間歇輪灌程控儀的製作方法
2023-04-23 12:05:51 1
專利名稱：間歇輪灌程控儀的製作方法
技術領域：
本實用新型提出的是一種能將大面積植物分成若干小塊，一小塊一小塊地間歇地輪流灌或滴灌的專用控制裝置——間歇輪灌程序控制儀。
已有的間歇噴灌儀沒有分路輪灌功能。配有計算機的噴灌儀，原則上雖可實現輪灌控制，但用戶需專門的語言知識和接口技術，不便於推廣應用。還有的電腦時間控制器，輸出路數較少，改程麻煩，又無缺水保護功能。這類時控器一般是通過微型繼電器來實現對外輸出與隔離的，而微型繼電器的前級，少不了使用集成塊組成邏輯電路，輸出路數越多，邏輯電路越複雜。
本實用新型的任務是提出一種將間歇灌與輪流灌相結合，達到自動控制、使用方便、造價低廉的裝置——間歇輪灌程控儀。
本實用新型的技術解決方案直接用微型繼電器A構成邏輯電路兼對外輸出。
總結構如附圖所示有電源、缺水保護裝置、定時器、程序板、接線端子五個部分。電源由變壓器、全橋等組成。缺水保護裝置由三極體、微型繼電器、二極體、電容器等組成。定時器是由單結管阻容充電延時電路再加上以一對三極體和一隻微型繼電器為核心的雙穩態電路組成。程序板純粹由微型繼電器按特殊規則連接而成。實際製作時各單元繼電器可根據線圈電壓，觸頭數目及容量由不同型號者串、並而成。接線端子將程序板送來的輪灌指令傳給電磁閥。
附
圖1是本實用新型五個部分的聯接關係圖。
附圖2是本實用新型程序板原理圖。
附圖3是電原理圖，附圖4是本實用新型時序曲線圖。
附圖中的A、B、J均是微型繼電器。
以下結合附圖進一步描術本實用新型的技術解決方案聯接關係見附
圖1。電源(1)向缺水保護裝置(2)提供低壓交流電，向定時器(3)、程序板(4)提供低壓直流電。缺水保護裝置(2)與電源(1)的變壓器次級直接相連。定時器(3)按時發出噴灌或間歇的脈衝訊號送給程序板(4)執行。程序板(4)將定時脈衝訊號循環計數，並向接線端子(5)輸出。接線端子為市電輸入，缺水保護裝置的傳感電極輸入，程序板的分路程序輸出三者共用。絕大多數零件焊在印刷線路板上，並罩以塑料或金屬外殼，只有接線端子及個別開關、旋扭露在殼外。
其中程序板是按圖2所示連接關係構成的可調式步進計數器A1、B1－1、A1－1串聯搭地，A2、B2－1、A2－1串聯搭地，……
B1、並聯著的A1－2和B1－3、並聯著的J1－1和B1－4串聯搭地。
B2、並聯著的A2－2和B2－3、並聯著的J1－2和B2－4串聯搭地。
……Bn、並聯著的An－2和Bn－3、並聯著的J1－n和Bn－4串聯搭地。最末級Bn－4可省去。
A1－1～An－1的每兩個相鄰的非搭地端，依次接B1－2，B2－2，……Bn－2，最末級Bn－2可省去。
A1－1～An－1的每個非搭地端分別與K1的n個固定接頭相連，J1－0的非搭地端與K1的活動接頭相接。
Bn－5串聯在除Bn外的其它線圈的總電源迴路上。
(這裡Ai、Bi表示微型繼電器線圈，Ai－j、Bi－j表示Ai、Bi的編號為j的觸頭)工作過程敘述如下線路如圖2、3所示，元件參數略。K1為輪灌開關，n路以內任選。K2為點動加噴按扭。K3為時控、位控選擇開關。D3、D4是保護T0、T1的。電泵10、交流接觸器11、熱保護12、電磁閥F1～Fn均為本儀器之外的被控部分。噴灌時間20～200秒，間歇時間3～30分，基本滿足了各類農場、菜園、茶園、苗園、草坪、溫室的需要。
程序板如圖2，設J1－0的閉、開分別受灌、歇時間信號控制。當J1－0關閉時A1得電。由於A1－2對B1的鎖定作用，此時B1無法得電。但A1得電後其常開觸頭A1－2的閉合為下一過程B1的得電作了準備。當J1－0打開(常閉觸頭J1－1閉合)時，B1得電切斷A1。B1得電後其常開觸頭B1－2的閉合為下一過程A2的得電作了準備。J1－0再關閉，A2得電J1－0再打開(常閉觸頭J1－2閉合)，B2得電導致A2失電……最末級繼電器Bn得電時，切斷所有前級，電路復原，等待第二個循環開始。輪灌開關K1可選擇循環的起始單元。
每次J1－0關閉都使下一級A得電，每次J1－0打開都使下一級B得電從兩切斷本級A。時序曲線如圖4所示。電磁閥F受A控制。B只起時序記憶作用，不輸出。三極體T1和T2構成雙穩態電路，由單結管T3控制翻轉。R10、B3、C5以及R9、R2、C4分別構成間歇和噴水延時電路。電源剛接通時，先向C5充電。當C5兩端升至T3峰點電壓時，T3導通，輸出一個正脈衝使T1導通，T2截止，J0吸合接通缺水保護裝置的電源，發出噴水信號。此時J0的轉換觸點已將延時電路和雙穩態電路換向。電源向C4充電，充至T3的峰點電壓，T3便導通，進而T2導通，T1截止，J0失電，噴水停止。如此周而復始，循環工作。電路翻轉後，J0的觸點即將上一過程中被充電電容的電荷放掉，以保證定時精度。當然，定時器電路也可以採用其它方案，例如用時基電路555構成多諧振蕩器。當水位高於a點時，T0獲基極電流而導通，J1得電發出開機訊號；待水位低於b點時，T0因基極斷路而截止，J1失電返回間歇狀態，從而保護電泵。水源充足不用保護時，將a、c兩端短接即可。其它故障訊號(如系統壓力突變訊號等)也可與a、c兩端串並。交流電的正負半周從D1和T0的基極交替通過，故電極的傳感信號是交變的，極大地提高了可靠性。若取直流信號，則由於電化學反應，普通電極一周內便會爛掉。電容C3的作用是儲存能量，當D2在逆半周截止時，向J1放電。
間歇輪灌程控儀應用舉例為防電磁閥被髒物卡死。主管道上要裝過濾器。噴化肥、農藥時，要攪拌至微粒充分溶解後方可開機。儀器本身經反覆試用、修改成型，可放心應用。
〔例1〕鋪草坪工程。設初期要求每隔30分鐘下一次小到中雨。施工地點無湖塘，只有小流量的自來水，雖有三相電源，但10KW以上的電機不許直接起動。
按標準足球場計算，24隻射程20米的噴頭可滿足復蓋面積和噴灌強度的要求。擬分四路輪灌，每路噴1分鐘，歇7分鐘。蓄水桶1.5m3，電泵5KW即可。
實踐表明，普通間歇灌的電機功率、蓄水桶容積、主管道截面積均大於上述方案的4倍，還須配降壓起動設備。若手閥輪灌，要增加2名工人，且噴灑質量很大程度上受操作人員主觀因素的制約。
〔例2〕某一固定式噴灌系統，由10隻手閥輪灌200畝旱地。水源由地下水及地面溝、泉滲匯而成。原制度規定井滲滿就開機，每井灌一路，一次澆透。可是值班人員夜裡常常不及時操作，旱季有1／3面積缺灌。
改造時，將手閥全部換成電磁閥，應用10路型程控儀實行位控輪灌。置圖2中a點離井底2米高處，不待井滿，見水就打，晝夜工作，充分挖掘井滲水的潛力。加上「間歇噴」比「定點噴」要節水多倍，抗旱問題基本解決了。
廣泛適用於固定、半固定式噴、滴灌系統的自動化設計和改造，節水、節電、節投資、節管理費用。
試用證明，間歇輪灌程控儀以及伴其而生的間歇輪灌制度，既能較好地協調植物生長中光、溫、溼之間的關係，又能將單位流量和單機功率的灌溉面積擴大至n倍，將主管道截面積和蓄水桶(池)的容積縮為1／n(其中n為輪灌路數)。同時大幅度減輕勞動強度，提高噴灑質量。
權利要求1.間歇輪灌程控儀，由電源、缺水保護裝置、定時器、程序板、接線端子五個部分連接而成，其特徵在於它們的具體連接關係是可提供低壓直流電和交流電的電源分別與定時器、程序板和缺水保護裝置相接，發生脈衝信號的定時器的輸出端分別與程序板相接及缺水保護裝置相接，缺水保護裝置的輸出端和程序板的輸出端分別與接線端子相接，其中的程序板由純粹微型繼電器按下述的聯接關係構成的可調式步進計數器，即A1、B1-1、A1-1串聯搭地，A2、B2-1、A2-1串聯搭地，……An、Bn-1、An-1串聯搭地(最末級Bn-1可短接掉)；B1、並聯著的A1-2和B1-3、並聯著的J1-1和B1-4串聯搭地。B2、並聯著的A2-2和B2-3、並聯著的J1-2和B2-4串聯搭地，……Bn、並聯著的An-2和Bn-3、並聯著的J1-n和Bn-4串聯搭地(最末級Bn-4可省去)；A1-1～An-1的每兩個相鄰的非搭地端，依次接B1-2，B2-2，……Bn-2(最末級Bn-2可省去)；A1-1～An-1的每個非搭地端分別與K1的n個固定接頭相連，J1-0的非搭地端與K1的活動接頭相連；Bn-5串聯在除Bn外的其它線圈的總電源迴路上。(這裡Ai、Bi表示微型繼電器線圈，Ai-j、Bi-j表示Ai、Bi的編號為j的觸頭)
專利摘要間歇輪灌程控儀是一種將間歇噴、滴灌與輪流噴、滴灌結合起來自動控制的專用裝置。它由電源、缺水保護裝置、定時器、程序板、接線端子組成。可廣泛用於固定式、半固定式噴、灌系統的工程設計與技術改造。它既能較好地協調植物生長中光、溫、溼之間的關係，又能將單位流量和單機功率的灌溉面積擴大至n倍，將主管道截面積和蓄水池的容積縮為1/n(其中n為輪灌路數)。使用方便、安全可靠、便於推廣；成本極低，原料易得，在局部附加個別元件即可形成不同路數的系列產品，便於工業化生產。
文檔編號A01G25/16GK2086514SQ912130
公開日1991年10月16日 申請日期1991年1月11日 優先權日1991年1月11日
發明者姚鎖坤 申請人:姚鎖坤