СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЛАГООБМЕНА В ПОЧВОГРУНТЕ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КОРНЕПЛОДОВ НА КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ

Полезная модель относится к области гидротехнических мелиораций и может быть использована при проведении лабораторных исследований фильтрации оросительной воды при локальных способах орошения.
Известен стенд для изучения фильтрации грунтовых вод в лабораторных условиях, который содержит станину, опирающийся на нее лоток с верхней и нижней камерами, шаровую и винтовую опоры, водонапорный бак, сообщенный с верхней камерой посредством шланга и подающего вентиля и выпускного вентиля, установленного на нижней камере. Днище лотка имеет патрубки с отверстиями для подсоединения пьезометров (Мелиорация: Энцикл. Справочник /Редкол.: И.П. Шамякин (гл. ред.) и др.; Под общ. ред. А.И. Мурашко. - Мн.: Белорус. Сов. Энцикл., 1984. - 567 с.)
Недостатком стенда является трудоемкость работ по обслуживанию стенда (при загрузке и выгрузке грунта из лотка), ограниченная возможность в проведении исследований фильтрации, так как движение грунтовых вод нельзя наблюдать визуально, а можно только судить о нем по показаниям пьезометров, измеряющих давление воды в основании грунтового массива и по расходу воды, протекающей через грунт и изливающейся через выпускной кран.
Известен также принятый за прототип стенд для моделирования фильтрации жидкости в почвогрунте, состоящий из станины, лотка с верхней и нижней камерами, шаровой и винтовой опор, водонапорного бака, сообщенного с верхней камерой посредством шланга, подающего и выпускного вентилей, отличающийся тем, что лоток выполнен в виде сдвоенной рамы, передняя и задняя части которой соединены шарниром и стягиваются между собой болтами, рама установлена с возможностью поворота относительно продольной ее оси на прямой угол и фиксацией крайних положений, верхняя и нижняя камеры лотка выполнены в виде вкладышей из мелкой сетки, обладающих жесткостью, напорный бак выполнен в виде двух емкостей, соединенных тройником, причем боковые стенки лотка выполнены из прозрачного материала (RU, Патент на полезную модель №88449, U1 Стенд для моделирования фильтрации жидкости в почвогрунте. Опубликовано: 10.11.2009).
Недостатком стенда является ограниченные функциональные возможности и неприменимость для исследования процессов влагопереноса при капельном орошении.
Задача, на решение которых направлена полезная модель, - расширение функциональных возможностей стенда.
Технический результат - обеспечение моделирования процессов влагообмена в почвогрунте преимущественно при выращивании корнеплодов на капельном орошении.
Указанный технический результат достигается тем, что стенд для моделирования процессов влагообмена в почвогрунте при выращивании корнеплодов на капельном орошении, включающий расположенные на станине с винтовыми опорами лоток для пористой среды, боковые стенки которого выполнены из прозрачного материала, бак для подачи воды, отличается тем, что бак снабжен электроприводным насосом, лоток заполнен почвогрунтом с помещенными в него растениями и расположенными на поверхности почвогрунта капельницами, соединенными с насосом для подачи воды, а прозрачные стенки лотка снабжены армирующими элементами, выполненными в виде металлического бандажа с квадратными ячейками, откалиброванными в виде координатной сетки, при этом дно лотка выполнено из пористого материала, например керамики, и снабжено дренажным отверстием. Стенд снабжен осветительными элементами, расположенными над верхним уровнем почвы на телескопической стойке. Стенд снабжен блоком микропроцессорного управления, подключенным к осветительным элементам и электроприводу насоса для подачи воды к капельницам.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен стенд, вид спереди, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.
Заявляемый стенд содержит станину 1 с винтовыми опорами 2, прибор для определения горизонтального уровня 15, лоток 4, заполненный почвогрунтом 19. Боковые стенки 16 и 20 лотка 4 выполнены из прозрачного материала, например оргстекла, и снабжены металлическим бандажом 14 с квадратными ячейками, откалиброванными в виде координатной сетки. На станине 1 закреплен бак 11 с электроприводным насосом 10 для подачи воды, водоводом 9 с капельницами 5,7, подсоединенными посредством муфты 8.
Блок микропроцессорного управления 12 электрически связан с электроприводом насоса 10 и осветителями 6 на телескопической стойке 13. Осветители 6 обеспечивают требуемый для процессов моделирования спектр освещенности растений 3, например корнеплодов.
в
в
Дно 17 лотка 4 (фиг. 2) снабжено дренажным отверстием  для отвода избытка оросительной влаги и выполнено из пористого материала, например керамики. Отверстие  прикрывается вкладышем 18, препятствующим высыпанию почвогрунта 19.
Работа стенда осуществляется следующим образом.
Металлическая станина 1 после заполнения лотка 4 почвогрунтом, моделирующим исследуемые процессы влагообмена, приводится в горизонтальное положение с помощью винтовых опор 2 и уровня 15.
К высаженным в почвогрунт растениям 3 из емкости 11 насосом 10 через водовод 9, муфту 8 и капельницы 5 и 7 подается оросительная вода. Периодичность подачи воды к капельницам 5 и 7 и освещения растений 3 осветителями 6 регулируется в блоке микропроцессорного управления 12. Последний обеспечивает требуемое по плану экспериментов периодическое включение насоса 10, подающего через трубопровод 9 и капельницы 5,7 оросительную воду к корням 3 растений, например корнеплодам. Кроме того, блок 12 управляет осветителями 6, обеспечивающими требуемую для моделирования продолжительность светового дня и спектр излучения.
а
б
а
б
Контуры  и  областей увлажнения почвогрунта в лотке 4 наблюдаются через прозрачные стенки 16 и 20. Размеры контуров  и  определяются (и могут фиксироваться) по откалиброванным в виде координатной сетки квадратным ячейкам металлического бандажа 14. Посредством отверстия в керамическом дне 17 отводится избыток оросительной влаги, предотвращая ее застаивание при моделировании интенсивных режимов орошения.
Выполнение дна 17 из пористого материала снижает градиент влажности около стенок лотка 4, приближая условия физического моделирования влагообмена к реальным.
Таким образом, за счет того, что стенд для моделирования процессов влагообмена в почвогрунте при выращивании корнеплодов на капельном орошении, состоящий из расположенных на станине с винтовыми опорами лотка для пористой среды, боковые стенки которого выполнены из прозрачного материала, емкости с электроприводным насосом для подачи воды, отличающийся тем, что пористая среда выполнена в виде почвогрунта с помещенными в нее растениями и смонтированными на поверхности почвогрунта капельницами, соединенными с насосом для подачи воды, прозрачные стенки лотка снабжены армирующими элементами, выполненными в виде металлического бандажа с квадратными ячейками, откалиброванными в виде координатной сетки, при этом дно лотка выполнено из пористого материала, например керамики, и снабжено дренажным отверстием, причем стенд снабжен осветительными элементами, расположенными над уровнем почвогрунта, и блоком микропроцессорного управления, подключенным к осветительным элементам и электроприводу насоса для подачи воды к капельницам, достигается заявленный технический результат.