מדדי זרימה נוזלית - יישומים בחקלאות ובמעבדת מזון

מופשט : בהקשר של הפיתוח המעודן של התעשיות החקלאית ועיבוד המזון, מערכת שיתופית המורכבת ממני מערבולות, מני זרימה אלקטרומגנטיים, מני זרימה אולטרא-סוניים, תיבות בקרת כמות, ורשומות נתונים הפכה להתקנת ליבה לשיפור יעילות ניהול הנוזלים. 글осריה זו מתמקדת בתכונות של שלושה סוגי מני זרימה אלו ומסבירה את ערך היישום של המערכת באופטימיזציה של תהליכי עבודה, חיסכון במשאבים ובטיחות איכות בשלושה תרחישים מרכזיים: רiego חקלאי, עיבוד חקלאי וניהול משאבי מים. כמו כן, היא מדגימה את תפקידה בהשראה על העדכניון האינטליגנטי של התעשייה.

מילות מפתח : מונה זרימה טורביני; מונה זרימה אלקטרומגנטי; מונה זרימה אולטרא-סוני; תיבת בקרת כמות; רשם נתונים; יישום חקלאי

בתהליך שיפור ייצור חקלאי ועיבוד מזון, מערכת "מדידה-בקרה-רישום", המורכבת ממני זרימה של נוזלים, תיבות בקרה כמותיות ורשומי נתונים, הפכה לציוד מרכזי לשיפור ניצול המשאבים ואיכות המוצר. שלושת סוגי הציוד לא פועלים באופן עצמאי, אלא יוצרים לולאה טכנולוגית אינטגרלית: מונה הזרימה של הנוזל פועל כ"המסוף החושי", ומאפשר לכידת בזמן אמת של שיעורי זרימה שונים של נוזלים; תיבת הבקרה הכמותית משמשת כ"מרכז הביצוע", ומבצעת התאמה אוטומטית של אספקת הנוזל על סמך פרמטרים מוגדרים מראש; ורשם הנתונים פועל כ"נשיא הזיכרון", השומר בצורה מלאה את הנתונים מכל התהליך ומספק בסיס לניתוח ולשיפור בהמשך. פעולתם הסינרגית של שלושת הרכיבים פותרת בצורה יסודית את הבעיה של הפעלה מבוססת על "ניסיון מקובל" בשיטות חקלאות מסורתיות, ומניחה בסיס נתונים איתן לניהול חכם בתעשייה. תחומי היישום שלה מילאו לעומק היבטים מרכזיים כגון רiego חקלאי, ניהול משאבי מים ועיבוד מזון, והפכו לתמיכה טכנולוגית חשובה בקידום שדרוג התעשייה.

השקיית חקלאות: תמיכה טכנולוגית מהשקיה בשיטוף להשקיה מדויקת בטעינה

בחירת ותאום מדדי זרימה: התאמת מאפייני מקורות מים להשקייה

השקיית חקלאות היא תרחיש היישום המרכזי של מודדי זרימה נוזלית וציוד קשור. שילוב שלושת הרכיבים האלה שינה לחלוטין את מודל הניהול של ההשקיה המסורתית "השקיה לפי מזג האוויר ובקרה על הכמות לפי הערכה", וסיפק מסלול טכנולוגי מהימן לחקלאות חוסכת במים. בפרויקטים של "בקרת באר וחשמל" שהופצו בצורה רחבה בהביי, שאנדונג ומקומות אחרים, מודדי זרימה טורביניים, מודדי זרימה אולטרא-סוניים ומודדי זרימה אלקטרומגנטיים הפכו לעיני מערכת ההשקיה. למודדי זרימה אלקטרומגנטיים יש יתרון של מבנה פשוט ועמידות גבוהה בפני זיהומים, ולכן הם מתאימים למקורות מים להשקיה שמכילים כמות קטנה של משקעים; מודדי זרימה אולטרא-סוניים, בזכות מאפייני המדידה שלהם ללא מגע, מ prevנים שגיאות שנגרמות מחבלה בצינורות. שניהם יכולים לאסוף בזמן אמת נתוני זרימת מים להשקיה ולשלוח אותם בדיוק לתיבת הבקרה הכמותית באמצעות אותות פולס. האיכרים יכולים להפעיל את המערכת בנוח רב. כל מה שצריך הוא לקבוע את נפח ההשקיה הרצוי על מסך המגע של תיבת הבקרה או להפעיל את המערכת על ידי הסחת כרטיס IC, והציוד יפעל באופן אוטומטי. כאשר נתוני הזרימה מגיעים לערך שמוגדר מראש, תיבת הבקרה תשלח מיד פקודה לכבות אוטומטית את משאבת המים או שסתום סולנואידי. התהליך כולו אינו מצריך התערבות ידנית, מונע בזבוז מים שנגרם מהשקיה מופרזת ומגן על צמיחת הצמחים מפני 피해 вследствие השקה לא מספקת. באזורים של גידול תירס בדזו, שנדונג, אימוץ של מערכת זו הפחית את תופעת "הדליפה" בהשקיה מסורתית ב-80%, ושיפר משמעותית את יעילות ההשקיה.

הקליטת נתונים מאפשרת קבלת החלטות בהשקיה בצורה מדעית

רישום הנתונים פועל בתהליך זה כ"ממונה בלתי נראית", עם קיבולת אחסון של עשרות אלפי כניסות נתונים ופונקציית הגנה מפני איבוד חשמל, כדי להבטיח שהנתונים לא יאבדו במקרה של הפסקת חשמל. הוא לא רק מקליט סינכרונית נתונים מרכזיים כגון שיעור הזרימה, משך הזמן וזמנים של הפעלה/הפסקה של כל רישוי, אלא גם מקושר לחיישני לחות של הקרקע כדי ליצור עקומת "רִשׁוּי-לְחוּת הַקַּרְקֶעֶת" שלמה על ידי שילוב נתוני לחות בגדלים שונים. לאחר יישום המערכת בבסיסי חיטה באזור וייביי בשאנשי, analysed האיכרים את הנתונים שיוצא מהמתקן כדי להבין באופן מדויק את דרישות המים של החיטה בשלבים קריטיים של צמיחה כמו שלב ההצטברות ושלבי מילוי הגרגירים. הדבר אפשר להם להתאים בצורה מדעית את זמני הרישוי ואת נפח המים, והפחית את צריכה המים למור (יחידת שטח סינית, כשני 0.067 דונם) מ-300 מטרים מעוקבים מסורתיים ל-220 מטרים מעוקבים, מה שמוביל לחיסכון במים של 27%. במקביל, משקל 1000 גרגירי חיטה עלה ב-5%, ו.toUpperCase התפוקה למור עלתה בכ-100 ג'ין (יחידת משקל סינית, כשני 50 ק"ג). יתר על כן, רישום הנתונים תומך בדוחות יומיים וחודשיים, ומאפשר ארגון ואיחסון נוח של הנתונים לאיכרים. כמו כן, הוא מספק טכנאיים חקלאים נתונים ראשוניים מפורטים לצורך עריכת ניסויים בשדה ופיתוח תכניות רישוי אזוריים, ומעודד מעבר בניהול רישוי מהנעה על בסיס "ניסיון" לניהול על בסיס "נתונים".

עיבוד חקלאי: "קו ההגנה של המדידה" להבטחת איכות יציבה.

עיבוד מזון: שיתוף פעולה יעיל בין מדדי זרימה וصنויות בקרה

בתהליכי עיבוד מזון ותבניות תרופות חקלאיות, מדידת נוזלים משפיעה ישירות על איכות המוצר וכושר הייצור. יישום סינרגטי של שלוש הטכנולוגיות הללו יוצר "קו הגנה למדידה" שמטרתו להבטיח איכות יציבה. בקווי ייצור ריתוך שמן אוכל, שעוני זרימה טורביניים, הודות לחזרתיות הגבוהה שלהם, הפכו לציוד המרכזי לניטור זרימת השמן. תיבת הבקרה הכמותית מצוידת בטכנולוגיית בקרה מדורגת של שסתומים גדולים וקטנים מתקדמת. בשלב הראשוני של הריתוך, שסתום גדול נפתח למילוי מהיר; כאשר הזרימה מתקרבת לערכה המוגדרת מראש, הוא עובר אוטומטית לשסתום קטן למילוי איטי, ובכך מונע באופן יעיל שגיאות מדידה הנגרמות ממכה נוזלית, ושולט בצורה מחמירה בשגיאת מילוי של בקבוקי שמן אגוזי האדמה בנפח 5 ליטר, בתחום של התקנים האיכותיים הגבוהים בתעשייה. כאשר הזרימה המצטברת מגיעה לערכה המוגדר, התיבה מפעילה מיידית אות לסגירת שסתום. זמן התגובה הכולל של התהליך הוא פחות מ-0.1 שניות, מה שמבטיח כי התכולה הנקייה של כל בקבוק עומדת בסטנדרט, תוך ה prevntion של ביזבוז חומרי גלם. באחת מחברות שמן האוכל הגדולות בשאנדונג, לאחר שהותקנה המערכת הזו, ירידת אחוז אובדן החומר הגלם בخط ייצור אחד ירד מ-1.2% ל-0.3%, והפחית את האובדן ביותר מ-100 טון בשנה.

הכנה של פестициידים חקלאיים: היתרונות הייחודיים של מדדי זרימה אלקטרומגנטיים

תהליך ייצור חומרי רסיסה חקלאיים דורש תקנים מטאורולוגיים חמירים. סטיות בכמויות הזרקה משפיעות לא רק על יעילות בקרת מזיקים ומחלות, אלא עלולות גם להוביל לשאריות חומרי רסיסה מוגזמות או לה загחת סביבתית. בשלב זה, מדדי זרימה אלקטרומגנטיים מציגים יתרונות ייחודיים. פועלים על פי חוק פאראדיי של השראה אלקטרומגנטית, הם אינם מושפעים מעובדים כגון צמיגות חומרי הרסיסה וטמפרטורה, ויכולים למדוד באופן יציב תמיסות רסיסה שמכילות חלקיקים תלויים. תיבת הבקרה הכמותית מכווננת אוטומטית את יחס הזרימה של כל תמיסה לפי פרמטרים מוכנים מראש, ומבטיחה עירבוב אחיד בכל דגם. מسجل הנתונים רושם נתונים מפורטים לכל ערבוב, כולל שימוש בחומרים ראשוניים, זמן ערבוב וטמפרטורת הסביבה, ויוצר מספר מקטע ייחודי. בעלי מקצוע יכולים לעקוב במהירות אחר תהליך הערבוב של כל מחזור של חומרי רסיסה באמצעות מספר זה. מודל "הערובה המשולשת" הזה, לאחר שהותקן בבסיסי גידול ירקות בהנאן, הגביר את השימוש בחומרי רסיסה ב-15%, ואת אחוז ההצלחה בדוגמי שאריות חומרי רסיסה בחקלאות מוצרים נשאר ב-100% באופן מתמיד. בייצור תבלינים כגון שמן סויה ותפוח חומץ, שילוב של מד זרימה ותיבת בקרה ממלאים גם הם תפקיד חשוב. על ידי בקרת זרימה מדויקת של חומרי גלם כגון נוזל התסיסה ומים מלוחים, מבטיח יציבות בגיוון המוצר, משפר את היעילות ב-40% בהשוואה לשיטות בקרה ידניות מסורתיות, ומצמצם ביטול ל партиות הנגרם משגיאות אנוש.

ניהול משאבי מים: "מרכז נתונים" להשגת הקצאה מדעית.

ניהול אזורי רישוי מרוחקים: הערך הפרקטי של מדי זרימה אולטרא-סוניים

בתפעול ובניהול משאבי מים חקלאיים, שילוב של מדדי זרימה נוזלית, תאי בקרת כמות ורישומי נתונים הפך ל"מרכז הנתונים" שעבורו מאפשר למשרדי המים להשיג תכנון מדעי, ומשחק תפקיד בלתי ניתן להחלפה, במיוחד בניהול משאבי מים באזורים נידחים של השקייה. בכמה אזורים להשקייה בשיינג'יאנג ובנמונגוליה הפנימית, בשל השטח הרחב והחקלאים המפוזרים, ניהול קריאת מדidores ידנית מסורתי הוא קשה וסובל מבעיות כגון מדידה לא מדויקת וחוסר בג oversight. כיום, שילוב של מדדי זרימה אולטרא-סוניים ותאי בקרה חכמים פתר לחלוטין את הבעיה הזו – מדד הזרימה האולטרא-סוני מותקן ביציאת הבאר, ללא מגע ישיר עם זרם המים, וכך מונע באופן יעיל נזק צבורה הנגרם על ידי ריכוז גבוה של חול במים; תיבת הבקרה החכמה משולבת פונקציות כגון חיוב באמצעות כרטיס ושליטה מרחוק. החקלאים יכולים להתחיל באיסוף מים על ידי הארכת כרטיס IC אישי, מדד הזרימה מודד את צריכה המים בזמן אמת, תיבת הבקרה מחשבת בו זמנית את העלות וחותכת אווטומטית, והמערכת תשמיע התראה קולית וвизואלית כאשר היתרה בכרטיס אינה מספקת; אם החקלאי אינו מממן את הכרטיס בזמן, המשאבה תפסיק לפעול אוטומטית. רושם הנתונים מאחסן בזמן אמת נתונים כגון זמן, ספיקת זרימה, פרטי המשתמש ושינויים ברמת המים עבור כל שאיבה. עובדים במשרד המים יכולים לבקר באתר באופן מחזורי ולקרוא את הנתונים באמצעות ציוד מיוחד, או לאסוף נתונים בצורה מקובצת באמצעות רשת המקומית, ובכך מפחיתים לחלוטין את העומס הכרוך בקריאת מדidores ידנית.

קבלת החלטות מבוססת נתונים: השגת הקצאה רציונלית של משאבי מים

על ידי סיכום וניתוח הנתונים מהרשאים של כל באר, יכולה מחלקת הניהול להבין באופן מדויק את הצריכה הכוללת של המים לחקלאות ואת צריכה של כל חקלאי באזור, ומספקת תמיכה בנתונים לצורך הגדרת תוכניות הקצאת זכויות שימוש במים בצורה מדעית והטלת מבנים חקלאיים. במקביל, למערכת זו יש גם פונקציית ניטור חריגים. כאשר מתרחשים תקלות במד זרימה, דליפות בצינורות או גנבת מים מכוונת, קופסת הבקרה מפעילה מיד אות אזעקה, והרשם של הנתונים שומר על נתוני שינוי הזרימה המפורטים במהלך התקופה החריגה, ומספק ראיות חזקות לאיתור תקלות וקביעת אחריות. לאחר יישום המערכת הזו בהנגשוי, פרובינציית חביי, מחלקת משאבי המים, על ידי ניתוח נתוני הרשאים, יישמה מדיניות "חיוב נוסף על חריגה ממגבלות" לאזורים המגדלים יבולים בעלי צורך גבוה במים. פעולה זו הנחתה ביעילות את החקלאים לשנות את מבנה הנטיעות שלהם, והפחיתה את שטח הנטיעות של יבולים בעלי צורך גבוה במים. הניצול המוגזם של מי התהום באזור ירד ב-18% לעומת השנה הקודמת, והושג בכך בהצלחה המטרה המתוכננת לצריכת מים, וניתנה אחריות איתנה לשימוש בר עמיד במשאבי המים.

סיכום והשקפה

השימוש הסינרגטי של מדדי זרימה נוזלית, תיבות בקרת כמות ורישומי נתונים מושיט מחדש את מודלי הניהול של נוזלים בחקלאות ובתעשייה. ערכו טמון לא רק ביעילות הטכנולוגית שלו, אלא גם בהנעת החדשנות במושגי ניהול התעשייה. מהשקיה חוסכת מים ומעלה את התפוקה בשדות, עד לבטיחות איכות בייצורワーク숍 והקצאת משאבי מים בצורה מדעית, מערכת זו, המבוססת על מדידה מדויקת, עוקפת את נקודות הכאב בניהול נוזלים מסורתי: "מדידה קשה, בקרה גסה ועקביות ירודה". עם בקרה חכמה בליבה, היא מפחיתה את עוצמת העבודה הידנית ומשפרת את יעילות ניהול הייצור. בתמיכה של רישום נתונים, היא מספקת בסיס אמין לפיתוח מדויק ותקני של התעשייה. ככל שמודרניזציה חקלאית מואצת, תחומי היישום של הציוד הזה יתרחבו עוד יותר. בין אם מדובר בניהול משולב של מים ודשנים חקלאיים חקלאיים או בחלוקה מדויקת של מרכיבים בעיבוד מתקדם של מוצרים חקלאיים, התמיכה הטכנולוגית שלהם חיונית. בעתיד, עם שיפור האינטליגנציה של הציוד, הסינרגיה בין השלושה תהפוך להיות הדוקה אף יותר, ותעניק תנופה חזקה יותר לפיתוח איכותי של חקלאות מודרנית, ותשיג מטרות מרובות: יעילות חקלאית מוגברת, הכנסה גבוהה יותר לחקלאים ושמירה על הסביבה.