Straipsnyje pateikiama paprasta vandens taupymo drėkinimo sistemos grandinės idėja, kuri gali būti naudojama efektyviam vandens valdymui ir kontrolei įgyvendinti ūkiuose ir drėkinimo sistemose.

Idėjos paprašė Ajinkya Sonwane, Akshay Kokane ir Kunal Raut, studijuojantys AISSMS IOIT inžinerijos kolegijoje.

Grandinės tikslas

Pagal prašymą vanduo turi būti kontroliuojamas ir valdomas tam tikru iš anksto nustatytu greičiu, atsižvelgiant į pasėlių rūšį ir jų būtinumą.

Paprasčiausias įmanomas sprendimas gali būti elektromagnetiniai laikmačiai, kuriuos ūkininkai vieną kartą gali užprogramuoti, kad kasdien būtų galima automatiškai valdyti vandenį be jokių tolesnių intervencijų, kol pasėliai ar sezonas pasikeis. Manoma, kad laikmatis yra labai lankstus, lengvai valdomas ir ekonomiškas.

Idėja yra sujungti nuolatinės srovės solenoidinius vožtuvus skirtinguose paskirstymo vamzdžių tinklo mazguose ir valdyti šiuos solenoidinius vožtuvus naudojant laikmačius.

Laikmačio valdiklio blokas gali būti išdėstytas tam tikroje padėtyje (valdymo kambaryje), kad ūkininkai galėtų bet kada, atsižvelgiant į poreikius, nustatyti laiką pagal poreikius, o signalai galėtų būti tinkamai perduoti atitinkamiems vožtuvams laidais, kad būtų galima atlikti kontroliuojamą paleidimą. vandens per nurodytą plotą.

Ši grandinės idėja naudojant IC 4060 gali būti laikoma puikiai tinkama siūlomam tiksliam vandens valdymui drėkinimo sistemoje.

Grandinės veikimą galima suprasti naudojant šiuos taškus:

“palyginkite ir kontrastuokite variklius ir generatorius ”

Grandinės schema ir aprašymas

IC 4060 galima pamatyti sukonfigūruotą standartinis laikmačio / osciliatoriaus režimas.

Kaiščiai Nr. 10 ir kaiščiai Nr. 9 yra susieti su išėjimo 3, 13, 14 ir 15 išvesties laiko uždelsimo nustatymu.

SW1 jungiklis palengvina laiko atidėjimo pasirinkimą per atitinkamus rezistorius, kurie nusprendžia, kiek laiko IC išėjimas gali būti aktyvus, užtikrindamas, kad prijungtas elektromagnetinis vožtuvas liktų įjungtas ir vandens tiekimo režimu tik per šį laikotarpį.

Nurodyti SW1 laiko rezistoriai yra savavališkai išdėstyti ir turi būti tinkamai apskaičiuoti faktinio įgyvendinimo metu, atsižvelgiant į pasėlių specifikacijas ir vandens prieinamumą.

SW1 yra skirtas 4 padėties pasirinkimui, kurį galima padidinti į daugiau pozicijų, tiesiog naudojant jungiklį su daugiau kontaktų ir pridedant paskesnį rezistorių skaičių atitinkama tvarka.

SW2 taip pat yra rotacinis jungiklis, identiškas SW1 ir yra nustatytas elektromagnetinio vožtuvo perjungimo režimo pasirinkimui.

Kaištis Nr. 3 suteikia nuolatiniam vožtuvo įjungimo režimą pasirinktam laiko tarpsniui, po kurio vožtuvas išjungiamas iki kitos dienos, o kaiščiai 13, 14, 15 suteikia svyruojantį (ĮJUNGTI / IŠJUNGTI / ĮJUNGTI / IŠJUNGTI) įjungimo režimą. elektromagnetą, kad vanduo būtų valdomas kontroliuojamiau, tačiau tai gali būti neprivaloma, jei vožtuvo antgalis yra teisingai suprojektuotas ribotam srautui pagal pateiktus kriterijus.

Vėlavimo laiko nustatymas

Tai galima padaryti tinkamai apskaičiuojant kaiščių Nr. 10 ir kaiščių Nr. 9 R ir C reikšmes pagal šias formules:

f (osc) = 1 / 2,3 x RT x Ct

2.3 buvimas pastoviu nepakis.

Svarbu teisingai išlaikyti šiuos nurodytus kriterijus, kad būtų užtikrintas tinkamas išvesties vėlavimo veikimas.

Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

Rt atitinka rezistorius kaištyje Nr. 10, R2 skirtas rezistoriui kaište Nr. 11. C2 rodo kondensatorių kaištyje Nr. 9

“infraraudonųjų spindulių apšvietimas naktiniam matymui ”

Maitinimas naudojant saulės skydą

Visą sistemą galima pamatyti maitinant per mažą saulės kolektorių, todėl visa sistema tampa visiškai automatinė.

Kai ateina aušra, saulės kolektoriaus įtampa palaipsniui kyla ir tam tikrame taške pasiekia 12 V lygį, įjungiant prijungtą relę.

Relės kontaktai akimirksniu sujungia saulės įtampą su grandine, inicijuojančia procedūrą, kurioje IC kaištis Nr. 12 nustatomas iš naujo C2 verčiant IC pradėti skaičiuoti nuo nulio.

Visi išėjimai iš pradžių pateikiami pagal nulinę logiką, kuri užtikrina, kad TIP127 tranzistorius prasideda įjungus jungiklį ir paleidžia prijungtą elektromagnetinį vožtuvą.

Jei SW2 padėtas su kaiščiu Nr. 3, TIP127 ir vožtuvas įsijungia, nuolat lašindami tiekdami vandenį per purkštuką, kol praeis nustatytas laikas ir kaištis Nr. 3 taps aukštas.

Kai tik kaištis Nr. 3 pakyla aukštai, loginis aukštis iškart užfiksuoja IC kaištį Nr. 11 ir sustabdo IC nuo tolesnio skaičiavimo, užšaldydamas procedūrą visam laikui. Logika aukšta taip pat perkeliama į TIP127 pagrindą, jį išjungiant kartu su vožtuvų sistema. Šiuo metu vandens tiekimas pasėliams sustabdomas.

Kaip atkurti sistemą

Sutemus, kai saulės šviesa susilpnėja ir patenka žemiau relės laikymo lygio, relė išjungiama, o tai taip pat išjungia susijusius grandinės etapus, iki kitos dienos, kai procedūra pradeda naują ciklą.

PB1 yra naudojamas norint iš naujo nustatyti procesą bet kuriuo metu, kad būtų galima pradėti naują grandinę.

Daugybė aukščiau paaiškintų sistemų gali būti įdiegtos nurodytuose paskirstymo vamzdžio mazguose, kad būtų pasiektas pageidaujamas tikslus vandens valdymas drėkinimo sistemose.

Kaip apskaičiuoti vandens taupymo drėkinimo sistemos laiko rezistorius

Su SW1 susietus laiko rezistorius galima apskaičiuoti atlikus keletą eksperimentų, kaip nurodyta toliau:

Bet kuris savavališkai pasirinktas rezistorius gali būti iš pradžių perjungiamas su SW1, tarkime, pavyzdžiui, mes pasirenkame 100k rezistorių kaip atskaitos tašką.

Dabar įjunkite grandinę, kad pradėtumėte procedūras, bus matyti raudona šviesos diodo lemputė.

Kai tik grandinė pradeda veikti, stebėkite laiką naudodami chronometrą arba laikrodį ir stebėkite, kada žalias šviesos diodas įsijungs, išjungdamas raudoną šviesos diodą.

Atkreipkite dėmesį į laiką, pasiektą naudojant tam tikrą rezistorių, kuris šiuo atveju yra 100K.

Tarkime, kad tai lėmė 450 sekundžių vėlavimo laikotarpį, tada tai vertinant kaip kitas kriterijus, galima paprasčiausiai nustatyti naudojant paprastą kryžminį dauginimą, kaip nurodyta toliau:

100 / R = 450 / t

kur R reiškia kitą nežinomą rezistoriaus vertę, o „t“ yra norima elektromagnetinio vožtuvo uždelsimo trukmė.