Patent RU-2525145-C2 (RU)
Title: Способ определения абсолютных энергетических характеристик дождя и система контроля для его осуществления
Inventor: GORODNICHEV VALERIJ IVANOVICH
IPC: G01W1/14
Filed: 2012-04-05
Granted: 2014-08-10
Abstract: Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для оценки качества полива и оценки работы поливной техники. Сущность: на участке дождевания устанавливают фотоэлектрический датчик системы контроля. Рядом с фотоэлектрическим датчиком на участке дождевания устанавливают дождемер с заданной приемной площадью, на порядок большей приемной площади фотоэлектрического датчика. Включают дождевальную технику, предварительно задав гидравлические параметры (давление, расход), определяющие характеристики дождя. Включают систему контроля и одновременно измеряют диаметр и скорость каждой капли и первоначальный объем воды в дождемере. Контролируют и регистрируют в заданных пределах количество капель. После фиксации заданного количества капель или по заданному времени прекращают регистрацию капель. Измеряют конечный зафиксированный (собранный) объем дождевой воды в дождемере и определяют объем накопления воды в дождемере за определенное время. При помощи ЭВМ анализатора импульсов с учетом удельного веса воды вначале вычисляют относительные характеристики дождя: средний объем капли, среднюю энергию капли, осредненный импульс количества движения капель. Затем через объем воды в дождемере, где улавливают гораздо больше и нет просчета (выбраковки) собираемых капель, вычисляют общее количество капель в дождемере. Потом через это количество капель определяют абсолютные энергетические характеристики дождя: общую энергию капель, мощность дождя и вновь предлагаемую для оценки качества полива энергетическую характеристику (показатель) - плотность энергии дождевого потока (интенсивность воздействия энергии дождя на почву), количество движения (импульс) капель дождя, собранных дождемером, динамическое давление дождя. Система контроля абсолютных энергетических характеристик дождя включает однолучевой фотоэлектрический датчик-каплемер (1) с усилителем (2), устанавливаемый на участке дождевания. Датчик-каплемер (1) через усилитель (2) соединен с блоком (3) измерения амплитуды сигнала (размера капель) и блоком (4) измерения времени (длительности импульса). Каждый из выходов блоков (3, 4) измерения амплитуды сигнала и измерения времени  последовательно соединен с соответствующими счетчиком (33, 34), схемой совпадения (35, 36) и ЭВМ (14) анализатора импульсов (8). Также в систему включены блок (5) выделения сигнала, блок (7) выбраковки ложных (искаженных) сигналов, имеющий выход разрешения регистрации капель, блок (6) управления. Блок (6) управления содержит триггер (25) управления для пуска и остановки системы и последовательно соединенные с его выходом пуска одновибратор (26), сборку (27), два одновибратора (28, 29), схему совпадения (30). В блок (6) управления дополнительно введены сборка (32) (схема ИЛИ) и блок (31) задания и сравнения. Первый вход блока (31) задания и сравнения соединен с разрешающим выходом блока (7) выбраковки ложных сигналов, второй вход - с выходом пуска триггера (25) управления, третий и четвертый входы - с задатчиками необходимого количества регистрации капель и времени сбора воды в дождемере. Выход блока (31) задания и сравнения соединен со входом сборки (32). Второй вход сборки (32) соединен с устройством "Стоп", а выход - со входом останова (Стоп) триггера (25) управления. Второй вход триггера (25) управления соединен с пуском. Кроме того, в систему включены датчик-дождемер (9) с преобразователем (10) частоты и блок (11) измерения объема воды в дождемере. В блок измерения объема воды в дождемере (11) введены первая (15) и вторая (16) схемы совпадения (схемы И), входы которых соединены с выходом преобразователя (10) частоты дождемера. Выходы указанных (15, 16) схем совпадения соединены в анализаторе (8) со входами двух дополнительных счетчиков (17, 18) измерения частоты. Выходы дополнительных счетчиков (17, 18) измерения частоты через дополнительные (19, 20) схемы совпадения соединены со входами двух преобразователей (21, 22) частоты в объем воды. Выходы преобразователей частоты (21, 22) в объем воды соединены с блоком (23) сравнения (вычитания) объемов воды в дождемере в конце и начале сбора дождя (проведения опыта).  Выход блока (23) сравнения (вычитания) объемов воды соединен со входом ЭВМ (24), где производится расчет характеристик дождя. При этом второй вход первой (15) схемы совпадения и одновременно вход сборки (13) (схемы И) соединены с выходом пуска триггера (25) управления. Выход схемы сборки (13) соединен со входом одновибратора (14), а выход одновибратора (14) - с третьими входами первой (15) и второй (16) схем совпадения. Второй выход останова (стоп) триггера (25) блока (6) управления через инвертор (12) связан со вторым входом второй (16) схемы совпадения и одновременно через второй одновибратор (37) со входами управления дополнительных (19,20) схем совпадения анализатора (8). Технический результат: повышение точности определения абсолютных энергетических характеристик дождя. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.