УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В ТЕПЛИЦЕ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА
DEVICE FOR MONITORING PARAMETERS OF MICROCLIMATE IN GREENHOUSE OF PROTECTED SOIL

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для контроля параметров микроклимата в сельскохозяйственной теплице защищенного грунта.
Известно устройство контроля параметров микроклимата в помещениях для содержания сельскохозяйственных животных (патент RU 161235, 14.10.2015). Позволяет определять концентрации вредных газов, температуру, влажность воздуха. В устройстве сокращено количество датчиков для различных точек измерения, но присутствует передвижная тележка. Для измерения множества точек, распределенных на большом пространстве, перемещение тележки - носителя по подвесному пути затруднительно.
Известно устройство лидар для дистанционного измерения температуры и влажности атмосферы с минимальной мертвой зоной зондирования (патент RU 177419 от 11.07.2017). Устройство относится к технике оптических методов измерения физико-химических параметров вещества и предназначено для удаленного измерения температуры и влажности атмосферного воздуха. Измерение производится через оптическую систему, посылающую лазерное излучение в атмосферу на приемный телескоп. Недостатком устройства является принципиальное отсутствие возможности прямого прохождения светового луча сквозь растения.
Известно устройство, содержащее конструктивные признаки измерения температуры, влажности и скорости их изменения в герметичном контейнере с газовой средой. В составе устройства имеются датчики температуры и влажности, преобразователь сигналов, автономный измерительно-преобразовательный блок, индивидуальные элементы коммутации (патент RU 2603339, G01N 27/416 25.09.2015).
Недостатками устройства измерения параметров газовых сред в контейнере являются увеличение стоимости изготовления и обслуживания герметизированного корпуса устройства, последующей дополнительной герметизации контейнера с измерительными приборами, наличие эталонной газовой среды, ограниченное количество точек и каналов измерения. Передача сигналов осуществлена по магистральной линии с кабельными гермовводами, отсутствуют датчики газового состава среды.
2
Причина разработки нового устройства контроля параметров микроклимата - отсутствие полной информации о параметрах в различных зонах теплицы большой площади, отклонения от нормируемых заданных характеристик температуры, влажности, газации СО.
Задачей изобретения является создание устройства контроля параметров микроклимата теплицы с более полной информацией для зонального регулирования.
Для решения этой задачи предлагается устройство контроля параметров микроклимата в теплице защищенного грунта с интегрированным измерением температуры, влажности, газовым составом воздушной среды по всему объему помещения.
2
t
ϕ
CO2
2
Технический результат заключается в создании устройства для определения параметров микроклимата теплицы с интегрируемым измерением температуры, влажности, газации СО. Измерения заданных величин производятся посредством контроля затухания звуковых колебаний. Полученные значения затухания звуковых колебаний переводятся с помощью табличного вычислителя в соответствующие значения напряжения U, U, U, пропорциональные температуре, влажности, газации СО. Таким образом находится интегрированная оценка микроклимата по теплице.
t
ϕ
CO2
2
Технический результат достигается тем, что устройство содержит генератор звуковых колебаний фиксированных частот и амплитуд, датчики звука, вычислители затухания звука, усредняющий сумматор, табличный вычислитель параметров. Генератор звуковых колебаний фиксированных частот и амплитуд соединен выходом с первыми входами вычислителей затухания. Выходы датчиков звука соединены со вторыми входами вычислителей затухания, выходы вычислителей затухания соединены со входом усредняющего сумматора, выход сумматора соединен со входом табличного вычислителя, выходные напряжения U, U, U табличного вычислителя имеют пропорциональные значения температуры t°С, относительной влажности воздуха ϕ, концентрации СО.
Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство содержит генератор 1 звуковых колебаний фиксированных частот и амплитуд, датчики 2 звука, вычислители 3 затухания звука, усредняющий сумматор 4, табличный вычислитель 5 параметров. Звукопоглощение в атмосфере зависит от частоты, температуры, состава воздуха и особенно от концентрации водяных паров, слабо зависит от давления (ГОСТ 31295.1-2005, часть 1).
2
Устройство работает следующим образом. Генератор 1 колебаний подает звуковую волну, которая достигает датчиков 2 звука. Сигналы с датчиков 2 звука поступают на вторые входы вычислителей 3 затухания. Вычислители 3 затухания сравнивают сигналы, поступающие на первые входы с генератора 1 звуковых колебаний и сигналы, поступающие на вторые входы от датчиков 2 звука. Сигналы с вычислителей 3 затухания поступают на вход усредняющего сумматора 4. Усредненный сигнал с выхода сумматора 4 поступает на вход табличного вычислителя 5 параметров. Табличный вычислитель 5 содержит базу данных, сопоставляющую коэффициенты затухания на определенной частоте с различными сочетаниями параметров температуры t°C, относительной влажности воздуха ϕ, концентрации СО. Для определения из общей базы сочетаний конкретных значений трех измеряемых параметров, необходимы, как минимум, три замера частот разных значений.
Интегрированная оценка по площади достигается тем, что устройство контроля параметров микроклимата в теплице защищенного грунта, получает данные с требуемой точностью и количеством контрольных точек посредством звуковых колебаний.