Регулятор для полива

Регулятор для полива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик оп960750 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.11 ° 80 (21) 3210627/18-24 с присоединением заявки N (23) Приоритет

Опубликовано 250982. Бюллетень Мо 35

Дата опубликования описания 25.09.82

Р1 М К з

G D 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

15З) УДК 62-50 (088. 8) (72) Автор изобретения

А. Т. Белоус (71) Заявитель

Туркменский научно-исследовательский инсти гидротехники и мелиорации (54) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ПОЛИВА

Изобретение относится к средст удм автоматизации произ водственных процессов и может быть использовано для автоматизации полива при оснащении водотранспортирующей сети электроуправляемой з апорной арматурой.

Известен регулятор для полива, содержащий испаритель, подпитывающий резервуар, установленный на подводя щем трубопроводе запорный орган, ем-кость, кинематически связанную с запорным органом и гидравлически — с подпитывающим резервуаром (1).

Однако этот регулятор не обеспечивает последовательной подачи заданной норьы воды на участки полива, что сужает область его применения.

Наиболее близким к изобретению является регулятор для полива, содержащий запорные клапаны, установленные на каждом из и водовыпусков транспортирующего трубопровода, клапан, связанный с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, накопительную емкость, датчик уровня, счетчик расхода воды, установленный на транспортирующем трубопроводе и подключенный выходом к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второго сумматора и с выходом регистра памяти, связанного входом с выходом за датчика режима работы, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, а также последовательно соединенные преобразователь угол-код и преобразователь кода, подключенный выходом к второму входу второго сумматора (2).

10 Недостатком регулятора для полива является узкая область его применения.

Цель изобретения — расширение области применения регулятора для полива.

Указанная цель достиrается тем, что регулятор для полива содержит дополнительные элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, а также распределитель импульсов и элементы задержки, причем накопительная емкость выполнена в виде двух сообщающихся сосудов, один из которых гидравлически связан через клапан с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, а другой сосуд-испаритель кинематически связан с первым выходом механизма вертикального перемещения, вторым выходом подключенного к входу преобразователя угол-код, а входом— к выходу датчика уровня, расположенного в сосуде-испарителе, выход заЗО датчика режима работы подключен к

960750

llllllllll

0100000000

65 первому нходу счетчика расхода воды и.через первый элемент ИЛИ - к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого связан с выходом первого элемента задержки и с вторым входом счетчика расхода воды, а вы- 5 ходы через второй элемент ИЛИ вЂ” с входом элемента ИЕ, первые входы запорных клапанов соединены с выходами соответствующих и элементов И и че. рез третий элемент ИЛИ вЂ” с входом tO первого элемента задержки, вторые входы запорных клапанон, кроме последнего, соединены с перными входами последующих запорных клапанов, выход элемента НЕ подключен к перному вхо- Я ду дополнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом второго сумматора, а выход — с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора и к первым входам всех последующих элементов И, вторые нходы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход второго элемента задержки подключен к выходу и + 1 элемента И и нторому входу последнего запорного клапана, а выход — к второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И.

ЗО

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора для полива; на фиг. 2— гакопительная емкость.

Регулятор для полива содержит и запорных клапанов 1, и водовыпусков

2, транспортирующий трубопровод 3, клапан 4, первый сосуд 5 накопительной емкости, сосуд-испаритель б накопительной емкости, датчик 7 уровня, механизм 8 вертикального перемещения, 49 преобразователь 9 угол — код, преобразователь 10 кода, счетчик 11 расхода воды, первый сумматор 12, нторой сумматор 13, регистр 14 памяти, задатчик 15 режима работы, и + 1 эле- 45 ментов И 16, допОлнительный элемент

И 17, элемент НЕ 18, первый элемент

ИЛИ 19, второй элемент ИЛИ 20, третий элемент ИЛИ 21, распределитель 22 импульсов, первйй элемент 23 задержки, второй элемент 24 задержки.

Регулятор работает следующим образом.

В,некоторый момент времени, соответствующий началу полинного сезона, на схеМу регулятора подается напряжение питания, после чего с выхода задатчика 15 режима работы сигнал поступает на первый вход счетчика.

ll расхода воды и через первый элемент ИЛИ 19 — на первый вход распре- 60 делителя 22 импульсов. Этим сигналом осуществляется установка наибольшего числа в счетчике.ll расхода воды и обнуление распределителя 22 импульсов. Далее с выхода задатчика 15 режима в регистр 14 памяти, вводится число, соответствующее установленной норме полива. В начальный момент сообщающиеся сосуды накопительной емкости — неподвижный 5 и подвижный сосуд-испаритель .6 свободны от всды, поэтому датчик 7 уровня, расположенный в сосуде-испарителе 6 сработает и включит механизм 8 вертикального перемещения на опускание сосуда-испарителя 6 накопительной емкости для заполнения ее водой из неподвижного сосуда 5 н крайнее нижнее положение, при котором на выходе преобразоватепя 9 угол — код установится число в

- коде Грея (исключающем грубую ошибку считывания заведомо большее числа, введенного задатчиком 15 режима работы в регистр 14 памяти. Это число преобразуется преобразователем 10 кОда в двоичный позиционный код, который подается на вторые входы второго .сумматора 13,,на первые входы которого подается на вычитание число из регистра 14 памяти. В сумматоре 13 из большего числа, поступающего с выхода преобразователя 10 кода, вычитается меньшее число, поступающее.с регистра 14 памяти, например, из двоичного числа 1111111111, вычитается двоичное число 101111111-1. Эта операция выполняется сумматором 13 как сложение ервого числа с вторым, взятым в обратном коде с добаВлением 1 для образования дополнительного кода

1.0100000000

Полученная при этом l старшего разряда, стоящая слева от точки, является выходным сигналом сумматора

13, который в виде сигнала высокого уровня поступает на второй вход дополнительного элемента И 17, на первый нход которого сигнал высокого уровня поступает с выхода элемента

НЕ 18, обусловленный отсутствием сигнала на выходе второго элемента

ИЛИ 20, так как .распределитель 22 импульсов находится н обиуленном состоянии. Образовавшийся в результате этого сигнал высокого уровня на выходе дополнительного элемента И 17, поступает на первый вход первого в группе Из и + 1 элементов И 16, на второй вход которого и на вторйе входы остальных элементов И 16 поступает сигнал высокого уровня с выхода первого сумматора 12, состояние которого аналогично состоянию второго сумматора 13, так как на первый вход первого сумматора 12 подается наибольшее число от счетчика 11 расхода воды, из которого вычитается меньшее число, подаваемое на второй вход

960750 этого сумматора из регистра 14 памяти . Так как распределитель 22 импульсов находится в обнуленном состоянии, то сигнал высокого уровня появляется только на выходе первого в группе n + 1 элемента И 16. Этот сиг- 5 нал одновременно поступает на первйй вход запорного клапана 1 первого из и водовыпусков 2, открывая его на подачу воды для полива первого участка, на третий вход первого элемента 1{}

ИЛЙ 19 и далее на первый вход распределителя 22 импульсов, удерживая его в обнуленном состоянии до образования сигнала низкого уровня на выходе первого сумматора 12, и через элемент g

ИЛИ 21 - на вход первого элемента 23 задержки . Задержанный импульс с выхода первого элемента 23 задержки одновременно поступает на вторые входы счетчика 11 расхода воды и распре- 2О делителя 22 импульсов. При этом счетчик 11 расхода воды обнуляется, на выходе первого сумматора 12 образуется сигнал низкого уровня, такой же сигнал образуется на выходе первого из и + 1 элементов И 16, а распределитель 22 импульсов переключается на один такт, в результате чего на первом его выходе и на втором входе второго из n + 1 элементов И 16 образу.ется сигнал высокого уровня. Подаваемая на полив первого участка вода с выхода первого из и водовыпусков 2 через клапан 4, первый из сообщающихся сосудов 5 поступит в сосуд-испари тель 6 накопительной емкости, находя- З щийся в нижнем положении. По мере заполнения сосуда-испарителя 6 водой размещенный в нем датчик 7 уровня включит механизм 8 вертикального перемещения, перемещающий сосуд-испари- 46 тель 6 вверх до фиксированного положения, при котором клапан 4 прекращает подачу. воды в сообщающиеся сосуды 5 и 6. Это положение сосуда-испарителя 6 поддерживается поступлением 4 в него по необходимости воды через клапан 4 до прекращения подачи воды из первого водовыпуска 2 на первый участок .полива. B этом положении показания преобразователя 9 угол — код соответствуют нулю, а сигнал на выходе второго. сумматора 13 соответствует низкому уровню. Количество воды, подаваемое на полив последовательно из водовыпусков 2, отсчитывается счетчиком Il расхода воды. Когда показания счетчика 11 расхода воды станут равными или превысят число, хранящееся в регистре 14 памяти, .соответствующее заданной норме полива, на выходе первого двичного сумматора 12 © возникает сигнал высокого уровня, который поступает на второй вход первого и на первые входы остальных n+1 элементов И 16. Однако только на втором входе второго из них присутству- 4$ ет сигнал высокого уровня, поступающий с первого выхода распределителя

22 импульсов. Поэтому возникший на выходе этого элемента И сигнал высокого уровня откроет второй и закроет первый запорные клапаны 1 на подачу воды из второго водовыпуска 2 и на прекращение ее подачи из первого, через элемент ИЛИ 21 поступит на вход первого элемента 23 задержки, с выхода которого задержанный импульс произвеДет обнуление счетчика 11 расхода воды и переключит на сшВдующиЯ этап полива распределитель 22 импульсов. Начнется подача заданной норьж .полива на второй участок, число п которых выбирают таким образом, чтобы они see были политы за время.испарения из сосуда-испарителя 6 такого количества воды, регистрируемого преобразователем 9 угол-код, которое соответствует установленному нижнему пределу влажности-почвы

Т -ьТ

n <

1 где Т - время испарения заданного количества воды из сосуда-испарителя 6; время подачи заданной норовы воды на один участок полива;

ЬТ вЂ” резерв времени, учитывающий возможные колебания расходов воды, подаваемой на полив.

Подача воды на остальные участки полива, вплоть до последнего n-oro будет осуществляться описанным вьлае образом. Однако после завершения полива п-oro участка обнуления счетчика 11 расхода воды не произойдет, так как выход n + 1 элемента И 16, прекращающего сигналом высокого уровня подачу воды на полив n-oro участка, не подведен к входу элемента ИЛИ 21. Сигнал высокого уровня с выхода n + 1 элемента И 16 поступает на вход второго элемента 24 задержки, с выхода которого задержанный импульс поступает на второй вход первого элемента

ИЛИ 19 и далее на первый вход распределителя 22 импульсов, обнуляя его.

Так как счетчик 11 расхода воды не обнулен и на выходе его присутствует число, равное или большее числа, хранящегося в регистре 14 памяти, то на выходе первого сумматора 12 и на втором входе первого иэ п + 1 элементов И, 16 присутствует сигнал высокого уровня. Такой же сигнал присутствует на первом входе дополнительного элемента И 17, поступающий с выхода элемента HE 18, на вход которого поступает сигнал низкого уровня с выхода второго элемента ИЛИ 20, на входы которого поступают сигналы низкого уровня с выходов обнуленного распределителя 22 импульсов. В таком состоянии регулятор для полива будет, 960750 находиться до тех пор, пока показания преобразователя 9 угол — код не достигнут числа, хранящегося в регист-. ре 14 памяти. При этом на выходе вто-.рого сумматора 13 возникает сигнал высогого уровня, поступающий иа второй вход дополнительного элемента И 17, с, выхода которого сигнал высокого уровня поступит на первый вход первого из n + 1 з®ементов И 16, на выход которого возникнет сигнал высоко-}О го уровня и цикл полива, включающий для каждого участка полива время, затрачиваемое на полив и время паузы, повторится. При изменении задатчиком 15 режима работы норьи полива соответственно изменится и время паузы.

Применение регулятора для полива обеспечивает четырехкратное увеличение площади полива, обслуживаемой одним регулятором.

3}

Формула изобретени я

Регулятор для полива, содержащий запорные клапаны, установленные на 25 каждом из и водовыпусков транспортирующего трубопровода, клапан, связанный с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, накопительную емкость, датчик уровня, счетчик расхода3О воды, установленный на транспортирующем трубопроводе и подключенный выходом к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом второго сумматора и egg выходом регистра памяти, связанного входом с выходом задатчика режима работы, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, а также последовательно соединенные преобразователь угол— код и преобразователь кода, подключенный выходом к второму входу второго сумматора, отличающийся тем,.что, с целью расширения области применения, он содержит дополнительные элементы И, второй и третий эле- 45 менты ИЛИ, а,также распределитель импульсов .н элементы задержки, причем накопительная емкость выполнена в виде двух сообщающихся сосудов, один из которых гидравлически связан через клапан с первым водовыпуском транспортирующего трубопровода, а другой сосуд-испаритель кинематически связан с первйм выходом механизма вертикального перемещения, вторым выходом подключенного к входу преобразователя угол — код, а входом - к выходу датчика уровня, расположенного в сосуде-испарителе, выход задатчика режима работы подключен к первому входу счетчика расхода воды и через пер-. вый элемент ИЛИ - к первому входу распределителя импульсов, второй вход которого связан с выходом первого элемента задержки и с вторым входом счетчика расхода воды,.а выходы через второй элемент ИЛИ вЂ” с входом элемента НЕ; первые входы зайорных клапанов соединены с выходами соответствующих п элементов И и через третий элемент ИЛИ - с входом первого элемента задержки, а вторые входы запорных клапанов, кроме последнего, соединены с первыми входами последующих запорных клапанов, выход элемента НЕ подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом второrо сумматора, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора и к первым входам всех последующих элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход второго элемента задержки подключен к выходу n + 1 элемента И

I и второму входу последнего клапана, а выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, третий Вход которого соединен с выходом первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 480575, кл. А 01 G 25/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 796797, кл, д 05 П 7/00, 1981 (прототип).