УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В ТЕПЛИЦЕ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для контроля параметров микроклимата в сельскохозяйственной теплице защищенного грунта.

Известно устройство контроля параметров микроклимата в помещениях для содержания сельскохозяйственных животных (патент RU 161235, 14.10.2015). Позволяет определять концентрации вредных газов, температуру, влажность воздуха. В устройстве сокращено количество датчиков для различных точек измерения, но присутствует передвижная тележка. Для измерения множества точек, распределенных на большом пространстве, перемещение тележки - носителя по подвесному пути затруднительно.

Известно устройство лидар для дистанционного измерения температуры и влажности атмосферы с минимальной мертвой зоной зондирования (патент RU 177419 от 11.07.2017). Устройство относится к технике оптических методов измерения физико-химических параметров вещества и предназначено для удаленного измерения температуры и влажности атмосферного воздуха. Измерение производится через оптическую систему, посылающую лазерное излучение в атмосферу на приемный телескоп. Недостатком устройства является принципиальное отсутствие возможности прямого прохождения светового луча сквозь растения.

Известно устройство, содержащее конструктивные признаки измерения температуры, влажности и скорости их изменения в герметичном контейнере с газовой средой. В составе устройства имеются датчики температуры и влажности, преобразователь сигналов, автономный измерительно-преобразовательный блок, индивидуальные элементы коммутации (патент RU 2603339, G01N 27/416 25.09.2015).

Недостатками устройства измерения параметров газовых сред в контейнере являются увеличение стоимости изготовления и обслуживания герметизированного корпуса устройства, последующей дополнительной герметизации контейнера с измерительными приборами, наличие эталонной газовой среды, ограниченное количество точек и каналов измерения. Передача сигналов осуществлена по магистральной линии с кабельными гермовводами, отсутствуют датчики газового состава среды.

Причина разработки нового устройства контроля параметров микроклимата - отсутствие полной информации о параметрах в различных зонах теплицы большой площади, отклонения от нормируемых заданных характеристик температуры, влажности, газации СО₂.

Задачей изобретения является создание устройства контроля параметров микроклимата теплицы с более полной информацией для зонального регулирования.

Для решения этой задачи предлагается устройство контроля параметров микроклимата в теплице защищенного грунта с интегрированным измерением температуры, влажности, газовым составом воздушной среды по всему объему помещения.

Технический результат заключается в создании устройства для определения параметров микроклимата теплицы с интегрируемым измерением температуры, влажности, газации СО₂. Измерения заданных величин производятся посредством контроля затухания звуковых колебаний. Полученные значения затухания звуковых колебаний переводятся с помощью табличного вычислителя в соответствующие значения напряжения U_t, U_ϕ, U_CO2, пропорциональные температуре, влажности, газации СО₂. Таким образом находится интегрированная оценка микроклимата по теплице.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит генератор звуковых колебаний фиксированных частот и амплитуд, датчики звука, вычислители затухания звука, усредняющий сумматор, табличный вычислитель параметров. Генератор звуковых колебаний фиксированных частот и амплитуд соединен выходом с первыми входами вычислителей затухания. Выходы датчиков звука соединены со вторыми входами вычислителей затухания, выходы вычислителей затухания соединены со входом усредняющего сумматора, выход сумматора соединен со входом табличного вычислителя, выходные напряжения U_t, U_ϕ, U_CO2 табличного вычислителя имеют пропорциональные значения температуры t°С, относительной влажности воздуха ϕ, концентрации СО₂.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство содержит генератор 1 звуковых колебаний фиксированных частот и амплитуд, датчики 2 звука, вычислители 3 затухания звука, усредняющий сумматор 4, табличный вычислитель 5 параметров. Звукопоглощение в атмосфере зависит от частоты, температуры, состава воздуха и особенно от концентрации водяных паров, слабо зависит от давления (ГОСТ 31295.1-2005, часть 1).

Устройство работает следующим образом. Генератор 1 колебаний подает звуковую волну, которая достигает датчиков 2 звука. Сигналы с датчиков 2 звука поступают на вторые входы вычислителей 3 затухания. Вычислители 3 затухания сравнивают сигналы, поступающие на первые входы с генератора 1 звуковых колебаний и сигналы, поступающие на вторые входы от датчиков 2 звука. Сигналы с вычислителей 3 затухания поступают на вход усредняющего сумматора 4. Усредненный сигнал с выхода сумматора 4 поступает на вход табличного вычислителя 5 параметров. Табличный вычислитель 5 содержит базу данных, сопоставляющую коэффициенты затухания на определенной частоте с различными сочетаниями параметров температуры t°C, относительной влажности воздуха ϕ, концентрации СО₂. Для определения из общей базы сочетаний конкретных значений трех измеряемых параметров, необходимы, как минимум, три замера частот разных значений.

Интегрированная оценка по площади достигается тем, что устройство контроля параметров микроклимата в теплице защищенного грунта, получает данные с требуемой точностью и количеством контрольных точек посредством звуковых колебаний.