Водомерный прибор ТИИМ-2 для управлений ирригационных систем и ассоциаций водопользователей

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВОДОМЕРНЫЙ ПРИБОР ТИИМ-2 ДЛЯ УПРАВЛЕНИЙ ИРРИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ И АССОЦИАЦИЙ ВОДОПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

Бараев Ф.А., Эргашев А.

С переходом на рыночные отношения каждый фермер заинтересован в правильном учете используемой им воды, так как за каждый кубометр воды ему придется платить из своего кармана.

Водоучет и связанное с ним распределение водных ресурсов имеет непосредственное отношение к экологической обстановке. Ведь неправильный водоучет приводит к засолению, заболачиванию и опустыниванию огромных территорий нашего региона.

Поэтому разработка "Рекомендаций" по совершенствованию средств водоучета крайне необходима в настоящее время, когда идет интенсивный процесс массового строительства водомерных сооружений на внутрихозяйственной оросительной сети.

Актуальность. Точный оперативный водоучет и водораспределение составляют основу рационального использования водно-земельных ресурсов, обеспечивают нормальное мелиоративное состояние орошаемых земель и высокую урожайность сельскохозяйственных культур, способствуют повышению культуры земледелия.

В последние десятилетия в нашем регионе наблюдается нехватка водных ресурсов следствием чего из года в год осуществляется лимитное водопользование. При этом, фермерам и дехканам просто необходимо иметь как можно более точные устройства водоучета.

В ТИИМ разработан электронный водомерный прибор второго поколения для измерений расходов и стока воды на ирригационных каналах управлений ирригационных систем. АВП и в фермерских хозяйствах.

В основе измерения при помощи прибора ТИИМ - 2 глубины воды в канале лежит принцип ультразвуковой эхо локации. Устройство посылает зондирующий импульс в направлении дна русла измеряет время между зондирующим импульсом и приемом эхо сигнала, затем вычисляет расстояние путем произведения скорости звука на измеренное время деленное пополам. Затем по формулам вычисляется расход. Периодически с интервалом в одну минуту устройство делает замер глубины и вычисляет расход и суммирует полученный результат к предыдущему результату и сохраняет это все в памяти.

Устройство собрано в пластиковом корпусе. На лицевой панели установлен жидкокристаллический индикатор и кнопки управления. На тыльной стороне корпуса установлен тумблер для включения и отключения электропитания, разъем для подключения внешней клавиатуры, а также выключатель для подачи электропитания на нее. Измерительные датчики вынесены на пластиковую планку и соединяются с устройством проводами. Внешняя клавиатура оформлена как отдельное устройство и собрано в своем корпусе из пластика и подключается к основному устройству через разъем.

водомерный электронный прибор ирригационный

Рис. 1 Вид прибора спереди

Рис. 2 Клавиатура прибора

Условные обозначения и порядок пользования прибором:

Внешняя клавиатура предназначена для ввода параметров русла.

Последовательность действий для подключения внешней клавиатуры.

1. Отключить тумблер питания устройства.

2. Подключить внешнею клавиатуру через разъем, находящийся на задней панели.

3. Включатель клавиатуры установить в положение - включено.

4. Нажать одновременно три кнопки на передней панели и удерживать их в нажатом положении.

5. Включить тумблер питания устройства.

6. При появлении на индикаторной панели показаний всех нулей, кнопки отпустить.

Ввод параметров. Набрать посредством клавиатуры значение параметра, который необходимо ввести.

Если Вы набрали неверное число, то нажмите кнопку “С” и наберите снова.

Если Вы набрали правильно, то нажмите на кнопку соответствующую параметру, который Вы должны ввести, при этом на индикаторе будет наблюдаться подмаргивание показаний, которое уведомляет Вас, что параметр введен в память устройства.

Вы можете просмотреть значения параметров, которые Вы ввели, для этого надо последовательно

Нажимать на кнопку “rb”, при этом на индикаторе будут высвечиваться значения -в крайней левой позиции будет номер параметра, а далее значение этого параметра.

1 - расстояние от датчика до дна русла.

2 - ширина по дну фиксированного русла.

3 - внутренний откос фиксированного русла.

4 - шероховатость дна и внутренних откосов фиксированного русла.

5 - уклон дна фиксированного русла.

Последовательность действий для отключения внешней клавиатуры:

1. Отключить тумблер питания устройства.

2. Включатель клавиатуры установить в положение - выключено.

3. Отключить разъем внешней клавиатуры.

Кнопки от 0 до 9 -для ввода цифр.

Кнопка - ввод десятичной точки.

Кнопка для стирания набранных цифр.

Кнопка чтение буфера.

Кнопка обнуление накапливающего расхода.

Кнопка ввод расстояния от датчика до дна русла.

Кнопка ввод параметра - ширина по дну фиксированного русла.

Кнопка ввод параметра - внутренний откос фиксированного русла.

Кнопка ввод параметра - шероховатости дна и внутренних откосов фиксированного русла.

Кнопка ввод параметра - уклон дна фиксированного русла.

Рис. 3 Передающий (а) и приемный (б) датчики

Таблица 1

Подключение внешней клавиатуры позволяет изменять значения параметров русла канала и расстояние от датчика до дна русла.

Ввод параметров производится на любом этапе, но надо войти в режим ввода.

Сначала надо отключить тумблером питание устройства, после чего через разъем подключить клавиатуру при отжатом выключателе, после чего нажать выключатель клавиатуры до его фиксации, следом на лицевой панели надо зажать все три кнопки и включить питание в момент появления на индикаторе всех нулей кнопки надо отпустить. Повторное нажатие на все три кнопки выводит устройство из режима ввода.

После очередного замера при условии, если ни одна кнопка на панели не нажата - индикация отключается.

В устройстве есть режим измерения расстояния с периодом в одну секунду, с высвечиванием на индикаторе результатов измерения, что крайне удобно для выставления датчика.

Для того чтобы войти в этот режим, надо отключить электропитание с устройства при помощи тумблера, после чего на лицевой панели надо нажать кнопки H и W, и удерживая их в таком состоянии подать питание.

После появления всех нулей на индикаторе кнопки отпустить, при этом индикатор будет высвечивать расстояние в метрах до препятствия.

Выход из этого режима возможен только при повторном отключении и включении питания.

Таблица 2

Параметры устройства

Абсолютная погрешность при измерении расстояния в среднем 8 мм. Размерность показания глубины - метры.

Размерность показания значения расхода от одиночного замера - метры кубические за секунду.

В связи с тем, что возникли сложности с индикацией интегрального расхода, так как в последствии со временем, вылезали очень большие числа, было принято решение значение интегрального расхода делить на 1000 и это значение выводить на индикатор.

Для получения реального значения интегрального расхода надо показания индикатора умножить на 1000.

Лабораторные испытания прибора. Испытания проводились в меж кафедральной лаборатории ТИИМ, которая была оборудована фиксированном руслом и водосливами трапецеидальным, прямоугольным, треугольным и параболическим сечениями.

Результаты лабораторных испытаний приведены на нижеследующих графиках.

Рис. 2 Расходы воды через фиксированное трапецеидальное русло по показания прибора ТИИМ-2 и водомерной рейки

Рис. 3 Расходы воды через фиксированное прямоугольное русло по показания прибора ТИИМ-2 и водомерной рейки

Рис. 4 Расходы воды через фиксированное треугольное русло по показания прибора ТИИМ-2 и водомерной рейки

Как видно из данных графиков погрешность измерений прибора и водомерной рейки не превышает 3%. Это значит, что прибор вполне может быть применен на практике.

Производственные испытания. Для подтверждения эффективности применения водомерного прибора, он прошел производственные испытания.

Рис. 4 График расходов воды по показаниям прибора ТИИМ-2 и водомерной вертушки в фиксированном русле (результаты лабораторных испытаний)

Рис. 4 Производственные испытания прибора

Рис. 5 График расходов воды по показаниям прибора ТИИМ-2 и водомерной вертушки в фиксированном русле (результаты производственных испытаний)

Рекомендации для производства:

1. Анализ существующих способов расхода воды в открытых руслах показал, что в настоящее время нет надежного водомерного устройства для АВП и фермерских хозяйств. Существующие устройства имеют низкую точность измерения (±20-25%), что ограничивает возможность их применения на каналах младшего порядка.

2. В результате проведённого анализа выявлена возможность создания более точного устройства для измерения расходов воды в малых каналах с точностью ±10%. Пропускная способность устройства для измерения стока воды должна быть не более 50 л/с, что соответствует физическим возможностям поливальщика.

3. Предварительно предлагаемая теоретическая разработка водомерного устройства дает возможность применимости для треугольных, прямоугольных, трапециедальных форм поперечного сечения.

4. Получено свидетельство Государственного патентного ведомства на компьютерную программу для ускоренному определению КПД оросительного канала №DGU 01768.

5.Установлено, что известных приборов по водоучету аналогом для предлагаемой конструкции является прибор разработанный в ТИИМ в 2007году.

6.Предлагаемая новая версия отечественного водомерного прибора отличается от других возможностью его применимости для треугольных, прямоугольных, трапециедальных и лотковых форм поперечного сечения.

7.Результаты производственных испытаний прибора показали, что погрешность измерений прибора, хотя и несколько выше, чем в лабораторных испытаниях, (до 5%). он дал вполне положительные показатели.

8. Прибор работоспособен и рекомендуется для внедрения в каналах уровня УИС, АВП и фермеров.

Литература

1. Н.А. Костяков. Основы мелиораций. М., 1960.

2. Беспалов Н.Ф. и др. Режимы орошения сельскохозяйственных культур. СОЮЗНИХИ.

3. Режимы орошения сельскохозяйственных кульбтур. Средазгипроводхлопок.

4. ИНЕРНЕТ материалы.

Размещено на Allbest.ru