RU2020818C1 - Устройство автоматического контроля и управления расходом рабочей жидкости в штанговых опрыскивателях - Google Patents

Abstract

Использование: в контрольной технике. Сущность изобретения: в напорной магистрали опрыскивателя установлен расходомер переменного перепада давления, состоящий из преобразователя давления (диафрагмы), закрепленного между фланцами входного и выходного патрубков. Во входном патрубке установлен первый датчик давления, в выходном патрубке - второй датчик давления. Выходы первого и второго датчиков давления подключены к соответствующим входам коммутатора аналоговых сигналов с системной магистралью, а информационным выходом подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к системной магистрали микроЭВМ. 10 ил.

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для химической защиты растений.

Известно устройство, выполненное в виде замкнутой системы регулирования опрыскивателя с входом от преобразователя давления и радиолокационного измерителя скорости и выходом к установленному в напорной магистрали опрыскивателя редукционному клапану. Аналогичен ему микропроцессорный регулятор расхода, состоящий из микропроцессорного "мозга" с монитором, датчика давления и регулирующего клапана, установленных в напорной магистрали опрыскивателя, и датчика скорости. Принцип работы этих устройств примерно одинаков.

По результатам измерений давления рабочей жидкости в магистрали и скорости движения агрегата микропроцессор вычисляет мгновенное значение фактического расхода жидкости и сравнивает его с заданным, в случае их несоответствия формируется сигнал управления регулирующим клапаном, который изменяет давление на расплывающих наконечниках для компенсации отклонения.

К недостаткам данных устройств следует отнести то, что управление расходом жидкости осуществляется по мгновенным значениям давления жидкости и скорости движения агрегата, которые в силу случайного в вероятном смысле характера этих процессов не могут характеризовать качество работы опрыскивателя, а, следовательно, служить поводом для формирования сигнала на исполнительный механизм (регулирующий клапан) для поднастройки. Кроме этого, указанные устройства не позволяют определить засорение распылителей, их износ, утечки жидкости на штанге, которые отрицательно влияют на эффективность применения гербицидов и пестицидов, а в итоге и на урожай.

Известна также микропроцессорная система автоматического контроля и управления расходом жидкости (САУРЖ-2), в которую входит пульт управления, преобразователь скорости движения агрегата, преобразователь давления, установленный в напорной магистрали в непосредственной близости от штанги, и исполнительный механизм, устанавливаемый в напорной или переливной магистрали.

Система работает в трех режимах. В режиме программирования осуществляется ввод настроечных значений контролируемых параметров, в режиме опробирования осуществляется проверка работоспособности системы и в режиме "работа" осуществляется обработка сигналов, поступающих от датчиков, вычисление по ним фактических значений контролируемых параметров, в случае их несоответствия настроечным значениям вырабатывается сигнал исполнительному механизму на поднастройку.

Недостатками этой системы является то, что измерение расхода рабочей жидкости осуществляется косвенным методом по давлению, а установка преобразователя давления в напорной магистрали не позволяет оценить равномерность расхода рабочей жидкости по ширине машины. Напротив, такой способ регулирования может привести к увеличению неравномерности расхода жидкости по ширине машины, что поясняет следующий пример. В случае засорения одного или нескольких распылителей (или возникновения в них вследствие износа утечек) происходит уменьшение (увеличение) общего расхода рабочей жидкости. Следовательно, через оставшиеся работоспособными распылители расход увеличивается (уменьшен), что отрицательно влияет на эффективность воздействия гербицидов и пестицидов, а в итоге и на урожай. Если в результате передозировки ядохимиката растения и не погибают, то рост их замедляется, что приводит к уменьшению урожайности и увеличению содержания вредных для здоровья людей и животных элементов.

К недостаткам данной системы следует отнести также и то, что сигналы управления исполнительному механизму вырабатываются после сравнения мгновенных значений расхода с настроечными, которые в силу случайного, в вероятном смысле, характера процесса, наблюдаемого при работе опрыскивателя, не могут характеризовать качество его работы, а следовательно, служить поводом для формирования управляющего сигнала исполнительному механизму. Работа опрыскивателя с такой системой регулирования в полевых условиях, где он подвержен влиянию различного рода внешних воздействий (неровностей поверхности поля, влажности почвы и т.п.) может привести не к стабилизации расхода, а к обратному эффекту, увеличению неравномерности расхода рабочей жидкости из-за наложения естественной неравномерности процесса расхода жидкости с процессом автоколебательного режима работы электродвигателя исполнительного механизма, в котором он работает. Погрешность регулирования не более 3%, приведенная в описании, очевидно получена по результатам лабораторных испытаний, т. е. без учета влияния на опрыскиватель внешних возмущающих факторов.

А расчеты, производимые микропроцессором в процессе работы по громоздким и к тому же приближенным формулам снижают быстродействие системы, уменьшают частоту опроса датчиков (так, от датчика скорости за один оборот поступает только один импульс), что в результате снижает точность, достоверность информации и свое-временность автоматических регулировок.

Все это, в конечном счете, снижает эффективность применения гербицидов и пестицидов, что отрицательно влияет не только на урожай, но и на экологическую безопасность опрыскивателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля и управления расходом рабочей жидкости в штанговых опрыскивателях, содержащее блок управления, включающий в себя микропроцессор, к входу которого подключена схема начальной установки, а выходы связаны с буфером адреса и схемой формирования управляющих сигналов, блок постоянной памяти, блок клавиатуры, блок индикации с контроллером индикатора, динамическую головку с контроллером, дешифратор устройств, порт ввода-вывода информации и программируемый таймер, связанные между собой по системной магистрали открытого типа, причем вход порта ввода-вывода информации подключен к позиционному датчику включения силового привода насоса, сообщающего всасывающим патрубком с рабочей жидкости, а напорная магистраль насоса имеет установленный в ней датчик общего расхода рабочей жидкости с встроенным формирователем импульсов и соединяется с штангой, с распылителями и с переливной магистралью, сообщающейся с баком с рабочей жидкостью, установленным на опорные колеса, на одном из которых укреплен датчик скорости движения агрегата с встроенным в нем формирователем импульсов, причем в переливной магистрали установлен регулируемый перепускной клапан, соединенный с электродвигателем, который через усилитель мощности электрически связан с входом порта ввода-вывода информации микропроцессорного блока управления, для повышения функциональных возможностей устройства, улучшения условий труда механизатора, повышения равномерности распределения рабочей жидкости (гербицидов и пестицидов) по поверхности обрабатываемого поля в пределах заданного агротехнического допуска, повышения экологической безопасности штанговых опрыскивателей устройство дополнительно снабжено датчиком расхода рабочей жидкости через один распылитель с встроенным в нем формирователем импульсов и установленным в штанге опрыскивателя между последним и предпоследним распылителями и электрически связанным с одним из входов программируемого таймера микропроцессорного блока управления, два других входа которого подключены к входам датчика скорости движения агрегата. В качестве оценки равномерности распределения гербицидов и пестицидов по поверхности поля используется вероятность нахождения контролируемого параметра в поле заданного агротехнического допуска, учитывающая случайный характер процессов.

К недостаткам данного устройства следует отнести прежде всего невозможность определения степени износа распылителей и соответствия типа распылителей настроечным режимам работы опрыскивателя. По данным фирмы RDS Technology Limited одной из первых причин перерасхода ядохимиката является несоответствие или износ форсунок (распылителей).

Другим недостатком устройства является ограниченность информации о расходе жидкости через распылители, получаемой от двух датчиков расхода турбинного типа установленных: одного в напорной магистрали опрыскивателя, а другого - на штанге опрыскивателя между последним и предпоследним распылителями. Недостаток этой информации не позволяет определить характер технологического отказа (забились распылители или имеют место утечки жидкости) и определить число забившихся распылителей или процент вытекающей из мест разгерметизации жидкости, что не позволяет обоснованно принимать решения на подстройку агрегата либо на его остановку и устранение технологической неисправности.

К недостаткам данного устройства следует также отнести и неудобство монтажа датчика расхода рабочей жидкости через один распылитель. Установка этого датчика предполагает врезание его в штангу между последним и предпоследним распылителями, что добавляет количество соединительных мест, увеличивает вероятность возникновения утечек жидкости и уменьшает надежность опрыскивателя. А особенности конструкции штанг опрыскивателя затрудняет подключение датчика расхода рабочей жидкости через один распылитель к блоку управления, установленному в кабине трактора.

Цель изобретения - повышение функциональных возможностей устройства, улучшение условий труда механизатора, повышение достоверности оценок качества.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического контроля и управления расходом рабочей жидкости в штанговых опрыскивателях, содержащее блок управления, состоящей из микроЭВМ, электрически связанной по системной магистрали с блоком отображения информации, блоком клавиатуры, портом ввода-вывода информации и программируемым таймером, причем внешний вход порта ввода-вывода информации подключен к электрическому выходу позиционного датчика, установленного на силовом приводе, имеющем механическую связь с гидронасосом, вход которого посредством всасывающего патрубка и фильтрующего элемента сообщается с баком с рабочей жидкостью, а выход гидронасоса соединен с напорной и переливной магистралями опрыскивателя, при этом напорная магистраль опрыскивателя соединена с штангой с распылителями, а переливная через перепускной клапан сообщается с баком с рабочей жидкостью, установленным на опорные колеса, на одном из которых закреплен датчик скорости, соединенный электрическим выходом с входом программируемого таймера, а перепускной клапан механически связан с электродвигателем, электрический вход которого подключен через усилитель мощности к внешнему выходу порта ввода-вывода информации, дополнительно снабжено расходомером переменного перепада давления, установленным в напорной магистрали опрыскивателя и состоящим из преобразователя давления (диафрагмы), закрепленного в фланцах входного и выходного патрубков, причем в входном патрубке установлен первый датчик давления, а в выходном патрубке - второй датчик давления, электрические выходы первого и второго датчиков давления подключены к соответствующим входам коммутатора аналоговых сигналов, который, в свою очередь, соединен управляющими входами с системной магистралью, а информационным выходом подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к системной магистрали.

Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата, заключающегося в повышении функциональных возможностей устройства, а именно в обеспечении диагностики технического состояния распылителей и коммуникации опрыскивателя за счет установки в напорной магистрали расходомера переменного перепада давления, состоящего из преобразователя давления (диафрагмы), закрепленного в фланцах входного и выходного патрубков, причем в входном патрубке установлен первый датчик давления, а в выходном патрубке - второй датчик давления, электрические выходы первого и второго датчиков давления подключены к соответствующим входам коммутатора аналоговых сигналов, который, в свою очередь, соединен управляющими входами с системной магистралью, а информационным выходом подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к системной магистрали, что позволяет измерять расход рабочей жидкости (ядохимиката) Q л/мин по перепаду давления Δ Р = Р₁- Р₂, Q=K

, где Р₁ - давление рабочей жидкости до диафрагмы; Р₂ - давление рабочей жидкости после диафрагмы; К₁ - постоянный коэффициент, а по известной формуле гидравлики Q= 0,06Fn

, используемой для настройки опрыскивателей на заданную дозу внесения ядохимиката (рабочей жидкости), зная расход ядохимиката Q и давление рабочей жидкости в напорной магистрали Р₁, рассчитывать в процессе работы опрыскивателя количество работающих распылителей n_ф или при всех работающих распылителях рассчитывать выходное сечение наконечника F мм², характеризующее тип установленных распылителей, степень их износа или утечки рабочей жидкости из мест разгерметизации в коммуникациях опрыскивателя.

Устройство позволяет при расчете оценок качества работы опрыскивателя учитывать количество неработающих распылите- лей или количество вытекающей из мест разгерметизации жидкости оставшимися работоспособными распылителями, что позволяет обоснованно принимать решения на автоматическую поднастройку, либо на остановку агрегата и устранение технологической неисправности, что, кроме всего указанного, также улучшает условия труда механизатора.

Изготовление расходомера как единого узла с двумя датчиками давления и установка его в напорной магистрали опрыскивателя повышает по сравнению с прототипом, удобство монтажа и обслуживания расходомера, что также улучшает условия труда механизатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - расходомер переменного перепада давления; на фиг.3-10 - блок-схема алгоритма работы предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок управления, состоящий из микроЭВМ 1, выполненной на унифицированных элементах программируемого набора и имеющей электрическую связь по системной магистрали 2 с блоком 3 отображения информации, блоком 4 клавиатуры и портом 5 ввода-вывода информации. Внешний вход порта 5 подключен к выходу позиционного датчика 6, установленного на силовом приводе 7, имеющем механическую связь с гидронасосом 8. Вход гидронасоса 8 через всасывающий патрубок 9 и фильтрующий элемент 10 сообщается с баком 11 с рабочей жидкостью. Выход гидронасоса 8 соединен с напорной 12 и переливной 13 магистралями опрыскивателя. В напорной магистрали 12, сообщающейcя с штангой 14 с распылителями 15, установлен расходомер 16 переменного давления. Первый и второй электрические выходы датчика 16 подключены к соответствующим входам коммутатора 17 аналоговых сигналов, например К 590 КН6, имеющего электрическую связь с системной магистралью 2. Выход коммутатора 17 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 18, например К 1113 ПВ1, электрически связанного с системной магистралью 2. В пере- ливной магистрали 2 опрыскивателя 13, сообщающейся с баком 11 с рабочей жидкостью, установлен перепускной клапан 19, имеющий механическую связь с электродвигателем 20, например реверсивным постоянного тока. Электрический выход электродвигателя 20 соединен через усилитель 21 мощности с внешним выходом порта 5 ввода-вывода информации. Бак 11 с рабочей жидкостью установлен на опорные колеса 22, на одном из которых закреплен датчик 23 скорости движения агрегата, например частотный с встроенным формирователем прямоугольных импульсов. Электрический выход датчика 23 скорости движения агрегата подключен к входу программируемого таймера 24, электрически связанного с системной магистралью 2.

Расходомер 16 представляет собой устройство, состоящее из преобразователя 25 давления (диафрагмы), закрепленного в фланцах 26 и выходного 27 патрубков. В патрубках 26 и 27 установлен первый 28 и второй 29 датчики давления, например ИПД-2. Электрический выход первого датчика 28 давления подключен к первому входу коммутатора 17 аналоговых сигналов (фиг.1), а электрический вход второго датчика 29 давления подключен к второму входу коммутатора 17 аналоговых сигналов 17. Устройство работает по программе, хранимой в памяти микроЭВМ 1.

Перед началом работы, после заправки опрыскивателя рабочей жидкостью (гербицидом или пестицидом) и после самодиагностики устройства с помощью блока 4 клавиатуры необходимо ввести значения постоянных коэффициентов, необходимых для расчета оценочных показателей качества работы опрыскивателя. Последовательно вводятся: число распылителей n,шт, установленных на штанге; тип распылителей R; шаг между распылителями h,м; заданная доза внесения ядохимиката (рабочей жидкости) Q^н, л/га; при необходимости вводится величина агротехнического допуска β на отклонения фактических значений контролируемого параметра Q(l) от настроечного Q^н (по умолчанию β = 0,10). Правильность вводимых параметров контролируется визуально на блоке 3 индикации. После вывода коэффициентов вычисляются верхняя (1 + β)Q^н и нижняя (1 - -β)Q^н границы допускаемого интервала на отклонения фактических значений Q(l) от настроечного Q^н и определяется по типу распылителей выходное сечение его наконечника F, мм².

Вычисление фактического расхода рабочей жидкости в процессе работы опрыскивателя осуществляется по показаниям первого 28 и второго 29 датчиков давления. Для расчетов используется известное соотношение
Q= K

, (1) где Q - расход рабочей жидкости, л/мин; К₁ - коэффициент, зависящий от вида сужающего устройства (диафрагмы) и получаемый в результате тарировки расходомера; Р₁ - давление жидкости до диафрагмы 25, Па (показания первого датчика давления 28); Р₂ - давление жидкости после диафрагмы 25, Па (показания второго датчика 29 давления).

Величины, характеризующие количество работающих распылителей, их износы, утечки жидкости из мест разгерметизации, рассчитываются по известным формулам гидравлики. Известно, что минутный расход рабочей жидкости через один распылитель q, л/мин, при работе опрыскивателя определяется как
q= 0,06F

, (2) где F - выходное сечение наконечника, мм²; g - ускорение свободного падения, м/с²; Р_о - давление при входе в распыливающий наконечник, Па; μ - коэффициент расхода, для унифицированных распылителей марки УН μ= 0,27, для полевых и некоторых садовых распылителей (с сердечником) μ = 0,41; 0,06 - коэффициент размерности.

Домножая левую и правую части уравнения (2) и на n и учитывая, что Q = q˙ n, а Р_о = Р₁ ε, получим
Q=0,06Fn

, (3)
Отсюда
n =

(4)
Подставив (1) в (4), получим
n =

(5)
или окончательно имеем
n =

, (6) где K =

- постоянный коэффициент, значение которого можно определить теоретически либо при тарировке расходомера.

Таким образом, зная постоянный коэффициент К, поперечное сечение распылителей F и измеряя давление рабочей жидкости до диафрагмы Р₁ и после диафрагмы Р₂, с помощью выражения (6) определяется количество распылителей, через которые вытекает рабочая жидкость (ядохимикат). Используя выражение (6) можно решить и другую задачу. Если знать, что все распылители работают, можно рассчитать величину и, если она не соответствует паспортным данным на распылители, то, делается вывод о несоответствии распылителей настроечным параметрам либо большой степени их износа, либо о дополнительных утечках рабочей жидкости в коммуникациях опрыскивателя.

После выполнения всех необходимых расчетов микроЭВМ 1, сообщаясь по системной магистрали 2 с портом 5 ввода-вывода информации, формирует на его внешнем выходе командный импульс в виде логической "1". Этот импульс поступает на вход усилителя 21 мощности, с выхода которого в этом случае поступает сигнал на включение электродвигателя 20. Электродвигатель 20 устанавливает перепускной клапан 19 в полностью открытое положение (если он не был раньше установлен в это положение). Время, на которое включается в работу электродвигатель 20, определяется длительностью командного импульса, формируемого на внешнем выходе порта 5 ввода-вывода информации. При установке клапана 19 в полностью открытое положение длительность командного импульса заведомо больше времени, на которое необходимо включить электродвигатель 20 для того, чтобы перевести перепускной клапан 19 из полностью закрытого положения в полностью открытое. Поскольку микроЭВМ 1 и электродвигатель 20 не замкнуты обратной связью, во избежание поломок последнего в усилителе мощности 21 предусмотрена блокировка командного импульса, поступающего на его вход с внешнего выхода порта 5 ввода-вывода информации по достижении перепускным клапаном 19 любого из крайних положений. Полностью открытое положение перепускного клапана 19 является начальной точкой отсчета, от которой микроЭВМ 1 определяет положение перепускного клапана, соответствующее настроечному значению дозы внесения ядохимиката (рабочей жидкости).

После того, как перепускной клапан 19 будет установлен в исходное положение (полностью открыт), микроЭВМ 1, управляя электродвигателем 20, осуществляет автоматическую настройку опрыскивателя на заданную дозу внесения ядохимиката Q^н. Для этого командным импульсом, поступающим с внешнего выхода порта 5 ввода-вывода информации на вход усилителя 21 мощности, включается электродвигатель 20 на время, необходимое для того, чтобы перевести перепускной клапан 19 из полностью открытого положения в такое положение, при котором будет обеспечиваться заданная настройкой доза Q^н. Длительность командного импульса Т_s определяется как T_s = fQ^н, где f - коэффициент пропорциональности.

После того, как будут выполнены все процедуры, связанные с расчетом и настройкой, на блоке индикации появляется сигнал, свидетельствующий о готовности устройства к работе.

Запуск устройства в работу осуществляется импульсом, поступающим при включении силового привода 7 от позиционного датчика 6 на внешний вход порта 5 ввода-вывода информации. В этом режиме при движении агрегата по полю с выхода датчика 23 скорости на вход программируемого таймера 24 поступают прямоугольные импульсы. Время между соседними импульсами соответствует времени, за которое агрегат проходит равные отрезки пути Δ l.

Одновременно с этим с выхода первого 28 и второго 29 датчиков давления на первый и второй входы коммутатора 17 аналоговых сигналов поступают электрические сигналы, пропорциональные давлению рабочей жидкости до и после диафрагмы 25. После поступления каждого импульса с выхода датчика 23 скорости на вход программируемого таймера 24 на выходе последнего формируется код, поступающий в системную магистраль 2, согласно которому микроЭВМ 1 при помощи коммутатора 17 подключает последовательно датчики давления, сначала первый, а затем второй, к входу аналого-цифрового преобразователя 18.

В аналого-цифровом преобразователе 18 сигналы от датчиков давления: первого 28 и второго 29, преобразуются в цифровые коды, соответствующие давлениям рабочей жидкости P₁ ⁽ⁱ⁾ - до диафрагмы 25 и P₂ ⁽ⁱ⁾ - после диафрагмы 25. По этим значениям, используя соотношение (1), в микроЭВМ 1 осуществляется расчет i-го значения расхода Q⁽ⁱ⁾.

Каждое измеренное i-е значение давления P₁ ⁽ⁱ⁾ и P₂ ⁽ⁱ⁾ и рассчитанное Q⁽ⁱ⁾ заносятся в соответствующие массивы, где формируются дискретные последовательности процессов: P₁(l), P₂(l) и Q(l). После того, как агрегат пройдет контрольный (зачетный) участок длиной L_к = N Δ l = 15...20 м, где N - число измерений, достаточное, с точки зрения достоверности информации, для проведения статистических расчетов, микроЭВМ 1 выполняет расчет оценочных показателей. Прежде всего вычисляются средние за интервал наблюдения значения давления рабочей жидкости до диафрагмы 25

=

P $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(}}{\text{1}}$ ⁱ⁾/N и давление рабочей жидкости после диафрагмы 25

=

P $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{(}}{\text{2}}$ ⁱ⁾/N. .

По средним значениям

и

и по уравнению (6) вычисляется фактическое количество работающих распылителей n_ф. Если рассчитанное значение n_ф не совпадает с настроечным n, следовательно, имеет место технологическое нарушение, причем, если n_ф < n, следовательно, не работает часть распылителей. Количество неработающих распылителей вычисляется как n - n_ф, информация о данном технологическом нарушении выводится на блок индикации. В этом случае трактористу необходимо остановить агрегат и прочистить распылители. Если в результате визуальной проверки распылителей окажется, что нет неработающих распылителей, следовательно, тип установленных на опрыскивателе распылителей не соответствует настроечным режимам работы опрыскивателя. В этом случае необходимо поменять распылители либо изменить значение коэффициента R, если это не скажется на качестве работы опрыскивателя.

Если n_ф > n, то либо имеет место утечки рабочей жидкости из соединительных мест коммуникации опрыскивателя, либо тип распылителей не соответствует настройке. В последнем случае необходимо поменять распылители либо изменить по запросу с блока 4 клавиатуры значения коэффициента R, если это не скажется на качестве работы опрыскивателя.

Если причиной несоответствия фактического значения n_ф настроечному n являются утечки рабочей жидкости, то в этом случае вычисляется процент вытекающей из мест разгерметизации жидкости
y =

Если y > 0,05, то на блоке 3 индикации появляется сигнал, предупреждающий механизатора о необходимости остановить агрегат и устранить технологическую неисправность. В другом случае значение y запоминается и учитывается в дальнейшем при расчете оценочных показателей качества работы опрыскивателя. Это позволяет, учитывая расход жидкости только через распылители 15, получить объективную оценку качества распыла жидкости распылителями 15.

Вычисление оценочных показателей осуществляется за интервал наблюдения L_к следующим образом.

Каждое i-е значение расхода Q⁽ⁱ⁾ из массива умножается на коэффициент потерь П = (1 - y) и сравнивается с границами допускаемого интервала. Если Q⁽ⁱ⁾ П > (1 + β)Q^н, то к содержимому программного счетчика n⁺ прибавляется единица, если Q⁽ⁱ⁾ П < (1 - β)Q^н, то единица прибавляется к содержимому программного счетчика n^-. По этим результатам вычисляется средняя относительная длительность нахождения фактического расхода рабочей жидкости в поле заданного агротехнического допуска
P_β = 1 - (n⁺ + n^-)/N
Если, P_β≥

P

(в теории статической динамики принимают равным 0,75; 0,70; 0,65 соответственно для легких, средних и тяжелых условий работы), то качество технологического процесса, выполняемого опрыскивателем, считается удовлетвори- тельным. Если же P_β≅

P

, то имеет место нарушения технологического процесса и для его автоматического устранения сравниваются между собой значения n⁺ и n^-. Если n⁺ < n^-, то значит расход рабочей жидкости занижен и для его увеличения микроЭВМ 1 через порт 5 ввода-вывода информации и усилитель 21 мощности включает электродвигатель 20 на время Т_s, пропорциональное разности |n⁺ - n^-|,для уменьшения пропускного сечения перепускного клапана 19 и, следовательно, увеличения потока рабочей жидкости в напорную магистраль 12 и штангу 14. Этим автоматически восстанавливается требуемый расход рабочей жидкости через распылитель 15. В случае, когда n⁺ > n^- (расход завышен), процедура поднастройки аналогична предыдущей с той лишь разницей, что электро- двигатель 20 включается в противоположную сторону и приоткрывает перепускной клапан 19 на перепуск рабочей жидкости в бак, уменьшив тем самым поток жидкости в нагнетательную магистраль 12 и восстановив требуемый расход рабочей жидкости через распылители 15. Информация о каждом нарушении технологического процесса отображается на индикаторе блока 3 индикации.

В том случае, когда P

P

, расход ядохимикатов в норме, поднастройка не производится.

Для расчета второй и последующих оценок качества для повышения оперативности и своевременности поднастроек в массивах значений давлений P₁(l) и P₂(l) массиве расхода Q(l) при поступлении N+1-го значения осуществляется сдвиг информации на один шаг влево. При этом первое значение отбрасывается, второе становится первым, третьей - вторым и так до N+1-го, которое становится N-м. Этим самым обеспечивается на каждом шаге измерений Δ l сохранение необходимого объема информации N и достигается оперативность получения оценок качества.

В случае, когда после остановки агрегата (от датчика 23 скорости более 2 с, нет импульсов) не будет отключен силовой привод 7, во избежание повреждений растений и перерасхода ядохимиката, микроЭВМ 1, сообщаясь по системной магистрали 2 с портом 5 ввода-вывода информации, включает через усилитель 21 мощности электродвигатель 20 на полное открытие перепускного клапана 19, обеспечив тем самым слив всей рабочей жидкости из нагнетательной магистрали 12, через переливную магистраль 13 в бак 11, предотвратив тем самым поступление рабочей жидкости в штангу 14 и распылители 15.

Кроме оценочных показателей в блоке управления осуществляется расчет текущих значений скорости движения агрегата в км/ч и обработанной площади в га и вывод этих значений по запросу на индикатор.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ В ШТАНГОВЫХ ОПРЫСКИВАТЕЛЯХ, содержащее блок управления с микроЭВМ, связанной по системной магистрали с блоком отображения информации, блоком клавиатуры, портом ввода-вывода информации и программируемым таймером, при этом внешний вход порта ввода-вывода информации подключен к выходу позиционного датчика, установленного на силовом приводе, механически связанном с гидронасосом, вход которого через всасывающий патрубок и фильтрующий элемент сообщается с баком с рабочей жидкостью, а выход гидронасоса соединен с напорной и переливной магистралями опрыскивателя, причем напорная магистраль опрыскивателя соединена со штангой с распылителями, а в переливной магистрали установлен перепускной клапан, сообщающийся с баком с рабочей жидкостью, который установлен на опорных колесах, на одном из которых закреплен датчик скорости, соединенный выходом с входом программируемого таймера, а перепускной клапан механически связан с электродвигателем, вход которого подключен через усилитель мощности к внешнему выходу порта ввода-вывода информации, отличающееся тем, что оно снабжено коммутатором аналоговых сигналов, аналого-цифровым преобразователем и расходомером переменного перепада давления, который установлен в напорной магистрали, снабжен первым и вторым датчиками давления, преобразователем давления и входным и выходным патрубками с фланцами, при этом преобразователь давления выполнен в виде диафрагмы, которая установлена в напорной магистрали и закреплена между фланцами входного и выходного патрубков, первый датчик давления установлен во входном патрубке, второй датчик давления установлен в выходном патрубке, а выходы датчиков давления соединены с соответствующими внешними входами связанного с системной магистралью коммутатора аналоговых сигналов, внешний выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к системной магистрали.

Images