Система автоматического управления

Система автоматического управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

088.8) Автор изобретения

Иностранец

Джордж Борель (Нидерланды) Иностранная фирма

«Плесси Фабрикеи H. В.» (Нидерланды) Заявитель

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ДОЖДЕ ВАЛ ЬН ЫМ АП ПАРАТОМ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ТЕМП ЕРАТУРЬ! ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЪ1

Изобретение относится к технике полива сельскохозяйственных растений, производимого с учетом различных факторов, таких как относительная влажность воздуха, атмосферное давление, свет и т. д.

Параметром, который учитывает перечисленные факторы и наиболее точно отражает потребность растений в поливе, является, как показали исследования, температура окружающей среды.

Цель изобретения — создание системы управления дождевальным аппаратом, которая обеспечивает автоматическое поддержание определенного соотношения между количеством выдаваемой воды и температурой.

Известны системы подобного назначения, содержащие датчик температуры, исполнительный механизм, воздействующий на клапан, установленный на трубопроводе подачи воды к аппарату, и схему автоматического регулирования частоты и продолжительности открытия клапана в зависимости от температуры, В частности, известны такие системы, в которых при понижении температуры до области отрицательных температур частота открытия клапана повышается и увеличиваются нормы подачи воды для защиты растений от повреждения морозом.

Описываемая система предназначена для использования при положительных температурах и обеспечивает увеличение расхода воды с ростом температуры, Это достигается выполнением схемы регулирования частоты и

5 продолжительности открытия клапана в виде неустойчивого мультивибратора, к которому подключен ждущий мультивибратор. Первый мультивибратор определяет частоту открытия клапана, второй — продолжительность. Вто10 рой мультивибратор регулируется вручную, а первый управляется датчиком температуры, выполненным в виде транзисторного термобаллона.

На фиг. 1 показана схема одного варианта

15 исполнения предлагаемой системы и на фиг.2 показан идеализированный график продолжительности сушки Т (время, протекающее между двумя поливами) как функции от температуры баллона t.

20 На схеме источник питания А, включающий трансформатор 1, сопротивления 2 и 8, конденсатор 4, мостиковый выпрямитель 5 и диод б, подключен к магистрали посредством обмотки 7.

25 Выходное напряжение на клеммах 8 и 9 стабплизировано на уровне 18 в с помощью диода 6.

Первая ступень В схемы управления, состоящая из транзисторного термобаллона 10, 30 11, диодов 12 — 14 и сопротивлений 15 — 28, 296301 передает выходной сигнал скользящему контакту 24 на сопротивлении 28, причем этот выходной сигнал имеет желаемое отношение к температуре, измеряемой термобаллоном 10.

Температура, при которой имеет место желаемый максимальный коллекторный ток (когда напряжение коллектора — эмиттера для этой температуры достигает минимума), может быть отрегулирована сопротивлением 21.

При этой или более высокой температуре схема неустойчивого мультивибратора С, присоединенная к первой ступени В, колеблется с наивысшей частотой своего диапазона.

Когда термобаллон 10 измеряет более низкую температуру, та же регулировка сопротивления 21 влечет за собой колебания более низкой частоты в схеме С.

Эмиттер эмиттерного повторителя 11 копирует коллекторное напряжение термобаллона

10, которое изменяется в соответствии с измеряемой температурой.

Таким образом на сопротивлениях 22 и 28 возникает напряжение, которое изменяется с изменением температуры и часть которого может быть снята с помощью скользящего контакта 24, управляющего схемой С.

Минимальная частота, при которой схема С осциллирует, устанавливается регулировкой соотношения между общим напряжением на сопротивлениях 22 и 28 и его снятой частью.

Необходимо заметить, что время периода возбужденной частоты является мерой продолжительности сушки. Высокая частота обуславливает короткое время сушки, а низкая частота — длительное время сушки тогда как продолжительность полива, будучи временем, в течение которого совершается дождевание, определяется временем возврата ждущего мультивибратора в блоке С.

Схема мультивибратора С, включающая транзисторы 25 — 28, сопротивления 29 — 48, конденсаторы 44 — 49 и диоды 50 — 55, известна.

Транзисторы 25 и 27, сопротивления 85, 88, 89, 82, 40, 81 и 87 и конденсаторы 44 и 46 совместно образуют обычную мультивибраторную схему.

Для температурной компенсации имеются сопротивления 84 и 41, которые зашунтнрованы конденсаторами 48 и 49.

Устройство снабжено кремниевыми диодами 52 и 58 для того, чтобы не допустить утечки заряда конденсаторов 44 — 47 через основные схемы коллектора транзисторов 25 и 27 в течение периодов разряжения, Сопротивление 80 образует делитель напряжения вместе с сопротивлением 88. Подобным же образом сопротивление 86 образует делитель напряжения с сопротивлением 89.

Изменяя отношение сопротивлений (80 и 88) и/или (86 и 89), можно изменять время разряда конденсатора 44 и/или конденсатора 46, а вместе с тем и наиболее высокую частоту, генерируемую схемой.

Эмиттеры повторителей 26 и 28 следуют за потенциалом контакта 24.

Пока потенциал контактной точки диодов

50, 51 и 54, 55 продолжает оставаться более высоким или равным потенциалу основания транзисторов 27 или 25, соответственно, мультивибратор осциллирует с наивысшей возможной для него частотой. Тогда конденсаторы

45 и 47 не включаются в элементы «сопротивление — конденсатор» (С вЂ” К), которые определяют частоту осциллирования схемы.

Если во время состояния проводимости транзистора 27 потенциал контактной точки диодов 50 и 51 ниже потенциала основания транзистора 27, конденсатор 45 фактически включается в упомянутые элементы С вЂ” К.

Таким же образом конденсатор 47 включается в вышеупомянутые элементы С вЂ” К, если потенциал контактной точки диодов 54 и

55 во время состояния проводимости транзистора 25 ниже потенциала основания транзистора 25. В этих случаях диоды 51 и 54 находятся в состоянии проводимости, и низкий потенциал на упомянутых контактных точках

50, 51 и 54, 55 может быть осуществлен на тем более короткий момент, чем более конденсаторы 45 и 47 инкорпорируются в элементы С вЂ” К и чем ниже может быть сделана частота колебаний мультивибратора.

Эмиттерные повторители 26 и 28, основания которых присоединены к скользящему контакту 24, потенциал которого изменяется с измеряемой температурой, обеспечивают контроль напряжения упомянутых контактных точек 50, 51 и 54, 55. Схема С контролирует мультивибратор с двумя устойчивыми состояниями D через конденсатор 56, причем мультивибратор преобразует сигнал, испускаемый схемой С, почти в чистый блок-сигнал равной частоты.

Схема D здесь не рассматривается, так как она не обладает никакими особенностями.

Через посредство конденсатора 57 схема управляет обычным двоичным счетчиком Е, который преобразует сигнал, переданный схемой D, в сигнал, имеющий частоту, равную половине частоты этого первого сигнала.

На блоке F показана схема каскада трех двоичных счетчиков типа Е так, что у сигнала, доходящего до ждущего мультивибратора через конденсатор 58, частота разделена на 16. ждущий мультивибратор 6 принадлежит к стандартному типу таких мультивибраторов.

Время возврата вибратора регулируют с помощью скользящего контакта 59 сопротивления 60.

Время возврата, т. е. время, в течение которого вибратор находится в неустойчивом состоянии, определяет время полива, в продол>кении которого клапан 61 в блоке К остается открытым. Усилительный каскад Н на транзисторах снабжен транзистором 62, в схему коллектора которого включена катушка реле 68. снаб>кенная контактом 64.

296301

В блоке 1 включен счетчик 65, оборудованный диодом 66 и сопротивлениями 67 — 70, причем упомянутый счетчик показывает состояние двоичных счетчиков блоков Е и F, из чего между двумя поливами можно заключить, когда начнется период следующего полива.

На графике (фиг. 2) максимальная температура отмечена 30 С. Эта температура может быть отрегулирована с помощью сопротивления 21 в пределах 25 — 40 С.

При отрегулированной максимальной температуре или более высокой температуре продолжительность сушки равна одной минуте.

Градиент, показывающий увеличение времени сушки при более низкой температуре, может быть отрегулирован контактом 24»а сопротивлении 28. При температуре ниже

15 С время сушки больше не возрастает. Пределы в 10 и 120 мин, между которыми время сушки может быть отрегулировано на 15 С, определяют пределы управляемого диапазона частот мультивибратора блока С.

Продол>кительность полива может регулироваться с помощью контакта 59 на сопротивлении 60 в пределах от 1,5 до 20 сек. Этот период в некоторой мере влияет на продолжительность сушки, по оц не брался в расчет на идеализированном графике.

5 Предмет изобретения

Система автоматического управления дождевальным аппаратом в зависимости от температуры окружающей среды, содержащая датчик температуры, исполнительный механизм, воздействующий на клапан, установленный на трубопроводе подачи воды к аппарату, и схему автоматп IccKon регулирова пи частоты и продолжительности открытия клапана в зависимости от температуры, отли1 ча ошаяся тем, что, с целью увеличения подачи воды с ростом температуры, схема авто <атического регулирования частоты и продолжительности открытия клапана выполнена в виде неустойчивого мультивибратора, к кото20 рому подключен ждущий мультивибратор, определяющий продолжительность открытия клапана, а датчик температуры выполнен в виде транзисторного термобаллона, управляющего частотой неустойчивого мультивибрато25 ра, определяющей частоту срабатывания клапана.

296301

Т,мин

12О

t;C

15 20 25 . 0 35 4 "

Фиг.2

Составитель В. Дементьев

Техред Е. Борисова Корректор Н, А. Рождественская

Редактор Е. Хорина

Типография. пр. Сапунова. 2

Заказ 1159/11 Изд. № 490 Тираж 473 Подписное

IIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5