Пристрій для регулювання водного режиму грунту

Предлагаемое изобретение относится к области орошаемого земледелия и может быть использовано для автоматического поддержания оптимальной влагообеспеченности различных сельскохозяйственных культур. Известен регулятор давления почвенной влаги, содержащий трубку с помещенным в почву микропористым наконечником, водную камеру с отверстиями и клапаном и груз. Так как в этом регуляторе груз размещен в герметично закрытой трубке, то в нем исключается возможность задания различных значений давления срабатывания клапана, определяющих водный режим почвы. Кроме того, в нем трубка и водная камера отделены друг от др уга пленкой с грузок , взаимодействующей с клапаном, в результате чего после срабатывания клапана при воздействии на пленку с грузом всасывающего давления почвенной влаги со стороны трубки, на эту же пленку в том же направлении действует напор воды из оросительной сети со стороны водной камеры. При этом, в случае превышения величины напора по абсолютной величине всасывающего давления, при котором происходит открытие клапана, последний в дальнейшем остается открытым независимо от водного режима почвы, то есть работоспособность этого регулятора зависит от величины напора воды в оросительной сети. При создании изобретения была поставлена задача создания универсального устройства, обеспечивающего требуемый водный режим почвы для различных сельскохозяйственных культур в разных фазах и х развития и работу с различными оросительными сетями, путем обеспечения возможности задания различных значений давления срабатывания клапана и независимости работоспособности устройства от напора воды в оросительной сети. Указанный выше технический результат обеспечивается тем, что заявляемое устройство, содержащее трубку с помещенным в почву микропористым наконечником, водную камеру с отверстиями и клапаном и груз, согласно изобретению снабжено подвижным штоком, один конец которого связан с жестким центром эластичной мембраны, установленной в камере, соединенной с трубкой, второй конец расположен в водной камере, герметизирован эластичной манжетой и связан с клапаном, а средняя его часть между мембраной и водной камерой кинематически связана с одним плечом двуплечего рычага, на втором плече которого размещен груз с возможностью его фиксации на различных расстояниях от оси рычага. Кроме того, в нем площадь поперечного сечения части штока, расположенной в водной камере, на порядок и более меньше эффективной площади мембраны. Введение подвижного штока, один конец которого связан с мембраной, установленной в камере, соединенной с трубкой, второй конец расположен в водной камере, герметизирован эластичной манжетой и связан с клапаном, а средняя его часть между мембраной и водной камерой кинематически связана с одним плечом двуплечего рычага, на втором плече которого размещен груз с возможностью его фиксации на различных расстояниях от оси рычага, позволяет обеспечить возможность задания различных значений давления срабатывания клапана. При этом, давление срабатывания клапана, связанного со штоком, определяется положением груза на рычаге, создающего усилие противодействия движению штока под действием усилия, создаваемого всасывающим давлением почвенной влаги на мембране со стороны трубки. Изменение давления срабатывания клапана осуществляется перемещением груза по рычагу. Выполнение части штока, расположенной в водной камере, с площадью поперечного сечения на порядок и более меньше эффективной площади мембраны обеспечивает независимость его работоспособности от напора воды в оросительной сети. При этом, усилие на подвижный шток со стороны водной камеры, создаваемое напором воды в оросительной сети, благодаря малому сечению расположенной в ней части штока, весьма незначительно, относительно управляющего усилия со стороны мембраны, создаваемого всасывающим давлением почвенной влаги. На чертеже (фиг.) схематично изображена конструкция устройства для регулирования водного режима почвы. Устройство содержит трубку 1 с помещенным в почву микропористым наконечником 2, камеру 3 с герметично подсоединенной к ней трубкой 1 и установленной в ней эластичной мембраной 4 с жестким центром, который соединен с подвижным штоком 5, второй конец которого введен в водную камеру 6, герметизирован эластичной манжетой 7 и связан с клапаном 8. В средней части, между камерами 3 и 6, шток 5 кинематически связан с одним плечом двуплечего рычага 9, на втором плече которого размещен подвижный груз 10, с возможностью его фиксации на различных расстояниях от поворотной оси 13 двуплечего рычага 9. В водной камере 6 также имеется штуцер 11 для подсоединения оросительной сети и штуцер 12 для подачи поливной воды. Площадь поперечного сечения части штока 5, расположенной в водной камере 6, на порядок и более меньше эффективной площади мембраны 4. Устройство работает следующим образом. При помещении наконечника 2 в почву, почвенная влага сообщается через микропоры наконечника 2 с водой, заполняющей полость, образованную наконечником 2, трубкой 1 и камерой 3, в результате чего в полости устанавливается давление, равное всасывающему давлению почвенной влаги. С помощью мембраны 4 это давление преобразуется в пропорциональное ему усилие, которое передается на подвижный шток 5, связанный с жестким центром мембраны 4. Этому усилию противодействует усилие, создаваемое грузом 10 через рычаг 9, конец которого кинематически связан с подвижным штоком 5. После того, как усилие со стороны мембраны 4 превысит усилие со стороны груза 10, подвижный шток 5 сместится и связанный с ним клапан 8 откроет отверстие штуцера 11. При этом, поливная вода поступит в оросительную сеть. После увлажнения почвы оросительной сетью, всасывающее давление почвенной влаги уменьшается, усилие на шток 5 со стороны мембраны 4 также уменьшается и шток 5 с клапаном 8 под действием усилия, создаваемого грузом 10, возвращается в исходное положение, прекращая подачу воды в оросительную сеть. Всасывающее давление почвенной влаги, при котором происходит срабатывание клапана 8, задается положением груза 10 на рычаге 9 в зависимости от типа орошаемой сельскохозяйственной культуры и фазы ее развития. Опытный образец предлагаемого устройства был испытан в полевых условиях при выращивании различных сельскохозяйственных культур. При этом можно отметить надежность его работы и простоту эксплуатации.