Vettä säästävä kastelupiiri

Artikkelissa esitetään yksinkertainen vettä säästävä kastelujärjestelmän piiridea, jota voidaan käyttää tehokkaan vesihuollon ja -hallinnan toteuttamiseen maatiloilla ja kastelujärjestelmissä.

Idean pyysivät Ajinkya Sonwane, Akshay Kokane ja Kunal Raut, jotka opiskelevat AISSMS IOIT: n teknillisessä korkeakoulussa.

Piirin tavoite

Pyynnön mukaan vettä on hallittava ja hallittava tietyllä ennalta määrätyllä nopeudella sadon tyypistä ja sen tarpeellisuudesta riippuen.

Helpoin mahdollinen ratkaisu tähän voisi olla solenoidiajastimet, jotka viljelijät voivat ohjelmoida kerran automaattisen vedenhallinnan mahdollistamiseksi päivittäin ilman lisätoimenpiteitä, kunnes sato tai kausi muuttuu. Ajastimen on tarkoitus olla erittäin joustava, helppo käyttää ja kustannustehokas.

Ajatuksena on kytkeä tasavirta-solenoidiventtiilit jakeluputkiston eri solmuihin ja ohjata näitä magneettiventtiilejä ajastimilla.

Ajastimen ohjainyksikkö voitaisiin sijoittaa tiettyyn asentoon (valvomoon), jotta maanviljelijät voivat asettaa ajoituksen tarpeen mukaan milloin tahansa tarpeen mukaan, ja signaalit voitaisiin siirtää asianmukaisesti asianomaisiin venttiileihin johtojen kautta hallitun vapautuksen suorittamiseksi vettä annetulla alueella.

Seuraava piirin idea käyttämällä IC 4060: ta voidaan pitää täysin sopivana ehdotettuun kastelujärjestelmän tarkkaan vesihuoltoon.

Piirin toiminta voidaan ymmärtää seuraavien kohtien avulla:

Piirikaavio ja kuvaus

IC 4060 voidaan nähdä konfiguroituna vakioajastin / oskillaattoritila.

Nastat # 10 ja nasta # 9 liittyvät lähtöviivojen 3, 13, 14 ja 15 aikaviiveen asetukseen.

SW1-kytkin helpottaa aikaviiveen valintaa vastaavien vastusten kautta, jotka päättävät, kuinka kauan IC: n lähtö voidaan aktivoida, varmistaen, että kytketty magneettiventtiili pysyy kytkettynä PÄÄLLE ja vedensyöttötilassa vain tänä aikana.

SW1: lle osoitetut ajoitusvastukset on järjestetty mielivaltaisesti, ja ne on laskettava asianmukaisesti varsinaisen toteutuksen aikana sadon määritysten ja veden saatavuuden mukaisesti.

SW1 on määritetty 4-sijaintivalinnalle, joka voidaan nostaa useampaan asentoon yksinkertaisesti käyttämällä kytkintä, jossa on enemmän koskettimia, ja lisäämällä seuraava vastusten määrä sopivassa järjestyksessä.

SW2 on myös SW1: n kanssa identtinen kiertokytkin ja se on sijoitettu magneettiventtiilin kytkentätavan valitsemiseen.

Tappi # 3 tarjoaa jatkuvan ON-tilan venttiilille valitulle aikavälille, jonka jälkeen venttiili kytketään pois päältä seuraavaan päivään, kun taas nastat 13, 14, 15 tarjoavat värähtelevän (ON / OFF / ON / OFF) aktivointitilan solenoidi siten, että vettä hallitaan hallitummin, mutta tämä voi olla valinnaista, jos venttiilisuutin on mitoitettu oikein rajoitetulle virtaukselle annettujen kriteerien mukaisesti.

Viiveajan asetus

Se voidaan tehdä laskemalla tapit # 10 ja nastat # 9 R ja C seuraavien kaavojen mukaisesti:

f (osc) = 1 / 2,3 x RT x Ct

2.3 vakiona oleminen ei muutu.

On tärkeää ylläpitää seuraavat esitetyt kriteerit oikein, jotta varmistetaan lähtöviiveiden asianmukainen toiminta.

Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

Rt vastaa nastan # 10 vastuksia, R2 on nastassa # 11 olevaa vastusta. C2 osoittaa kondensaattorin tapissa # 9

Virta aurinkopaneelilla

Koko järjestelmä voidaan nähdä virtana pienen aurinkopaneelin kautta, mikä tekee koko järjestelmästä täysin automaattisen.

Aamunkoiton alkaessa aurinkopaneelin jännite nousee vähitellen ja saavuttaa tietyssä pisteessä 12 V: n tason aktivoidakseen liitetyn releen.

Relekontaktit yhdistävät aurinkojännitteen välittömästi piiriin, joka aloittaa menettelyn, jossa IC-nasta # 12 nollataan C2: lla pakottaen IC: n aloittamaan laskenta nollasta.

Kaikki lähdöt renderoidaan alun perin nolla-logiikalla, mikä varmistaa, että TIP127-transistori alkaa kytkin ON-tilalla ja laukaisee liitetyn magneettiventtiilin.

Jos SW2 sijoitetaan tapilla # 3, TIP127 ja venttiili pysyvät kytkettyinä PÄÄLLE, ja ne syöttävät vettä jatkuvasti suuttimen läpi tiputtamalla, kunnes asetettu ajoitus on kulunut ja tappi # 3 nousee korkeaksi.

Heti kun nasta # 3 nousee korkealle, logiikan korkea kiinnittyy välittömästi IC: n nastaan ​​# 11 ja estää IC: n jatkolaskennasta, jäädyttämällä menettely pysyvästi päiväksi. Looginen korkeus siirtyy myös TIP127: n pohjaan kytkemällä se pois päältä venttiilijärjestelmän kanssa. Viljelykasvien vesihuolto pysähtyy tällä hetkellä.

Kuinka nollata järjestelmä

Hämärässä, kun auringonvalo heikkenee ja laskee releen pitotason alapuolelle, rele kytketään pois päältä ja sammutetaan myös siihen liittyvät piirivaiheet, seuraavaan päivään asti, jolloin toimenpide käynnistää uuden jakson.

PB1: tä käytetään prosessin nollaamiseen milloin tahansa, jotta piiri voidaan aloittaa uudestaan.

Monet lukumäärät yllä selitetyistä järjestelmistä voidaan toteuttaa jakeluputken määritellyissä solmuissa halutun tarkan vesihoidon saavuttamiseksi kastelujärjestelmissä.

Kuinka lasketaan vedensäästöisen kastelujärjestelmän ajoitusvastukset

SW1: een liittyvät ajoitusvastukset voidaan laskea joillakin kokeilla, kuten alla on esitetty:

Mikä tahansa mielivaltaisesti valittu vastus voidaan aluksi kytkeä SW1: llä, sanotaan esimerkiksi, että valitsemme referenssiksi 100k vastuksen.

Kytke nyt piiri päälle aloittaaksesi toimenpiteet, punainen LED näkyy palaavan.

Heti kun piiri aloittaa, tarkkaile ajastusta sekuntikellolla tai kellolla ja katsele, kun vihreä LED syttyy kytkemällä punainen LED pois päältä.

Huomaa ajoitus, joka saavutetaan käyttämällä tiettyä vastusta, joka on 100K tässä tapauksessa.

Oletetaan, että se johti viivejaksoon 450 sekuntia, ja ottamalla tämä mittapuuksi muut arvot voitiin yksinkertaisesti määrittää yksinkertaisen ristikertolaskun avulla, kuten alla on annettu:

100 / R = 450 / t

missä R tarkoittaa muuta tuntematonta vastusarvoa ja 't' on magneettiventtiilin haluttu viive.

Jos sinulla on lisää ehdotuksia tästä vettä säästävästä kastelupiiristä ajastimien avulla, voit ilmaista ne kommenteilla.