Узел растворный порционный для капельного полива
MIXING UNIT FOR DROP IRRIGATION

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к системам приготовления питательных растворов при возделывании растений при поливе в многополочных фитотронах и, в частности для закрытых агробиотехносистем класса синерготрон.
Известно устройство с автоматическим управлением капельным поливом в теплице, в котором используют датчик влажности, изолированный проводник, с помощью которых осуществляют полив одновременно всех растений (патент №2216930, опубликован 27.03.2013 г., Бюл. №33, МПК A01G 25/16, A01G 9/00, A01G 9/02).
Однако известное устройство недостаточно эффективно, поскольку обеспечивает только одинаковую подкормку питательными растворами разных выращиваемых культур. При этом не учитываются отличительные особенности каждой возделываемой культуры в необходимых для нее специфических элементах питания.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является система полива и подкормки растений, содержащая растворный узел, в котором выход питающего насоса соединен входным трубопроводом через электромагнитный клапан и манометр с электролизером, при этом выходы с анодной и катодной ячеек последнего через трубопроводы с соответствующими электромагнитными клапанами соединены с магистральным трубопроводом, на котором между входным трубопроводом и выходными трубопроводами электролизера расположен электромагнитный клапан; трубопровод с анодной ячейки электролизера через электромагнитный клапан соединен с накопителем, а вход фильтра соединен трубопроводом через электромагнитный клапан с сетевым насосом, при этом на трубопроводах емкостей для приготовления маточных растворов установлены электромагнитные клапаны (патент РФ 2191500, опубликован 27.10.2002, Бюл. 30 МПК A01G 25/00).
Недостатком устройства - прототипа является неконтролируемое взаимодействие между собой множества разных компонентов, присутствующих в растворах в ионной форме, что наблюдается по завершению процесса перемешивания. Следствие такого неконтролируемого взаимодействия - понижение питательной ценности приготавливаемых растворов, изменение их рН, а также возможность выпадения осадка некоторых солей в емкости рабочего раствора и распределительных трассах после нее. Поэтому расчетные теоретические количества компонентов, определяемые до начала смешивания, как правило, не совпадают с фактическим их количеством после завершения смешивания и, следовательно, не поступают к корням растений.
Технический результат заявленного объекта- приготовление порций растворов с различными компонентами и изменением состава в зависимости от возделываемой культуры.
Техническое решение заявленного устройства достигается тем, что каждый питательный раствор, емкость для которого устанавливают на тензовесах, соединен напрямую с программируемым насосом-дозатором по линии, независимой друг от друга, а циркуляционный насос присоединен к рабочей емкости по схеме, обеспечивающей тщательное омывание ее внутренних стенок и днища циркулирующей жидкостью
Предлагаемое устройство (рисунок 1) содержит емкости для питьевой воды 1, дистиллированной воды 2, емкости для концентрированных растворов 3, 4, 5, емкость 6 для раствора кислоты, емкость 7 для щелочного раствора, к которым присоединены насосы-дозаторы 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, подающие дозы жидких компонентов в емкость 15 для порций рабочего раствора, устанавливаемую на весах 16. Циркулярный насос 17. Для измерения электропроводности порции раствора установлен прибор 18, величину кислотности рН измеряет прибор 19 с выдачей показателей приборами на управляющее устройство. Готовую порцию раствора подают насосом 20 в систему капельного полива -21
Устройство работает следующим образом: Из емкостей для питьевой воды 1 и дистиллированной воды 2 насосами-дозаторами 8 и 9 в емкость рабочего раствора 15 по программе подают заданные количества воды, пропорции которых рассчитывают из условий соблюдения определенного исходного солесодержания основной водной массы. Массу воды измеряют весами 16. На основе электросигналов, поступающих от весов 16, а также от приборов измерения электропроводности 18 и кислотности воды 19, находящейся в емкости рабочего раствора 15, управляющая компьютерная программа рассчитывает количество очередного концентрата, подаваемого из емкостей 3, 4, 5 соответствующими насосами-дозаторами 10, 11, 12, а также кислоты или щелочи из емкостей 6 и 7 насосами-дозаторами 13 и 14. При этом программа не допускает подачи в каждую очередную порцию приготавливаемого раствора исходных концентратов из емкостей 3, 4, 5, которые могут реагировать между собой с образованием осадков солей, а также влиять на процессы изменения их электропроводности кислотности при перемешивании. Одновременно с началом подачи концентратов растворов в воду, включают в работу циркуляционный насос 17, выполняющий функцию усреднителя приготавливаемой порции рабочего раствора по составу во всем объеме. Весовое определение приготавливаемых последовательно порций растворов с различиями по составу и массе, повышает суммарную точность содержащихся в них компонентов и соблюдение надлежащих пропорций между компонентами любого питательного раствора. Циркуляционный насос 17 присоединен по входу и выходу к емкости 15 и обеспечивает постоянное перемешивание подаваемых компонентов в порции приготавливаемого раствора с повышением степени его однородности в этой емкости..
По достижении в порции раствора требуемых показателей концентрации солевого состава, что определяют прибором измерения электропроводности 18, а также показателей кислотности, измеряемых прибором 19, приготовление можно считать завершенным. Включают насос 20, который подает приготовленную порцию в систему капельного полива 21.
По завершении подачи порции раствора, в емкость 15 насосами-дозаторами 8 или 9 подают из емкостей 1 или 2 некоторое количество питьевой или дистиллированной воды для смыва остатков раствора, а также для промывки этой водой трасс подачи раствора после насоса 20 для предотвращения последующего реагирования между собой в емкости 15 и подающих в трубопроводах растворов различного состава при последовательной их подаче.
Предлагаемое устройство позволяет регулировать состав питательных смесей, подаваемых последовательно, что увеличивает питательную ценность приготовляемых растворов, совпадающих с расчетными теоретическими показателями их состава, повышает суммарную точность содержащихся в них компонентов и соблюдение надлежащих пропорций между компонентами. Регулярная промывка чистой водой емкости 15 для приготовления рабочего раствора в каждом цикле «порция-промывка», а также магистрального и распределительного трубопроводов после подачи очередной порции раствора растениям, предотвращает отложение солей на внутренних стенках емкости 15 и трубопроводов, повышая тем самым надежность их работы.
Устройство увеличивает питательную ценность приготовляемых растворов, совпадающих с расчетными теоретическими показателями их состава, повышает суммарную точность содержащихся в них компонентов и соблюдение надлежащих пропорций между компонентами. Регулярная промывка чистой водой емкости для приготовления рабочего раствора в каждом цикле «порция раствора - промывка», предотвращает образование солевых осадков в рабочей емкости, магистральном и распределительном трубопроводах, повышая тем самым надежность их работы.