设计和开发一种自动灌溉系统

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1、设计和开发一个自动灌溉系统中央土壤含盐量研究所，Karnal，印度1996年9月20日摘要：在科学灌溉制度中,水应在一个适当的土壤水分张力下来满足蒸散量来供给作物。应用自动控制的水在土壤水分predecided紧张是一种有效的灌溉调度技术。这可以通过一个本土研制的自动灌溉系统来实现。在这个系统中，土壤水分张力是通过一种改进的电压表来测量的。该方案提供给控制在predecided灌溉土壤水分张力和19,300定时器。电路能在一个12V直流蓄电池下工作很长一段时间。于1997年，科学B.V.出版社关键词：改造电压表闸阀微灌灌溉表自动抽油机

2、自动灌溉系统1.介绍在发展中国家中，大部分可用的水是用于农业。随着不同领域不断新增的农业活动和竞争的需求，节省水的使用已经变得必不可少。这需要利用现有资源最优灌溉采用方法的创新的科学方法的调度。壤水分的测量，蒸散量的估计,叶水势、冠层温度是用于灌溉调度的各种参数。为保证基于这些离散参数的自动化在灌溉，一种利用和控制面板是必需的。1997年0378-3774/97/B.V.17.00美元科学出版社保留所有权利。有价证券SO378-377401292-9170(96)冠层温度的方法测量,由于气孔关闭期间的峰值太阳辐射，我们可以获得误导人的

3、信息。自动化领域灌溉的研究主要限于重力系统。典型的是,那些被Haise、Kruse(1969)，Fischbach(1969)和Phene（1973）等人使用了潜在传感器测量土壤热量散失的自动化灌溉系统。奥斯汀和罗林斯(1977)叙述了光电探测器水银器，并报道说探测器和控制器使用晶体管电路晶体管逻辑(TTL)被用来成功地控制了灌溉在29个情节。当两个或两个以上的电压表的示数达到或者低于设置点时，灌溉会自动进行。(HollisandDylla,1980).在当前的课题中，自动灌溉制度受到用于实时测量土壤应力值的可修改的电压表的影响。这是

4、一个特别使用于控制调度微型灌溉的设备。汽车灌溉系统的本土研制可以通过商业上可用的部件来实现。1.1原则电压表的设计是把它改造成，使它可以通过生成比例电气信号值来测出土壤水分张力。在一个预定值时的土壤水分张力下，控制电路产生的信号控制一个双向交流电动机控制阀门开始或终止的灌溉。这种交流电机的最高转速被减速器降低到2r/min。灌溉的磁力控制调节被安放在阀门的阀体。为防止超调的马达驱动引起的损坏的离合器也被包含在设计中。电机和控制电路工作在12v直流电压下。该阀的进口连接到顶上的容器。在顶上的水的水平可以一直被电子传感器感应到。设计也提供

5、了自动计量灌溉用水的数量和比例的措施。滴流灌溉的自动测试单元被安装放置在Karnal面积0.25公顷的CSSRI地区。2.材料和方法其主要部件的汽车灌溉系统(图1),是一种土壤水分传感器(经过改装电压表),控制电路,闸阀、汽车抽油机、定时器和电源供应器。下文简要介绍了组件。2.1经改装的电压表在灌溉中引入自动化，一个土壤水分张力传感器能产生一个可以表示土壤水分张力（SWT）的适当的电子信号是必要的。改造电压表的性能已经被报道说优于压力表（Trotter，1984）。在现有的设备中，改装电压表已经被设计出（图2），用于自动操作阀门的马达

6、并发展为用于灌溉的调节机体。一个腈纶管取代了汞杯。大量的等距铜电极已经被安装在并腈纶管上。在饱和条件下(当土壤水分张力是零)所有的电极接触到汞在腈纶管，所以-12V（地）通过汞供给最低电极并传到所有的电极。当土壤水分张力上升时，腈纶管中的汞平面开始下降，地面也脱离了随后的电极。这个断开的信号在控制电路中被处理后用来操作阀门。电极趋于触到终端带上的接口。为了启动灌溉，某一特定的土壤水分张力值对应相应的插座。图1自动灌溉原理图2.2控制电路改装电压表上产生的控制灌溉启动和终止的信号在控制电路中处理，并用于控制阀门的开启和关闭。控制电路由两

7、种智能卡芯片构成（图3）。土壤水分张力传感器的输出被传送到智能卡IC-4的4脚上。这IC-4智能卡是具有高输入阻抗的555智能卡。土壤的细微移动通过10千欧姆的阻抗传到IC-4的4脚上。另外，如果灌溉的启动是通过一个定时器控制，那么正电压就通过定时器的IC-5387芯片的引脚25传送到IC-4的引脚4上。IC-4的引脚2与2平方米的地面接触。当正电压供给IC-4的引脚4上时，就在引脚8上供给12V电压。由1M欧姆电阻和5μF电容组成的延时电路连接到IC-4智能卡芯片的引脚6、7、8上。引脚3上的正电压输出驱动“0”复位。12V电压通过

8、继电器的触电供给电机的端口。这个电机开始以逆时针方向转动，而耦合到电机的阀门就打开了。当触点由M2变到M1时，磁铁被替换。因此，M2变为开启而M1关闭。智能卡芯片IC-4的引脚2也脱离地面，复位继电器释放，触点01和触点