistor R replaced _? or E. by means of an adjustable resistor, this switching hysteresis can also be preselected, which can be particularly advantageous when used in commercial operations. In the case of devices that are intended for use by laypeople, on the other hand, in order to enable the simplest possible operation, the switching hysteresis is specified by means of fixed resistors Rp and R. so that, for example, watering takes place once a day on average.

k Anstelle einer Pumpe, die aus einem Vorratsbehälter Wasser in die zu bewässernden Pflanzbehälter pumpt, kann auch ein elektrisch betätigtes Servoventil treten, das aus einer Druckwasserieitiang gespeist wird. An der Arbeitsweise der erf indungsgeaiäs sen Vorrichtung ändert sich dadurch nichts.k Instead of a pump that draws water from a storage tank pumps into the plant container to be watered, an electrically operated servo valve can also occur, which consists of a Druckwasserieitiang is fed. The way the According to the invention, this does not change anything.

Eine für die Benutzung durch Laien vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn Pumpe bzw. Ventil mit der elektrischen Regelschaltung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden und die Meßsonde durch ein entsprechend langes KabelAn advantageous arrangement for use by laypeople results when the pump or valve is connected to the electric Control circuit are housed in a common housing and the measuring probe by a correspondingly long cable

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fest mit dem Regelgerät verbunden ist, so dass Bedienungsfehler fast völlig ausgeschlossen sind, was vorstehend bereits näher erläutert wurde.is firmly connected to the control device, so that operating errors are almost completely excluded, which has already been mentioned above was explained in more detail.

Vorstehend wurden Aufbau und Wirkungsweise einer erfindungsgemässen selbsttätigen Bewässerungsvorrichtung fflr Pflanzenkultüren in Pflanzbehältern beschrieben. Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe selbsttätige Bewässerungsvorrichtung auch für die Bewässerung von Frühbeeten, Freilandkulturen, Rasenflächen u. dgl. eingesetzt werden.The structure and mode of operation of a automatic watering device for plant cultivation doors described in plant containers. Of course, the automatic irrigation device according to the invention Can also be used for watering cold frames, outdoor crops, lawns and the like.

Zum Stand der Technik angezogene Druckschriften; PS 1 077 472 PS 1 148 780 OS 1 463 103 · Gm 1 969 804 US 2 737 615 US 2 768 028 US 2 985 827 US 2 969 185 US 3 079 089Prior art publications; PS 1 077 472 PS 1 148 780 OS 1 463 103 · Gm 1 969 804 US 2 737 615 US 2 768 028 US 2 985 827 U.S. 2,969,185, U.S. 3,079,089

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Claims

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Claims

Automatic irrigation device for plant crops in plant containers, such as flower pots or flower boxes, cold frames, Outdoor crops, lawns and the like, consisting of an irrigation system, a measuring probe, which is in the Moisture to be monitored soil is introduced and its electrical conductivity measures, and an electrical Control circuit that switches on the irrigation system when the moisture content falls below a certain level and afterwards Reaching a higher moisture content switches off the same again, characterized in that as electrical Control circuit a threshold switch is used, the amplifier elements are transistors, the measuring probe AC current flowing through it at a voltage divider Voltage drop, which is fed to the base of the input transistor after rectification and thus the input and switching off the irrigation system.

2. Automatic irrigation device for plant crops according to claim 1, characterized in that the voltage divider located in the circuit of the measuring probe is made adjustable so that the moisture content to be monitored can be freely selected.

3. Automatic irrigation device for plant crops according to claim 1 or 2, characterized in that by Installation of a further transistor in the common emitter line of the threshold switch of the circuit of the measuring probe

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is protected against interruption.

4. Automatic irrigation device for plant crops according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the
Switching hysteresis of the threshold switch is adjustable.

5. Automatic irrigation device for plant crops according to claim 1 to 4, characterized in that the electrical control circuit with the triggering the irrigation process: organ, such as pump or valve, in a common
Housing is assembled.

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