SU1308270A1 - Гидроавтоматическа оросительна система - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству. Цель изобретени  - повышение качества полива и расширение функциональных возможностей системы полива путем осуществлени  выборочного полива. Система включает магистральный 1 и распределительные 2 трубопроводы , головные задвижки 3. Задвижки 3 оснащены программными блоками 19 включени . Поливные трубопроводы 4 имеют гидрозадвижки на входах с логическими блоками управлени  5. Система содержит блоки 17 запроса орошени  (БЗО). БЗО 17 выполнены в Hh ел W v« -frMJNH Фие.1 If 16 ion

Description

виде мажоритарных накопительных емкостей , имеющих несколько входных каналов . Блок 14 формировани  периодических гидропотоков выполнен в виде.нормально закрытого клапана. Короткие импульсы подачи воды, формируемые блоком 14 через заданные промежутки времени, служат дл  формировани  выходных сигналов в тех БЗО, в которых сигнализируют о необходимости полива заданное число сигнализаторов влажности . Выходные сигналы БЗО 17 вклю1

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и может быть.использовано при орошении сельскохоз йственных культур с помощью закрытых напорных оросительных систем с гидроавтомати- ческим управлением.

Цель изобретени  - повышение качества полива и расширение функци- ональньрс возможностей оросительной системы путем осуществлени  выбороч- ного полива требующих орошени  участков пол .

На фиг. 1 представлена обща  схема системы; на фиг. 2 - схема блока запроса орошени ; на фиг. 3 - схема блока формировани  периодических гидропотоков .

Гидроавтоматическа  оросительна  система включает источник орошени 

-

магистральньш трубопровод 1 ,распреде лительные трубопроводы 2 с головной задвижкой 3 и поливные трубопроводы 4 с гидрозадвижками на входе, снабженными логическими блоками 5 управ-

лени  с выходными каналами 6, Входом .каждого логического блока 5 управлени   вл етс  выходной канал 6 пре- дьщущего (более удаленного от начала распределительного канала 2) блока управлени , причем первый логический блок управлени  (на г аиболее удаленном поливном трубопроводе) вхоного канала не -имеет и включаетс  автоматически при подаче напорной воды в распределительный трубопровод

На каждом участке пол , орошаемом от данного распределительного трубопровода , установлен блок запрюса оро

чают в работу посредством программного блока 10 распределительный трубопровод 2. Полив происходит от последнего поливного трубопровода к первому последовательно по командам логических блоков управлени . Сигнал об Окончании полива последним полив ным трубопроводом формируетс  последним блоком управлени  5, Программный блок 10 отключаетс , прекраща  полив на данном участке пол . 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

5

t5

20

25

30

, -5

.

шени  (фиг. 2) с входным 7 и выходным 8 каналами, гидравлически св занные посредством гравитационного гидравли - ческого переключател  9.

В начале каждого распределительного трубопровода 2 установлены (фиг,1) программный блок 10 управлени  гидроприводом головной задвижки с каналами включени  11 и выключени  12 данного распределительного трубопровода в работу, а также каналом 13 питани  программного блока 10, блок 14 формировани  периодических гидропотоков заданной длительности с каналом 15 питани . Блок 14 формировани  периодических гидропотоков имеет выходной канал 16 дл  питани  сигнализатора влажности. Каналы 13 и 15 питани  блоков 10 и 14 подсоединены к распределительному трубопроводу до головной задвижки 3. Каналы включени  11 программного блока 10 управлени  головной гидрозадвижкой 3 и выходной канал 16 блока формировани  периодических гидропотоков заданной длительности соединены трубопроводными лини ми с выходным 8 и входным 7 каналами блока , запроса орошени .

Блок 17 запроса орошени  (фиг,2) содержит несколько сигнализаторов влажности, выполненных, например-, в виде тензометров с релейными выходными элементами 18, подключенными воздушным каналом управлени , к струй- ным переключател м 19, выходные каналы которых через стабилизаторы 20 уровней подключены к мажоритарной накопительной емкости 21, имеющей

калиброванные сливные отверсти  и число входов по числу сигнализаторов влажности, Выходйой сифон мажоритарной накопительной емкости 21 св зан с гравитационным гидравлическим пе- реключателем 9 блока запроса орошени . Выходной сифон снабжен элементом обеспечени  резкости его действи  (не показан), который может быть выполнен, например, в виде сужени  емкости- в месте расположени  колена сифона, или в виде опро- кидьшающих лотков на входах в емкость 21, подключенных к стабилизаторам 20 и осуществл ющих подачу воды в емкость дискретными порци ми.

Блок 14 формировани  периодических гидропотоков (фиг.З) дл  питани  блока 17 запроса орошени  содержит генератор 22 гидроимпульсов с каналом 23 питани .и выходным каналом 24, накопительную) камеру 25 с входным каналом 26 и выходным сифоном 27, гравитационный гидравлический элемент с сосудом 28 включени  и сосудом 29 выключени  и нормально закрытым клапаном между каналом 15 питани  и выходным каналом 16, Сосуд .28 включени  соединен с выходным сифоном генератора 22 гидроимпульсов а также с выходом нормально закрытого клапана, подключенным также трукой по входному каналу 26 накопительной камеры 25, Выходной сифон 27 последней св зан с входом сосуда 29 выключени , расположенного вместе с грузом на одном из плеч двуплечего рычага гравитационного гидравличес- кого элемента, на противоположном плече которого установлен сосуд 28 включени . Двуплечий рычаг гравитационного гидравлического элемента кинематически св зан со штоком нормально закрытого клапана. Воздушный канал управлени  (горизонтальный на фиг,2) струйного переключател  19 св зан трубкой с релейным выходным элементом тензиометра, Вьпсодной канал струйного переключател  соединен с входным каналом стабилизатора уровн . Выходной канал каждого из стабилизаторов уровн  соединен с соответствующим входным каналом ма- жоритарной на1сопительной емкости. Входные каналы гравитационного гидралического переключател  9 и стуйного переключател  9 соединены с выход-

5 0 Q Q 5

5

ным каналом 16 блока 14 формировани  периодических гидропотоков.

Струйный переключатель 19 работает следующим образом, В показанном на фиг, 2 положении релейного элемента 18 указанный канал управлени  струйного переключател  соединен с атмосферным воздухом. Атмосферный воздух подсасываетс  в камеру струйного элемента и стру  воды, поступающа  в струйный переключатель через наход щийс  внизу канал, питани , примыкает JC правой стенке камеры струйного элемента и направл етс  в сливной канал. При переключении релейного элемента 18 указанный канал управлени  оказываетс  отсоединенным от атмосферного воздуха и в камере струйного элемента со стороны канала управлени  создаетс  разрежение, под действием которого стру  воды перебрасываетс  к левой стенке камеры струйного элемента и вода по левому выходному каналу проходит к стабилизатору 20 уровн , В стабилизаторе

20уровн  имеетс  три канала; входной , по которому поступает вода от струйного переключател  19, сливной, через который вытекает на слив вода из центральной трубки, рабочий, по которому вода проходит к соответствующему из входных каналов емкости

21дл  мажоритарного формировани  выходного сигнала.

Одна из входных трубок (фиг,3) сосуда 18 включени  гравитационного элемента блока 14 формировани  периодических гидропотоков соединена с выходным каналом (сифоном) генератора гидравлических импульсов, втора  из них, а также входной канал накопительной камеры, соединены с выходным каналом нормально закрытого клапана и с выходным каналом блока формировани  периодических гидропотоков . Каналы питани  генератора гидравлических импульсов и клапаны блока формировани  периодических гидропотоков соединены с каналом питани  этого блока.

Возможны различные варианты выполнени  элементов устройства. Например, могут быть различными варианты выполнени  генератора гидравлических импульсов, В конструкции генератора (фиг.З) вода к нему поступает по каналу 23, заполн   внутреннюю камеру генератора. При подъеме воды до

места расположени  основного колена входного сифона, последний вступает в действие, и камера опустошаетс . В момент включени  в действие входного сифона небольшое количество воды выбрасываетс  через отверстие сифона в наружную камеру генератора импульсов. При заполнении после р да таких срабатываний наружной камеры до места расположени  колена ее выходного сифона, последний вступает в действие, наружна  камера начинает опустошатьс  и передаетс  сигнал по каналу 24.

Гидроавтоматическа  оросительна  система работает следующим образом,

В исходном состо ний головные задвижки 3 распределительных трубопроводов 2 закрыты и вода не проходит из магистрального трубопровода 1 в распределительные трубопроводы. Блок 14 формировани  периодических гидропотоков подает воду во входной канал 7 блока запроса орошени  на короткое врем  через длительные интервалы времени, например, подача воды может включатьс  на врем  около 10 мин через интервалы времени

в-несколько: часов. В каждом из сигна-ЗО орошени  .работают следующим образом.

лизаторов влажности почвы в за виси- мости от того, какое положение занимает релейный выходной элемент 18 тензиометра, вода перепускаетс  струйным элементом 19 на слив или (пройд  через стабилизатор 20 уровн  воды) подаетс  в накопительную емкость 21 дл  мажоритарного формировани  вьгходного сигнала. При подаче воды в эту камеру от нескольких сигнализаторов влажности, количество которых заранее выбрано, например от трех сигнализаторов из шести установленных (фиг. 2), вода в накопительной емкости 21 поднимаетс  до уровн , на котором находитс  колено , сифона. Сифон вступает в действие, вода заполн ет сосуд гравитационног о гидравлического переключател  9, открываетс  клапан этого элемента и вода проходит из канала 7 в выходной канал 8,по которому передаетс  сигнал открыти  программным блоком 10 головной задвижки 3. Достаточно , чтобы.этот сигнал был кратко- 55 блоком 17 запроса орошени  произвовременным , так как после импульсного его воздействи  задвижка 3 остаетс  открытой. Начинаетс  полив участка пол , орошаемого данным распредели

Ш

082706

тельным трубопроводом, при этом в работу включаетс  последний (самый удаленный) на данном распределительном трубопроводе (на фиг, 1 Не пока- . зан) поливной трубопровод.

После окончани  полива.последним поливным трубопроводом блок управлени  его гидрозадвижкой при закрытии последний, подает сигнал в выходной канал 6, св занный с рходом следующего по очереди логического блока 5, на включение в работу следующего поливного трубопровода. Сигнал с выхода последнего на очереди ближайшего к программному блоку 10 логического блока 5 дает сигнал по каналу 12 на включение программного блока 10, Выключение распределительного трубопровода производитс  автоматически после того, как последовательно произведут полив все св занные с расп- ределительньпч трубопроводом поливные трубопроводы (или группы поливных трубопроводов, подключенных к одной гидрозадвижке).

5

20

Блоки 14 формировани  периодических гидропотоков заданной длительности дл  питани  блоков 17 запроса

5

0

По истечении заданного длительного интервала времени на выходе генератора 22. гидравлических импульсов по вл етс  сигнал. Через выходной си-- фон генератора 22 по выходному каналу 24 вода проходит в сосуд 28 включени  гравитационного гидравлического элемента, открываетс  клапан этого элемента. Благодар  тому, что в гравитационном элементе имеетс  канал положительной.обратной .св зи, клапан .остаетс  .открытым до тех пор,пока не заполнитс  водой сосуд 29 выключени . Это происходит через заданный корот- 5 кий промежуток времени, в течение которого накопительна  камера 25 заполн етс  до того, что уровень воды в ней доходит до места .расположени  колена сифона. Когда клапан закрываетс , прекращаетс  подача воды из канала 15 питани  в выходной канал 16, соединенный с входным каналом блока запроса орошени .

Формирование выходного сигнала

0

дитс  (фиг, 2) при срабатывании гравитационного гидравлического переключател  9, управл емого подачей воды в его емкость с калиброванным

отверстием, св занную с выходным сифоном мажоритарной накопительной емкости 21. Уровень воды в последней дос тигает отметки срабатывани  выход кого сифона лишь в том случае, если в нее имеетс  приток воды из п, из m (например, из трех из шести имеющихс ), стабилизаторов уровн  20. Количество подающих в емкость 21 воду

расширени  функциональных возможностей системы путем осуществлени  выбо рочного полива требующих орошени  участков пол , система снабжена установленными на каждом участке пол , орошаемом отдельным распределительным трубопроводом, блоками зап- роса орошени , подключенными к каналам .включени  программных ьлоков, и стабилизаторов 20 определ етс  (фиг.2) О блоками формировани  периодических числом сигнализирующих необходимость гидропотоков дл  питани  блоков зап- полива тензометров, релейные выходные элементы 18 которых включаютс  на перекрытие воздушных каналов управлени  струйных переключателей 19 и соответственно включение последних |на транзитную передачу гидропотоков из входных каналов 7 в стабилизаторы

роса орошени ,

2.Система по п.1, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что каждый блок зап: 5 роса орошени  выполнен в виде много- канбшьной мажоритарной накопительной емкости с калиброванными сливными отверсти ми, входы которой подключены к сигнализаторам влажности поч20 уровн .

Предлагаема  система обеспечивает создание оптимальных условий дл  произрастани  сельскохоз йственных растений и обеспечивает существенную экономию поливной воды.

Формула изобретени 

(.Гидроавтоматическа  оросительна  система, включающа  источник орошени  в виде магистрального трубопровода , распределительные трубопроводы с головными задвижками, имеющими гидроприводы, подключенные к .. программным блокам, и поливные трубопроводы с водовыпусками, подклю-г ченные к распределительным трубопроводам через гидрозадвижки, снабженны логическими блоками управлени  дл  осуществлени  поочередного, начина  с конца распределительного трубопровода , включени  поливных трубопроводов , причем выходы предьщущих логических блоков управлени  соединены с входами следующих по очереди логических блоков управлени , а выход последнего на очереди блока управлени  подключен к ь аналу отклю чени  программного блока на каждом распределительном трубопроводе, отличающа с  тем, что, с целью повьш1ени  качества полива и

2708

расширени  функциональных возможностей системы путем осуществлени  выборочного полива требующих орошени  участков пол , система снабжена установленными на каждом участке пол , орошаемом отдельным распределительным трубопроводом, блоками зап- роса орошени , подключенными к каналам .включени  программных ьлоков, и О блоками формировани  периодических гидропотоков дл  питани  блоков зап- 5

0

5

роса орошени ,

2.Система по п.1, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что каждый блок зап:5 роса орошени  выполнен в виде много- канбшьной мажоритарной накопительной емкости с калиброванными сливными отверсти ми, входы которой подключены к сигнализаторам влажности поч0 вы, а выход - к гравитационному гид- равлическому переключателю, причем вход блока запроса орошени  подключен к каждому сигнализатору влажности почвы параллельно.

3.Система по п. 1, отличающа с  тем, что каждый блок формировани  периодических гидропотоков выполнен в виде подключенного к распределительному трубопроводу до головной задвижки нормально закрытого клапана, кинематически св занного с двуплечим рычагом гидравлического гравитационного элемента , имеющего сосуды включени  и выключени  на противоположных плечах рычага, причем первый вход сосуда включени  подключен к выходу блока формировани  периодических гидропотоков и к входу накопительной камеры,

0 снабженной калиброванным отверстием и сифоном- подачи воды в сосуд выключени , а второй вход - к выходу генератора гидроимпульсов, подключенного к входу нормально закрытого клапана .

4.Система по п.2, о т л и ч а ю- щ а   с   тем, что каждый сигнализатор влажности почвы выполнен в виде тензиометра с релейным выходным элементом , подключенным к струйному переключателю.

45

0

20

19

И18

jluiu

i

n 1

V

21

.Ki

5: ::5:4V A

ери г 2

k

Редактор А.Сабо

Фиг.З

Составитель Г.Параев

Техред А.Кравчук Корректор Н,Король

Заказ 1653/4 Тираж 630 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (4)

1. Формула изобретения

   (.Гидроавтоматическая оросительная система, включающая источник орошения в виде магистрального тру- 30 бопровода, распределительные трубопроводы с головными задвижками, имеющими гидропривода!, подключенные к .. программным блокам, и поливные трубопроводы с водовыпусками, подклю-г 35 ченные к распределительным трубопроводам через гидрозадвижки, снабженные логическими блоками управления для осуществления поочередного, начиная с конца распределительного трубопро- 40 вода, включения поливных трубопроводов , причем выходы предыдущих логических блоков управления соединены с входами следующих по очереди логических блоков управления, а вы- 45 ход последнего на очереди блока управления подключен к Каналу отключения программного блока на каждом распределительном трубопроводе, отличающаяся тем, что, 50 с целью повышения качества полива и расширения функциональных возможностей системы путем осуществления выборочного полива требующих орошения участков поля, система снабжена установленными на каждом участке поля, орошаемом отдельным распределительным трубопроводом, блоками запроса орошения, подключенными к каналам .включения программных блоков, и блоками формирования периодических гидропотоков для питания блоков запроса орошения,
2. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый блок запроса орошения выполнен в виде многоканальной мажоритарной накопительной емкости с калиброванными сливными отверстиями, входы которой подключены к сигнализаторам влажности почвы, а выход - к гравитационному гидравлическому переключателю, причем вход блока запроса орошения подключен к каждому сигнализатору влажности почвы параллельно.
3. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый блок формирования периодических гидропотоков выполнен в виде подключенного к распределительному трубопроводу до головной задвижки нормально закрытого клапана, кинематически связанного с двуплечим рычагом гидравлического гравитационного элемента, имеющего сосуды включения и выключения на противоположных плечах рычага, причем первый вход сосуда включения подключен к выходу блока формирования периодических гидропотоков и к входу накопительной камеры, снабженной калибровэнным отверстием и сифоном- подачи воды в сосуд выключения, а второй вход - к выходу генератора гидроимпульсов, подключенного к входу нормально закрытого клапана.
4. 4. Система по п.2, о т л и ч а ιοщ'ая с я тем, что каждый сигнализатор влажности почвы выполнен в виде тензиометра с релейным выходным элементом, подключенным к струйному переключателю.

   13Ό8270 фиг 2