Разходомери за течности – Приложения в земеделието и хранителната преработка

Абстрактно : В контекста на усъвършенстваното развитие на земеделската и хранително-вкусовата промишленост, съвместната система, състояща се от разходомери с турбини, електромагнитни разходомери, ултразвукови разходомери, кутии за количествено регулиране и устройства за запис на данни, е станала основно оборудване за повишаване на ефективността при управлението на течности. В настоящата статия се набляга на характеристиките на тези три вида разходомери и се разглежда приложната стойност на системата за оптимизиране на работните процеси, икономисване на ресурси и осигуряване на качество в три основни сценария: напояване в земеделието, преработка в земеделието и управление на водните ресурси. Показана е и нейната роля за насърчаване на интелигентното модернизация на отрасъла.

Ключови думи : разходомер с турбина; електромагнитен разходомер; ултразвуков разходомер; кутия за количествено регулиране; устройство за запис на данни; приложение в земеделието

В процеса на усъвършенстване на земеделското производство и хранителната преработка, системата „измерване-контрол-регистриране“, състояща се от разходомери за течности, кутии за количествен контрол и устройства за записване на данни, е станала основно оборудване за подобряване на използването на ресурсите и качеството на продуктите. Тези три вида оборудване не работят независимо, а образуват плътно интегриран технологичен цикъл: разходомерът за течности действа като „сензорен терминал“, осигурявайки реално време за засичане на различни скорости на потока на течности; кутията за количествен контрол служи като „център за изпълнение“, автоматично регулиращ доставката на течности въз основа на предварително зададени параметри; а устройството за записване на данни действа като „носител на паметта“, напълно запазвайки данните от целия процес и осигурявайки основа за последващ анализ и оптимизация. Съгласуваната работа на тези три компонента принципно решава проблема с обемистата „работа, базирана на опит“ в традиционното стопанство и полага здрава дата основа за интелигентното управление в индустрията. Приложението ѝ е задълбочено в ключови аспекти като напояване в земеделието, управление на водните ресурси и хранителна преработка и е станало важно технологично подпомагане за насърчаване на модернизацията на индустрията.

Земеделско напояване: Технологична подкрепа от наводнително напояване до прецизно капково напояване

Избор и адаптиране на водомери: съгласуване с характеристиките на източниците за напояване

Земеделското напояване е основният сценарий за приложение на разходомери за течности и свързаната техника. Комбинацията от тези три компонента напълно промени традиционния модел за управление на напояването „поливане според времето и контрол на количеството по чувство“, като осигурява надежден технологичен път за икономическо стопанстване с вода. В проектите „двойен контрол на кладенец и електроенергия“, широко разпространени в Хъбей, Шандонг и други райони, турбинните разходомери, ултразвуковите разходомери и електромагнитните разходомери са станали „очите“ на системата за напояване. Електромагнитните разходомери, благодарение на простата си конструкция и висока устойчивост към примеси, са подходящи за източници на напояване, съдържащи малко количество утайка; ултразвуковите разходомери с не-контактния си метод за измерване избягват грешки, причинени от износване на тръбите. И двата типа могат да събират данни за водния поток в реално време и точно да ги предават до устройството за дозиране чрез импулсни сигнали. Земеделските производители могат лесно да управляват системата – достатъчно е да зададат желаното количество за напояване на сензорния екран на контролното устройство или да стартират системата чрез карта с интегрална верига (IC карта), след което оборудването работи автоматично. Когато данните за разход достигнат предварително зададената стойност, контролното устройство незабавно изпраща команда за автоматично изключване на водната помпа или електромагнитния вентил. Целият процес минава без ръчно вмешателство, избягвайки загуба на вода поради прекомерно напояване и предотвратявайки засягане на растежа на културите поради недостатъчно напояване. В царевично-отглеждащите райони на Дечжоу, Шандонг, прилагането на тази система е намалило явлението „изтичане“ при традиционното напояване с 80%, като значително е повишило ефективността на напояването.

Записът на данни осигурява научно обосновани решения за напояване

Регистраторът на данни действа като „невидим управител“ в този процес, с капацитет за съхранение на десетки хиляди записани данни и защита при изключване на захранването, за да се гарантира, че данните няма да бъдат загубени при прекъсване на тока. Той не само синхронно записва основни данни като дебит, продължителност и времена на включване/изключване на всяко напояване, но също така се свързва със сензори за влажност на почвата, за да формира пълна крива „напояване-влажност на почвата“, като комбинира данни за влажността на почвата на различни дълбочини. След внедряването на тази система в пшенични бази в Уейбей, Шанкси, земеделските производители анализирали експортирани данни от регистратора, за да установят точно водните нужди на пшеницата по време на ключови етапи от растежа ѝ, като изтягане и пълнене на зърното. Това им позволило научно да регулират моментите и обемите на напояване, намалявайки консумацията на вода на му (китайска мерна единица за площ, приблизително 0,067 хектара) от традиционните 300 кубични метра до 220 кубични метра, постигайки икономия на вода от 27%. Едновременно с това теглото на хиляда зърна пшеница се увеличило с 5%, а добивът на му се повишил с почти 100 цзин (китайска мерна единица за тегло, приблизително 50 кг). Освен това регистраторът на данни поддържа ежедневни и месечни справки с данни, което улеснява организирането и архивирането на данни за земеделските производители. Той също осигурява на агрономите подробни първични данни за провеждане на полски експерименти и разработване на регионални планове за напояване, насърчавайки прехода в управлението на напояването от „базирано на опит“ към „базирано на данни“.

Преработка в земеделието: „Измервателна линия за отбрана“ за осигуряване на стабилно качество.

Храни: Ефективна координация между разходомери и контролни кутии

В областите на преработката на хранителни продукти и формулирането на селскостопански фармацевтични продукти, дозирането на течности пряко влияе върху качеството на продукта и ефективността на производството. Синергичното прилагане на тези три технологии изгражда „линия за защита при дозиране“, за да се гарантира стабилно качество. На линии за бутилиране на ядки масла, турбинните разходомери, благодарение на високата си повтаряемост, са станали основно оборудване за наблюдение на потока на маслото. Контролната кутия за дозиране е усъвършенствана с напреднала технология за ступенчест контрол чрез големи и малки клапани. В началния етап на бутилиране се отваря голямата клапана за бързо пълнене; когато потокът се доближи до зададената стойност, системата автоматично превключва към малката клапана за бавно довършване, което ефективно предотвратява грешки при дозирането, причинени от удар на течността, и стриктно контролира грешката при пълнене на бутилки с арахисово масло от 5 L в рамките на високото индустриално стандартно качество. Когато натрупаният поток достигне зададената стойност, контролната кутия незабавно изпраща сигнал за затваряне на клапана. Цялото време за реакция на процеса е по-малко от 0,1 секунди, като се гарантира, че нетното съдържание на всяка бутилка отговаря на стандарта, без да се прахосват суровини. В голяма компания за ядки масла в Шандонг, след въвеждането на тази система, нивото на загуба на суровини на единична производствена линия намалява от 1,2% до 0,3%, като годишно се спестяват над 100 тона суровини.

Подготовка на пестициди за селското стопанство: Уникалните предимства на електромагнитните разходомери

Формулирането на селскостопански пестициди изисква строги метрологични стандарти. Отклоненията в дозировката не само засягат ефективността при контрола на вредители и болести, но могат също да доведат до излишни остатъци от пестициди или замърсяване на околната среда. В този случай електромагнитните разходомери демонстрират уникални предимства. Работейки въз основа на закона на Фарадей за електромагнитната индукция, те не се влияят от фактори като вискозитет и температура на пестицида и могат стабилно да измерват пестицидни разтвори, съдържащи окачени частици. Калибриращата кутия автоматично регулира поточното съотношение на всеки компонентен разтвор чрез предварително зададени параметри на формулата, осигурявайки постоянна концентрация при всяко формулиране. Устройството за записване на данни регистрира подробна информация за всяко формулиране, включително употребата на суровини, време за смесване и температура на околната среда, като генерира уникален партиден номер. Операторите могат бързо да проследят процеса на формулиране на всяка партида пестициди, използвайки този номер. Тази моделна система от "тройна гаранция“, след прилагането ѝ в бази за зеленчукова производство в Хенан, е повишила използването на пестициди с 15%, както и нормата за приемане при пробите за остатъчни пестициди в селскостопанските продукти остава непрекъснато на 100%. При производството на подправки като соев сос и оцет, комбинацията от разходомер и контролен панел също играе важна роля. Чрез прецизно регулиране на скоростта на потока на суровини като ферментационна течност и солена вода се осигурява стабилност на вкуса на продукта, постига се 40% по-висока ефективност в сравнение с традиционните ръчни методи за управление и се намалява бракуването на партиди поради човешка грешка.

Управление на водните ресурси: „централен хъб за данни“ за постигане на научно обоснована алокация.

Управление на отдалечени зони за напояване: приложната стойност на ултразвуковите разходомери

В управлението на водните ресурси в селското стопанство комбинацията от разходомери за течности, кутии за количествен контрол и записващи устройства за данни е станала „център за данни“, чрез който водните служби постигат научно планиране и изпълняват незаменима роля, особено при управлението на водните ресурси в отдалечени напоителни райони. В някои напоителни райони в Синджанг и Вътрешна Монголия, поради обширната площ и разпръснатостта на земеделските производители, традиционното ръчно отчитане на показанията е трудно и страда от проблеми като неточни измервания и липса на контрол. Сега комбинацията от ултразвукови разходомери и интелигентни контролни кутии напълно решава този проблем – ултразвуковият разходомер се монтира на изхода на кладенеца, без директен контакт с водния поток, което ефективно предотвратява износването на оборудването, причинено от високото съдържание на пясък във водата; интелигентната контролна кутия включва функции като таксуване по карта и дистанционно управление. Земеделските производители могат да стартират набирането на вода, като преминат своята персонална ИС карта, разходомерът измерва водопотреблението в реално време, контролната кутия едновременно изчислява разходите и ги дебитира автоматично, а системата подава звуков и светлинен сигнал, когато балансът по картата е недостатъчен; ако производителят не доплати навреме, помпата автоматично спира. Устройството за записване на данни съхранява в реално време информация за всяко взимане на вода – времето, дебита, потребителските данни и промените в нивото на водата. Персоналът от водните служби може периодично да посещава обекта, за да прочете данните с помощта на специализирано оборудване или да събира данните групово чрез локалната мрежа, напълно премахвайки задължителността от ръчно отчитане на показанията.

Вземане на решения, базирани на данни: Постигане на рационално разпределяне на водните ресурси

Чрез обобщаване и анализ на данните от записващите устройства на всяка сондажна, управлението може точно да установи общото водопотребление в земеделието и водопотреблението на всеки един стопанин в региона, като по този начин осигурява подкрепа с данни за формулирането на научно обосновани планове за разпределение на водните права и за коригиране на структурата на земеделските култури. Едновременно с това системата притежава и функция за наблюдение на аномалии. При повреда на водомера, теч в тръбопровода или при злонамерено отмъкване на вода, контролният панел незабавно излъчва сигнала за тревога, а записващото устройство запазва подробни данни за промяната на дебита по време на аномалния период, осигурявайки убедителни доказателства за отстраняване на неизправностите и определяне на отговорността. След въвеждането на тази система в град Хъншуй, провинция Хъбей, департаментът по водни ресурси, чрез анализ на данните от записващите устройства, приложи политика „такса над норматива“ за районите, които отглеждат култури с високо водопотребление. Това ефективно насочи фермерите да променят структурата на своите посеви, като намалят площите под култури с високо водопотребление. Прекомерното използване на подпочвени води в региона намаляло с 18% спрямо предходната година, постигайки успешно целите за планирано водоползване и осигурявайки здрава основа за устойчивото използване на водните ресурси.

Резюме и перспектива

Съвместното прилагане на разходомери за течности, кутии за количествен контрол и регистратори на данни променя моделите за управление на течности в земеделието и преработката. Неговата стойност се крие не само в технологичната ефективност, но и в насърчаването на иновации в концепциите за управление на отрасли. От икономисване на вода и увеличаване на добивите при напояване в полето до осигуряване на качеството в производството в цеховете и научното разпределяне на водните ресурси, тази система, базирана на прецизна метрология, преодолява основните проблеми на традиционното управление на течности: „трудно измерване, грубо регулиране и слаба проследимост“. С фокус върху интелигентен контрол, системата намалява натоварването от ръчна работа и подобрява ефективността на производственото управление. Подкрепена от записването на данни, тя осигурява надеждна основа за прецизно и стандартизирано развитие на отрасъла. С ускоряването на земеделската модернизация приложението на това оборудване ще се разшири още повече. Независимо дали става въпрос за интегрирано управление на вода и торове в защитено земеделие или за прецизно дозиране на съставки при дълбока преработка на земеделски продукти, техническата им подкрепа е незаменима. В бъдеще, с подобряването на интелигентността на оборудването, синергията между трите компонента ще стане още по-тясна, като допринесе по-силно за висококачественото развитие на модерното земеделие и ще помогне за постигането на множество цели: повишена ефективност в земеделието, увеличение на доходите на земеделците и опазване на околната среда.