Protocni mjerni uređaji za tekućine – Primjena u poljoprivredi i preradi hrane

Apstraktno : U kontekstu poboljšanog razvoja poljoprivredne i prehrambene industrije, sustav koji se sastoji od turbinastih mjerila protoka, elektromagnetskih mjerila protoka, ultrazvučnih mjerila protoka, kvantitativnih upravljačkih kutija i bilježnika podataka postao je ključna oprema za povećanje učinkovitosti upravljanja tekućinama. Članak se fokusira na karakteristike ova tri tipa mjerila protoka te detaljno objašnjava primjenu ovog sustava u optimizaciji radnih procesa, uštedi resursa i osiguravanju kvalitete u tri glavne situacije: navodnjavanje u poljoprivredi, poljoprivredna obrada i upravljanje vodenim resursima. Također pokazuje njegovu ulogu u poticanju inteligentne nadogradnje industrije.

Ključne riječi : turbinasto mjerilo protoka; elektromagnetsko mjerilo protoka; ultrazvučno mjerilo protoka; kvantitativna upravljačka kutija; bilježnik podataka; poljoprivredna primjena

U procesu usavršavanja poljoprivredne proizvodnje i prerade hrane, sustav "mjerenje-upravljanje-snimanje", koji se sastoji od mjernih uređaja za protok tekućine, kvantitativnih upravljačkih kutija i snimača podataka, postao je ključna oprema za poboljšanje iskorištajnosti resursa i kvalitete proizvoda. Ova tri tipa opreme ne rade neovisno, već tvore čvrsto integrirani tehnološki krug: mjerač protoka tekućine djeluje kao „osjetilo“, omogućujući stvarno vrijeme praćenja različitih brzina protoka tekućine; kvantitativna upravljačka kutija služi kao „centar izvođenja“, automatski regulirajući dotok tekućine na temelju unaprijed postavljenih parametara; a snimač podataka djeluje kao „nositelj memorije“, potpuno čuvajući podatke iz cijelog procesa i pružajući osnovu za kasniju analizu i optimizaciju. Koordinirano djelovanje ova tri komponenta u korijenu rješava problem ekstenzivnog „radnog načina temeljenog na iskustvu“ u tradicionalnom poljodjelstvu i postavlja čvrstu podlogu podataka za inteligentno upravljanje u industriji. Njegove primjene obuhvaćaju ključne aspekte poput navodnjavanja, upravljanja vodenim resursima i prerade hrane, te su time postale važna tehnološka podrška za poticanje nadogradnje industrije.

Poljoprivredna navodnjavanja: Tehnološka podrška od navodnjavanja poplavljivanjem do preciznog kapanja

Odabir i prilagodba mjernih uređaja za protok: usklađivanje s karakteristikama izvora za navodnjavanje

Poljoprivredno navodnjavanje je ključni scenarij primjene za mjerače protoka tekućine i pripadnu opremu. Kombinacija ova tri komponenta potpuno je promijenila tradicionalni model upravljanja navodnjavanjem "navodnjavanje prema vremenu i kontrola količine po osjećaju", pružajući pouzdan tehnološki put za štednju vode u poljoprivredi. U projektima „dvostruke kontrole bušotine i električne energije“ koji se široko primjenjuju u Hebeiju, Shandongu i drugim područjima, turbinasti mjerači protoka, ultrazvučni mjerači protoka i elektromagnetski mjerači protoka postali su „oči“ sustava za navodnjavanje. Elektromagnetski mjerači protoka, zahvaljujući jednostavnoj konstrukciji i velikoj otpornosti na nečistoće, pogodni su za izvore vode za navodnjavanje koji sadrže manje količine taloga; ultrazvučni mjerači protoka, zahvaljujući svojstvu mjerenja bez kontakta, izbjegavaju pogreške uzrokovane trošenjem cijevi. Oba mjerača mogu u stvarnom vremenu prikupljati podatke o protoku vode za navodnjavanje i precizno ih prenositi kvantitativnom kontrolnom uređaju putem impulsnih signala. Poljoprivrednici mogu sustavom upravljati iznimnom lakoćom. Dovoljno je da na ekranu dodirne ploče kontrolnog uređaja postave ciljani volumen navodnjavanja ili pokrenu sustav provlačenjem IC kartice, a oprema će automatski raditi. Kada podaci o protoku dosegnu unaprijed postavljenu vrijednost, kontrolni uređaj odmah šalje naredbu za automatsko isključivanje crpke ili elektromagnetskog ventila. Cijeli proces ne zahtijeva nikakvo ručno uplitanje, čime se izbjegava gubljenje vode zbog pretjeranog navodnjavanja i sprječava utjecaj nedovoljnog navodnjavanja na rast usjeva. U područjima Dezhouna u Shandongu gdje se uzgaja kukuruz, uvođenje ovog sustava smanjilo je pojavu „curenja“ kod tradicionalnog navodnjavanja za 80%, znatno poboljšavši učinkovitost navodnjavanja.

Snimanje podataka omogućuje znanstveno donošenje odluka o navodnjavanju

Dnevnik podataka djeluje kao "nevidljivi pripadnik uprave" u ovom procesu, s kapacitetom pohrane od desetaka tisuća unosa podataka i zaštitom od gubitka napajanja kako bi se osiguralo da podaci ne budu izgubljeni u slučaju prekida struje. On ne samo sinkrono bilježi ključne podatke poput protoka, trajanja i vremena pokretanja/zaustavljanja svakog navodnjavanja, već se povezuje i s senzorima vlažnosti tla kako bi stvorio potpunu krivulju "navodnjavanje-vlažnost tla", kombinirajući podatke o vlažnosti tla na različitim dubinama. Nakon uvođenja ovog sustava na poljima pšenice u Weibei-u, u Shaanxi-u, poljoprivrednici su analizirali podatke izvađene iz dnevnika kako bi točno razumjeli potrebe pšenice za vodom tijekom ključnih faza rasta, kao što su faza izdizanja i punjenja zrna. To im je omogućilo znanstveno prilagođavanje vremena i količine navodnjavanja, smanjujući potrošnju vode po mu (kineska jedinica površine, otprilike 0,067 hektara) s tradicionalnih 300 kubičnih metara na 220 kubičnih metara, ostvarujući uštedu vode od 27%. Istovremeno, težina tisuću zrna pšenice povećala se za 5%, a prinos po mu povećao se za gotovo 100 jin (kineska jedinica mase, otprilike 50 kg). Osim toga, dnevnik podataka podržava izradu dnevnih i mjesečnih izvještaja, olakšavajući organizaciju i arhiviranje podataka poljoprivrednicima. Također pruža detaljne primarne podatke agronomima za provedbu poljskih ispitivanja i razvoj regionalnih planova navodnjavanja, potičući prijelaz u upravljanju navodnjavanjem s pristupa „vođenog iskustvom“ na pristup „vođen podacima“.

Poljoprivredna prerada: "mjerna linija obrane" za osiguravanje stabilnog kvalitete.

Prehrambena prerada: Učinkovita koordinacija između protokomjera i kontrolnih kutija

U područjima prerade hrane i formulacije poljoprivrednih farmaceutika, doziranje tekućina izravno utječe na kvalitetu proizvoda i učinkovitost proizvodnje. Sinergijska primjena ove tri tehnologije stvara „liniju zaštitnog doziranja“ koja osigurava stabilan kvalitetet. Na linijama za punjenje jestivim uljem, turbinasti protokomjeri, zahvaljujući visokoj ponovljivosti, postali su ključna oprema za nadzor toka ulja. Komora za kvantitativnu regulaciju opremljena je naprednom tehnologijom stupnjevitog upravljanja velikim i malim ventilom. U početnoj fazi punjenja, veliki ventil se otvara radi brzog punjenja; kada protok približi predviđenoj vrijednosti, automatski se prebacuje na mali ventil za sporije dotakanje, time učinkovito sprječavajući pogreške u doziranju uzrokovane udarom tekućine i strogo kontrolirajući pogrešku punjenja bočica arahisovog ulja od 5L unutar raspona visokokvalitetnih industrijskih standarda. Kada kumulativni protok dostigne postavljenu vrijednost, kontrolna kutija odmah pokrene signal za zatvaranje ventila. Cijelo vrijeme reakcije procesa je manje od 0,1 sekunde, osiguravajući da svaka bočica sadrži propisanu neto količinu, istovremeno izbjegavajući otpad sirovina. U jednoj velikoj tvrtki za proizvodnju jestivih ulja u Shandongu, nakon uvođenja ovog sustava, stopa gubitka sirovina na pojedinačnoj proizvodnoj liniji smanjila se s 1,2% na 0,3%, godišnje smanjujući gubitke za više od 100 tona.

Priprema poljoprivrednih pesticida: Jedinstvene prednosti elektromagnetskih protokomjera

Formulacija poljoprivrednih pesticida zahtijeva stroge metrološke standarde. Odstupanja u dozama ne utječu samo na učinkovitost kontrole štetočina i bolesti, već također mogu dovesti do prekomjernih ostataka pesticida ili zagađenja okoliša. U ovom slučaju elektromagnetski protokometri pokazuju jedinstvene prednosti. Radeći na principu Faradayevog zakona elektromagnetske indukcije, oni nisu pod utjecajem faktora poput viskoznosti i temperature pesticida, te mogu stabilno mjeriti otopine pesticida koje sadrže suspendirane čestice. Regulacijska kutija automatski prilagođava omjer toka svake komponentne otopine koristeći unaprijed postavljene parametre formule, osiguravajući konstantnu koncentraciju u svakoj formulaciji. Uređaj za snimanje podataka bilježi detaljne podatke za svaku formulaciju, uključujući količinu sirovina, vrijeme miješanja i temperaturu okoline, te generira jedinstveni broj serije. Operateri mogu brzo pratiti proces formulacije svake serije pesticida koristeći taj broj. Ovaj model "trostruke garancije", nakon primjene na bazama za uzgoj povrća u Henanu, povećao je iskorištenje pesticida za 15%, a stopu prihvaćanja uzoraka pesticidnih ostataka u poljoprivrednim proizvodi neprekidno je ostao na 100%. Kod proizvodnje začina poput sojevog sosa i octa, kombinacija protokomjera i upravljačke kutije također igra važnu ulogu. Točnim kontroliranjem protoka sirovina poput tekućine za fermentaciju i rastvora soli osigurava se stabilnost okusa proizvoda, povećava učinkovitost za 40% u odnosu na tradicionalne metode ručne kontrole te smanjuje otpis serija zbog ljudske pogreške.

Upravljanje vodnim resursima: "centar podataka" za postizanje znanstvene alokacije.

Upravljanje udaljenim područjima navodnjavanja: Praktična vrijednost ultrazvučnih protokomjera

U upravljanju poljoprivrednim vodnim resursima, kombinacija mjernih uređaja za protok tekućine, kvantitativnih kontrolnih kutija i bilježnika podataka postala je "centar za podatke" za vodne službe kako bi postigle znanstveno planiranje, igrajući nezamjenjivu ulogu, osobito u upravljanju vodnim resursima u dalekosežnim navodnjavnim područjima. U nekim navodnjavnim područjima Xinjanga i Unutrašnje Mongolije, zbog velike površine i rasutih poljoprivrednika, tradicionalno ručno očitavanje mjernih uređaja je teško i suočeno je s problemima poput netočnog mjerenja i nedostatka nadzora. Sada je kombinacija ultrazvučnih protoka i inteligentnih kontrolnih kutija potpuno riješila ovaj problem — ultrazvučni protok se instalira na izlazu bušotine, bez izravnog kontakta s tokom vode, što učinkovito sprječava habanje opreme uzrokovano visokim udjelom pijeska u vodi iz bušotine; inteligentna kontrolna kutija integrira funkcije poput naplate putem kartice i daljinskog upravljanja. Poljoprivrednici mogu pokrenuti crpljenje vode provlačenjem svoje IC kartice sa stvarnim imenom, protokomjer mjeri potrošnju vode u stvarnom vremenu, kontrolna kutija istovremeno izračunava troškove i automatski ih odbija, a sustav će aktivirati svjetlosnu i zvučnu alarmnu signalizaciju kada stanje na kartici bude premalo; ako poljoprivrednik ne dopuni novčanik na vrijeme, pumpa će se automatski zaustaviti. Bilježnik podataka u stvarnom vremenu pohranjuje podatke kao što su vrijeme, protok, informacije o korisniku i promjene razine vode za svako crpljenje. Zaposlenici vodnih službi povremeno dolaze na teren da pročitaju podatke pomoću specijalizirane opreme ili skupljaju podatke grupno putem lokalne mreže, čime se potpuno eliminira dosadno ručno očitavanje mjernih uređaja.

Odlučivanje temeljeno na podacima: Postizanje racionalne alokacije vodnih resursa

Sažimanjem i analizom podataka iz uređaja za snimanje svake bušotine, upravni odjel može točno pratiti ukupnu potrošnju poljoprivredne vode te potrošnju vode pojedinačnih poljoprivrednika u regiji, čime se osigurava podrška u oblikovanju znanstvenih planova dodjele vodenih kvota i prilagodbi struktura biljne proizvodnje. Istovremeno, ovaj sustav posjeduje i funkciju nadzora anomalija. Kada dođe do kvarova na protokomjerima, curenja u cjevovodu ili namjerne krađe vode, kontrolna kutija odmah pokreće signal uzbune, a uređaj za snimanje podataka evidentira detaljne podatke o promjenama protoka tijekom razdoblja nepravilnosti, čime se osiguravaju jaki dokazi za otklanjanje kvarova i utvrđivanje odgovornosti. Nakon uvođenja ovog sustava u gradu Hengšuiu u pokrajini Hebej, odjel za vodne resurse je analiziranjem podataka s uređaja za snimanje uveo politiku "naknade za prekoračenje kvota" za područja koja uzgajaju kulture s visokim potrošačkim zahtjevima za vodom. To je učinkovito usmjerilo poljoprivrednike na prilagodbu svojih struktura uzgoja, smanjujući površinu uzgoja kultura s velikom potrošnjom vode. Prekomjerno crpljenje podzemnih voda u regiji smanjeno je za 18% u odnosu na prethodnu godinu, čime je uspješno ostvaren planirani cilj korištenja vode i osigurana čvrsta osnova za održivo korištenje vodenih resursa.

Prikaz i prognoze

Sinergijska primjena mjernih uređaja za protok tekućine, kvantitativnih kontrolnih kutija i bilježnika podataka mijenja modele upravljanja tekućinama u poljoprivredi i obradi. Njegova vrijednost leži ne samo u tehnološkoj učinkovitosti već i u poticanju inovacija u konceptima upravljanja industrijom. Od navodnjavanja koje štedi vodu i povećava prinose na poljima do osiguranja kvalitete u proizvodnji u radionicama i znanstvene alokacije vodenih resursa, ovaj sustav koji se temelji na preciznom mjerenju prevazilazi bolne točke tradicionalnog upravljanja tekućinama: „teško mjerenje, grubo upravljanje i loša tragačka sposobnost“. S inteligentnim upravljanjem u jezgru, smanjuje intenzitet ručne obrade i poboljšava učinkovitost upravljanja proizvodnjom. Upranjeno bilježenjem podataka, pruža pouzdanu osnovu za razvijanje industrije prema sve preciznijim i standardiziranim modelima. Kako se ubrzava modernizacija poljoprivrede, primjene ovih uređaja dalje će se proširivati. Bilo da se radi o integriranom upravljanju vodom i gnojivima u zaštićenom uzgoju ili preciznom doziranju sastojaka pri dubinskoj preradi poljoprivrednih proizvoda, njihova tehnološka podrška je nezaobilazna. U budućnosti, kako napreduje inteligencija opreme, suradnja između triju komponenti bit će još usklađenija, dajući dodatni impuls visokokvalitetnom razvoju moderne poljoprivrede i doprinoseći postizanju višestrukih ciljeva: povećane poljoprivredne učinkovitosti, povećanih prihoda poljoprivrednika i zaštite okoliša.