دائرة الري الموفرة للمياه

دائرة الري الموفرة للمياه

تقدم المقالة فكرة بسيطة عن دائرة نظام الري الموفر للمياه والتي يمكن استخدامها لتنفيذ إدارة ومراقبة فعالة للمياه في المزارع وأنظمة الري.



تم طلب الفكرة من قبل السيد Ajinkya Sonwane والسيد Akshay Kokane والسيد Kunal Raut ، الذين يدرسون في AISSMS IOIT College of Engineering.

هدف الدائرة

حسب الطلب ، يجب التحكم في المياه وإدارتها بمعدل محدد مسبقًا اعتمادًا على نوع المحصول وضرورته.





أسهل حل ممكن لهذا يمكن أن يكون في شكل مؤقتات الملف اللولبي التي يمكن برمجتها مرة واحدة من قبل المزارعين لتمكين الإدارة التلقائية للمياه ، كل يوم ، دون أي تدخل إضافي ، حتى يتغير المحصول أو الموسم. من المفترض أن يكون المؤقت مرنًا للغاية وسهل التشغيل وفعالًا من حيث التكلفة.

تكمن الفكرة هنا في توصيل صمامات الملف اللولبي DC في عقد مختلفة من شبكة أنابيب التوزيع والتحكم في صمامات الملف اللولبي هذه باستخدام أجهزة ضبط الوقت.



يمكن وضع وحدة تحكم المؤقت في موضع محدد (غرفة التحكم) لتمكين المزارعين من ضبط التوقيت وفقًا للاحتياجات في أي وقت ، كما هو مطلوب ، ويمكن نقل الإشارات بشكل مناسب إلى الصمامات ذات الصلة من خلال الأسلاك لتنفيذ التحرير المتحكم فيه من الماء عبر المنطقة المحددة.

فكرة الدائرة التالية باستخدام IC 4060 يمكن اعتباره مناسبًا تمامًا للإدارة الدقيقة المقترحة للمياه في نظام الري.

يمكن فهم أداء الدائرة بمساعدة النقاط التالية:

مخطط الدائرة والوصف


يمكن رؤية IC 4060 مكونًا في ملف الموقت القياسي / وضع المذبذب.

يرتبط Pin # 10 و pin # 9 بإعداد تأخير الوقت لمنافذ الإخراج 3 و 13 و 14 و 15.

يعمل مفتاح SW1 على تسهيل اختيار تأخير الوقت من خلال المقاومات المعنية التي تحدد المدة التي يمكن أن يتم خلالها تنشيط خرج IC ، مما يضمن بقاء صمام الملف اللولبي المتصل في وضع التشغيل وفي وضع توفير المياه فقط خلال هذه الفترة الزمنية.

مقاومات التوقيت المشار إليها لـ SW1 مرتبة بشكل تعسفي ويجب حسابها بشكل مناسب أثناء التنفيذ الفعلي وفقًا لمواصفات المحصول وتوافر المياه.

تم تحديد SW1 لاختيار 4 مواضع يمكن زيادتها إلى المزيد من المواضع ببساطة عن طريق استخدام مفتاح مع عدد أكبر من جهات الاتصال وإضافة عدد لاحق من المقاومات بالترتيب المناسب.

SW2 هو أيضًا مفتاح دوار مماثل لـ SW1 ويتم وضعه لاختيار وضع التبديل لصمام الملف اللولبي.

يوفر الدبوس رقم 3 وضع التشغيل المستمر للصمام للفتحة الزمنية المحددة والتي يتم بعدها إيقاف تشغيل الصمام حتى اليوم التالي ، بينما يوفر الدبوس 13 ، 14 ، 15 وضع تنشيط متذبذب (تشغيل / إيقاف / تشغيل / إيقاف) الملف اللولبي بحيث يتم إدارة الماء بطريقة أكثر تحكمًا ، ولكن قد يكون هذا اختياريًا إذا تم تحديد أبعاد فوهة الصمام بشكل صحيح لتدفق مقيد وفقًا للمعايير المحددة.

ضبط وقت التأخير

يمكن القيام بذلك عن طريق حساب قيم pin # 10 و pin # 9 R و C بشكل مناسب وفقًا للصيغ التالية:

F (osc) = 1 / 2.3 x Rt x Ct

2.3 لن يتغير كونه ثابتًا.

من المهم الحفاظ على المعايير الموضحة التالية بشكل صحيح لضمان حسن سير تأخيرات الإنتاج.

آر تي<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

يتوافق Rt مع المقاومات عند الطرف رقم 10 ، R2 للمقاوم عند الطرف رقم 11. يشير C2 إلى المكثف عند الطرف رقم 9

التشغيل باستخدام الألواح الشمسية

يمكن رؤية النظام بأكمله يعمل بالطاقة من خلال لوحة شمسية صغيرة مما يجعل النظام بأكمله آليًا بالكامل.

عندما يبدأ الفجر ، يرتفع جهد الألواح الشمسية تدريجياً وعند نقطة معينة يصل إلى مستوى 12 فولت لتنشيط المرحل المتصل.

تقوم جهات اتصال الترحيل على الفور بتوصيل الجهد الشمسي بالدائرة لتهيئة الإجراء حيث يتم إعادة تعيين دبوس IC رقم 12 عن طريق C2 مما يجبر IC على بدء العد من الصفر.

يتم تقديم جميع النواتج بمنطق صفري في البداية مما يضمن أن الترانزستور TIP127 يبدأ بحالة مفتاح التشغيل ويطلق صمام الملف اللولبي المتصل.

إذا تم وضع SW2 مع الدبوس رقم 3 ، فإن TIP127 والصمام يظلان في وضع التشغيل باستمرار لتزويد المياه من خلال الفوهة بطريقة تقطير حتى انقضاء الوقت المحدد ويصبح الدبوس رقم 3 مرتفعًا.

بمجرد أن يرتفع الدبوس رقم 3 ، يقوم المنطق المرتفع على الفور بإغلاق الدبوس رقم 11 من IC ويوقف IC من أي عد إضافي ، مما يؤدي إلى تجميد الإجراء بشكل دائم لهذا اليوم. يتم أيضًا نقل الارتفاع المنطقي إلى قاعدة TIP127 مع تبديله مع نظام الصمام. توقف إمدادات المياه للمحاصيل في هذه اللحظة.

كيفية إعادة ضبط النظام

عند الغسق عندما يضعف ضوء الشمس وينخفض ​​إلى ما دون مستوى تثبيت الترحيل ، يتم إيقاف تشغيل التتابع والذي يقوم أيضًا بإيقاف تشغيل مراحل الدائرة المرتبطة ، حتى اليوم التالي الذي يخضع فيه الإجراء لبدء دورة جديدة.

يتم استخدام PB1 لإعادة ضبط الإجراءات في أي وقت لتمكين بداية جديدة للدائرة.

يمكن تنفيذ العديد من الأنظمة الموضحة أعلاه في العقد المحددة لأنبوب التوزيع لتحقيق الدقة المطلوبة لإدارة المياه في أنظمة الري.

كيفية حساب مقاومات التوقيت لنظام الري الموفر للمياه

يمكن حساب مقاومات التوقيت المرتبطة بـ SW1 ببعض التجارب كما هو موضح أدناه:

يمكن مبدئيًا تبديل أي مقاوم تم اختياره عشوائيًا باستخدام SW1 ، على سبيل المثال ، اخترنا المقاوم 100 كيلو كمرجع.

الآن قم بتشغيل الدائرة لبدء الإجراءات ، سيظهر مؤشر LED الأحمر في وضع التشغيل.

بمجرد بدء الدائرة ، قم بمراقبة التوقيت باستخدام ساعة إيقاف أو ساعة وراقب عندما يتحول مؤشر LED الأخضر إلى وضع إيقاف تشغيل مؤشر LED الأحمر.

لاحظ التوقيت الذي تم تحقيقه باستخدام المقاوم المحدد وهو 100 كيلو في هذه الحالة.

لنفترض أنه أدى إلى فترة تأخير قدرها 450 ثانية ، ثم أخذ هذا كمعيار يمكن تحديد القيم الأخرى ببساطة من خلال الضرب التبادلي البسيط كما هو موضح أدناه:

100 / ص = 450 / طن

حيث يشير R إلى قيمة المقاوم الأخرى غير المعروفة و 't' هو التأخير الزمني المطلوب لصمام الملف اللولبي.

إذا كان لديك المزيد من الاقتراحات بخصوص دائرة الري الموفرة للمياه باستخدام أجهزة ضبط الوقت ، فلا تتردد في التعبير عنها من خلال التعليقات.




السابق: صنع دائرة مكبر للصوت Stethescope التالي: تحديد مصدر الطاقة لمضخمات السيارة