RU158249U1 - Устройство для автоматического полива растений - Google Patents

Abstract

1. Устройство для автоматического полива растений, представляющее собой корпус со встроенным водопроводящим каналом и размещенными в корпусе дисплеем и кнопками управления, связанными с блоком управления, двусторонне соединенным с исполнительным механизмом подачи воды, рабочий орган которого размещен в водопроводящем канале, отличающееся тем, что в водопроводящем канале установлен оснащенный магнитами чувствительный элемент, выполненный с возможностью вращения при прохождении воды, который соединен через датчик магнитного поля с блоком управления, оснащенным микроконтроллером, выполненным с возможностью выполнения функции таймера для включения исполнительного механизма подачи воды и функции сравнения заданного расхода воды с данными датчика магнитного поля для отключения исполнительного механизма подачи воды.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что исполнительный механизм подачи воды представляет собой запорный механизм.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что рабочий орган запорного механизма выполнен в виде клапана, вентиля или задвижки.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий орган исполнительного механизма подачи воды выполнен в виде насоса, при этом исполнительный механизм подачи воды представляет собой реле включения насоса.

Description

Полезная модель относится к устройствам управления и регулирования потоками жидкости и аэрации водных пространств и предназначена для организации автоматического полива сельскохозяйственных культур и растений как в теплицах, парниках и приусадебных участках, так и для полива комнатных растений.

Из существующего уровня техники известна система дистанционного управления запорной арматурой, установленной в напорной магистрали, служащая для автоматического включения и отключения воды для снабжения загородного дома и снабженная расходомером (см., напр., US 6491062, опубл. 10.12.2002). Однако, данная система очень громоздка и требует определенных усилий и материальных затрат на установку и отладку нескольких приборов.

Также из существующего уровня техники известно компактное устройство для автоматического полива растений, представляющее собой корпус со встроенным водопроводящим каналом и размещенными в корпусе дисплеем и кнопками управления, связанными с блоком управления, двусторонне соединенным с исполнительным механизмом подачи воды, рабочий орган которого размещен в водопроводящем канале (см., напр., DE 102013109009 A1, опубл. 26.02.2015). Это устройство легко встраивается в водонапорную магистраль и не требует сложных настроек. Однако, включение и отключение полива определяется встроенным в устройство таймером, другими словами задается продолжительность полива. С учетом перепадов давления в водонапорной системе расход воды в течение одного и того же времени может быть различен, следовательно, существует вероятность того, что обрабатываемые растения или недополучат необходимого количества воды, или получат ее в переизбытке. И в том и в другом случае это может негативно повлиять на растения, особенно на те из них, которые чувствительны к уходу. Использование данного устройства не обеспечивает экономный, согласующийся с потребностями полив растений.

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является создание автономного устройства для автоматического полива комнатных и садовых растений, позволяющего использовать при поливе установленный пользователем объем воды для предотвращения перелива или недолива растений и экономии воды.

Поставленная проблема решается за счет того, что в устройстве для автоматического полива растений, представляющем собой корпус со встроенным водопроводящим каналом и размещенными в корпусе дисплеем и кнопками управления, связанными с блоком управления, двусторонне соединенным с исполнительным механизмом подачи воды, рабочий орган которого размещен в водопроводящем канале, согласно техническому решению, в водопроводящем канале установлен оснащенный магнитами чувствительный элемент, выполненный с возможностью вращения при прохождении воды, который соединен через датчик магнитного поля с блоком управления, оснащенным микроконтроллером, выполненным с возможностью выполнения функции таймера для включения исполнительного механизма подачи воды и функции сравнения заданного расхода воды с данными датчика магнитного поля для отключения исполнительного механизма подачи воды.

Исполнительный механизм может представлять собой запорный механизм.

Рабочий орган запорного механизма может быть выполнен в виде клапана, вентиля или задвижки.

Рабочий орган исполнительного механизма может быть выполнен в виде насоса, при этом исполнительный механизм может представлять собой реле включения насоса.

Техническим результатом, достигаемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение возможности автоматического полива растений в заранее определенное время заранее определенным количеством воды, ведущее к экономии воды.

Сущность заявленного устройства поясняется чертежом, не охватывающим и, тем более, не ограничивающим объем притязаний по данному решению.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для автоматического полива растений.

Устройство для автоматического полива растений представляет собой корпус 1 со встроенным водопроводящим каналом 2. В корпусе 1 размещены дисплей 3 и кнопки 4 управления. Дисплей 3 и кнопки 4 управления связаны с блоком 5 управления. Блок 5 управления двусторонне соединен с исполнительным механизмом 6 подачи воды, рабочий орган 7 которого размещен в водопроводящем канале 2. В водопроводящем канале 2 также установлен чувствительный элемент 8. Он оснащен магнитами (на чертеже не показаны) и выполнен с возможностью вращения при прохождении воды по водопроводящему каналу 2. Чувствительный элемент 8 соединен через датчик 9 магнитного поля с блоком 5 управления. Блок 5 управления оснащен микроконтроллером 10. Кнопки 4 управления подсоединены ко входу микроконтроллера 10, дисплей 3 к его выходу, датчик 9 магнитного поля подсоединен ко входу микроконтроллера 10. Исполнительный механизм 6 подачи воды соединен со входом и с выходом микроконтроллера 10. Микроконтроллер 10 выполнен с возможностью выполнения функции таймера для включения исполнительного механизма 6 подачи воды и функции сравнения заданного расхода воды с данными датчика 9 магнитного поля для отключения исполнительного механизма 6 подачи воды.

С целью использования устройства в напорном водоводе исполнительный механизм 6 подачи воды может представлять собой запорный механизм, где его рабочий орган 7 выполнен в виде клапана, вентиля или задвижки.

С целью использования устройства в водоводах без напора воды, например, в системах с предварительно наполненной емкостью, рабочий орган 7 исполнительного механизма может быть выполнен в виде насоса или воздушной помпы, которая выдавливает воду из герметичной емкости. Исполнительный механизм 6 в этом случае представляет собой реле включения насоса или помпы.

Чувствительный элемент 8 может представлять собой колесо в виде крыльчатки, неподвижно насаженное на ось, вращающуюся в подшипниках скольжения. Ось вращения крыльчатки перпендикулярна направлению потока. В другом варианте выполнения, чувствительный элемент 8 может быть выполнен в виде турбинки с расположенными по спирали лопастями, установленной с возможностью вращения вокруг оси, направление которой совпадает с направлением потока воды.

Датчик 9 магнитного поля может быть выполнен в виде цифрового или аналогового датчика магнитного поля. Конструктивно он может представлять собой датчик Виганда, состоящий из проволоки, изготовленной из ферромагнитного сплава и состоящей из магнитомягкой сердцевины и магнитотвердой внешней оболочки, обмотки и постоянного магнита. Обмотка датчика обычно составляет 1000-2000 витков медного провода диаметром 0,05-0,1 мм. Также датчик 9 магнитного поля может быть выполнен в виде индукционного датчика, состоящего из катушки индуктивности, индуцируемое напряжение в которой в переменном магнитном поле пропорционально величине измеряемой магнитной индукции. Кроме того, датчик 9 магнитного поля может быть выполнен в виде датчика Холла или магниторезистивного мостового датчика.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройство для автоматического полива растений монтируется в водопровод со стороны исполнительного механизма 6 подачи воды. С другой стороны монтируется водовод для полива. При первом подключении устанавливаются текущие дата и время. Следующим шагом устанавливаются программы полива: дата и время начала полива. С помощью кнопок 4 управления задаются день (или дни) и время полива, а также объем воды, необходимый потребителю для полива растений. Информация, введенная с кнопок 4 управления, отражается на дисплее 3. При наступлении назначенного времени микроконтроллер 10, выполненный с возможностью выполнения функции таймера для включения исполнительного механизма 6 подачи воды, дает команду исполнительному механизму 6 подачи воды на включение, который в свою очередь приводит в действие рабочий орган 7. При выборе исполнительного органа 6 в виде насоса, он начинает качать воду, а при выполнении его в виде запорного механизма открывается клапан, вентиль или задвижка. Вода поступает в водопроводящий канал 2. При прохождении чувствительного элемента 8 вода заставляет его совершать вращения. При вращении чувствительного элемента 8 создается внешнее магнитное поле, благодаря магнитам, которыми он оснащен. Датчик 9 магнитного поля обеспечивает на выходе пропорционально изменяющееся выходное электрическое напряжение (разность потенциалов), пропорциональное величине магнитной индукции, возникающей под воздействием магнитного поля. При установке аналогового датчика 9 магнитного поля в блок 5 управления поступает электрический ток определенного напряжения, где он преобразуется в цифру. При установке цифрового датчика 9 магнитного поля на блок 5 управления выдается присутствие поля в виде некой логической единицы. Цифровые данные передаются в микроконтроллер 10, который выполняет функцию сравнения заданного потребителем объема воды с данными датчика 9 магнитного поля для отключения исполнительного механизма 6 подачи воды. В момент, когда эти две величины будут равными, микроконтроллер 10 дает команду исполнительному механизму 6 подачи воды на отключение. Рабочий орган 7 переходит в режим «отключено». При выполнении рабочего органа 7 в виде насоса или помпы, он отключается с помощью реле, при выполнении рабочего органа 7 в виде клапана, вентиля или задвижки, закрывает рабочее сечение водопроводящего канала 2. Вода перестает поступать в корпус 1 устройства и в водовод для полива. При наступлении следующего запрограммированного времени и даты устройство возобновляет работу по описанной схеме.

Данное устройство может быть выполнено достаточно компактным для использования в бытовых целях. В предложенном устройстве предусмотрена возможность задавать разные режимы полива. Достаточно один раз задать необходимую программу полива и устройство будет контролировать этот процесс весь сезон, не нуждаясь в присутствии потребителя и соблюдая цикличность полива. При необходимости данное устройство можно применять в системах с использованием различных датчиков: датчика влажности почвы, датчика дождя, датчика освещенности, которые могут корректировать время срабатывания устройства и установленный пользователем объем воды, необходимый для полива.

Применение заявленного технического решения позволит полностью автоматизировать процесс полива на садовом участке или в домашних условиях, позволит идеально наладить и осуществить качественный и грамотный уход за растениями, избежать недополива и переувлажнения и сэкономить тем самым расход воды.

Claims (4)

1. Устройство для автоматического полива растений, представляющее собой корпус со встроенным водопроводящим каналом и размещенными в корпусе дисплеем и кнопками управления, связанными с блоком управления, двусторонне соединенным с исполнительным механизмом подачи воды, рабочий орган которого размещен в водопроводящем канале, отличающееся тем, что в водопроводящем канале установлен оснащенный магнитами чувствительный элемент, выполненный с возможностью вращения при прохождении воды, который соединен через датчик магнитного поля с блоком управления, оснащенным микроконтроллером, выполненным с возможностью выполнения функции таймера для включения исполнительного механизма подачи воды и функции сравнения заданного расхода воды с данными датчика магнитного поля для отключения исполнительного механизма подачи воды.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что исполнительный механизм подачи воды представляет собой запорный механизм.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что рабочий орган запорного механизма выполнен в виде клапана, вентиля или задвижки.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочий орган исполнительного механизма подачи воды выполнен в виде насоса, при этом исполнительный механизм подачи воды представляет собой реле включения насоса.

Images