Сұйық ағынының өлшегіштері - Ауыл шаруашылығы мен тамақ өңдеу саласындағы қолданылуы

Қысқаша : Ауыл шаруашылығы мен тамақ өңдеу салаларының жетілдірілген даму контекстінде турбиналық ағын өлшегіштер, электромагниттік ағын өлшегіштер, ультрадыбыстық ағын өлшегіштер, сандық басқару қораптары мен деректерді тіркеу құрылғыларынан тұратын жүйе сұйықтықтарды басқарудың тиімділігін арттыру үшін негізгі жабдық ретінде қолданылады. Бұл мақалада осы үш түрлі ағын өлшегіштің ерекшеліктеріне назар аударылып, ауыл шаруашылығындағы суару, ауыл шаруашылығы өнімдерін өңдеу және су ресурстарын басқару сияқты үш негізгі сценарийде жұмыс процестерін оптимизациялау, ресурстарды үнемдеу және сапаны қамтамасыз ету мақсатында осы жүйенің қолданылу құны тереңірек талданады. Сонымен қатар, осы жүйе саланың интеллектуалды дамуына қаншалықты үлес қосатыны көрсетіледі.

Кілт сөздер : турбиналық ағын өлшегіш; электромагниттік ағын өлшегіш; ультрадыбыстық ағын өлшегіш; сандық басқару қорабы; деректерді тіркеу құрылғысы; ауыл шаруашылығында қолданылуы

Агроөнеркәсіп өндірісін және тамақ өңдеу процесін жетілдіру барысында сұйық ағыны өлшегіштерден, сандық басқару қораптарынан және дерекқағаздардан тұратын «өлшеу-басқару-жазу» жүйесі ресурстарды пайдалану мен өнім сапасын жақсартудағы негізгі жабдық болып табылады. Бұл үш түрлі жабдық өз бетінше жұмыс істемейді, алайда тығыз біріктірілген технологиялық цикл құрайды: сұйық ағыны өлшегіш «сезгіш терминал» ретінде әртүрлі сұйық ағынын нақты уақыт режимінде тіркеуге мүмкіндік береді; сандық басқару қорабы «орындаушы орталық» ретінде белгіленген параметрлерге сәйкес сұйықтың жеткізілуін автоматты түрде реттейді; ал дерекқағаз «есте сақтау тасымалдаушы» ретінде бүкіл процесс бойынша деректерді толығымен сақтап, кейінгі талдау мен оптимизациялау үшін негіз құрады. Бұл үш компоненттің үйлесімді жұмыс істеуі дәстүрлі шаруашылықтағы кеңінен қолданылатын «тәжірибеге негізделген басқару» мәселесін түбегейлі шешеді және саладағы интеллектуалды басқару үшін мықты деректік негіз қалайды. Оның қолдану аясы ауылшаруашылығын суару, су ресурстарын басқару және тамақ өңдеу сияқты маңызды аспектілерді терең қамтиды және саланы жаңартуды жүзеге асырудың маңызды технологиялық қолдауына айналады.

Аграрлық суару: Суару суының дәл тамшылатқыш суарудан ағын суаруға дейінгі технологиялық қолдау

Ағын өлшегішті таңдау және бейімдеу: суару көздерінің сипаттамаларына сәйкестендіру

Ауылшаруашылық суару — сұйық ағыс өлшеуіштер мен оған қатысты жабдықтардың негізгі қолдану саласы болып табылады. Бұл үш компоненттің бірігуі «ауа райына қарай суару және көлемді сезімге сүйеніп бақылау» деген дәстүрлі суару басқару моделін түбегейлі өзгертті және су үнемдеу ауылшаруашылығына сенімді технологиялық жол ашты. Хэбэй, Шаньдонь және басқа да жерлерде кеңінен таратылып жүрген «құдық пен электр энергиясының екіжақты бақылауы» жобаларында турбиналық ағыс өлшеуіштер, ультрадыбыстық ағыс өлшеуіштер мен электромагниттік ағыс өлшеуіштер суару жүйесінің «көзіне» айналды. Электромагниттік ағыс өлшеуіштер құрылымы қарапайым және ластануға төзімді болуымен ерекшеленеді, сондықтан аз мөлшерде шөгінді бар суару көздері үшін қолайлы; ультрадыбыстық ағыс өлшеуіштер контактілік емес өлшеу сипаттамасына ие болып, түтік қабырғасының тозуынан туындайтын қателіктерден құтқарады. Екеуі де суару суының ағыны туралы деректерді нақты уақытта жинауға және импульстік сигналдар арқылы дәлме-дәл сандық бақылау қорапшасына жеткізуге мүмкіндік береді. Шаруалар жүйемен ыңғайлы жұмыс істеуге мүмкіндік алады. Олар тек бақылау қорапшасының тачскринінде мақсатты суару көлемін орнату немесе IC картасын жүргізу арқылы жүйені іске қосу қажет, ал жабдық автоматты түрде жұмыс істейді. Ағын деректері белгіленген мәнге жеткенде, бақылау қорапшасы дереу сорғыш немесе электромагниттік клапті автоматты түрде өшіру командасын шығарады. Бүкіл процессқа мүлдем қолмен араласу қажет емес, бұл артық суарудан туындайтын судың шығынын болдырмауға және жеткіліксіз суарудан өсімдіктің өсуіне зиян келуін болдырмауға мүмкіндік береді. Шаньдонь провинциясының Дэчжоу аймағындағы жүгері өсіретін аудандарда осы жүйені қолдану дәстүрлі суарудағы «сусыз кету» құбылысын 80% азайтты және суару тиімділігін айтарлықтай арттырды.

Деректерді жазу суарудың ғылыми шешім қабылдауын қамтамасыз етеді

Деректерді тіркеу құрылғысы бұл процесте «көзге көрінбейтін қызметші» сияқты жұмыс істейді, оның ондаған мыңдаған деректер жазбаларын сақтау мүмкіндігі бар және электр энергиясының болмауы кезінде деректерді жоғалтпау үшін қорғау қызметін атқарады. Бұл әр суарудың ағыны, ұзақтығы және іске қосу/тоқтату уақыттары сияқты негізгі деректерді синхронды түрде тіркеуді ғана емес, сонымен қатар әр түрлі тереңдіктегі топырақ ылғалдылығы деректерін біріктіру арқылы топырақ ылғалдылығы сенсорларымен байланысып, толық «суару-топырақ ылғалдылығы» қисығын құру мүмкіндігін береді. Бұл жүйені Шэньси провинциясының Вэйбэй бидай базаларында енгізгеннен кейін фермерлер деректерді тіркеу құрылғысынан экспортталған деректерді талдау арқылы бидайдың сабақ шығу және дән толу сияқты негізгі өсу кезеңдеріндегі су қажеттілігін дәлме-дәл анықтай алды. Бұл оларға суару уақыты мен көлемін ғылыми тұрғыдан реттеуге мүмкіндік берді және муға (Қытай аудан бірлігі, шамамен 0,067 гектар) су тұтынуды дәстүрлі 300 куб метрден 220 куб метрге дейін төмендетті, бұл 27% су үнемдеу көрсеткішін берді. Бір уақытта бидайдың мың дән салмағы 5% артты, ал муға өнімділік жуық шамамен 100 цзинге (Қытай салмақ бірлігі, шамамен 50 кг) артты. Сонымен қатар, деректерді тіркеу құрылғысы фермерлер үшін деректерді ұйымдастыру мен мұрағаттау үшін күнделікті және ай сайынғы деректер хабарламаларын қолдайды. Ол агротехниктерге жер тәжірибелерін жүргізу және аймақтық суару жоспарларын әзірлеу үшін егжей-тегжейлі бірінші қолдан деректерді ұсынады, суару басқаруын «тәжірибеге негізделген» тәртіптен «деректерге негізделген» тәртіпке ауыстыруды ынталандырады.

Ауыл шаруашылығын өңдеу: Тұрақты сапаны қамтамасыз етудің «өлшеу жолымен қорғану».

Тамақ өнімдерін өңдеу: Ағын өлшегіштер мен басқару қораптары арасында тиімді ынталастыру

Тамақ өндеу және ауылшаруашылық фармацевтикалық құрамдары саласында сұйықтықтарды өлшеу өнім сапасы мен өндіріс тиімділігіне тікелей әсер етеді. Бұл үш технологияның синергиялық қолданылуы сапаның тұрақтылығын қамтамасыз ететін «өлшеу қорғанысы» сызығын құрады. Жылтыратылған май бутылкалау өндіріс желілерінде турбиналық ағын өлшегіштер жоғары қайталану қабілетіне байланысты майдың ағынын бақылау үшін негізгі жабдық болып табылады. Сандық бақылау қорапшасы алдымен үлкен, кейін кіші клапандардың сатылық басқару технологиясымен жабдықталған. Бутылкалаудың бастапқы кезеңінде жылдам толтыру үшін үлкен клапан ашылады; ағын алдын ала белгіленген мәнге жақындайтын кезде ол автоматты түрде баяу толықтыру үшін кіші клапанға ауысады, сұйықтың соққысынан туындайтын өлшеу қателіктерін тиімді бойынша болдырмау үшін жергілікті жоғары сапалы стандарттар ауқымында жер пештің 5 л бутылкаларын толтыру қатесі қатаң бақыланады. Жинақталған ағын орнатылған мәнге жеткен кезде, бақылау қорапшасы дереу клапанды жабу сигналын береді. Бүкіл процестің жауап уақыты 0,1 секундтан кем, әрбір бутылканың нетто салмағы стандартты қанағаттандырса, шикізаттың шығынын болдырмауға кепілдік береді. Шаньдоньдағы үлкен тамақ майы компаниясында бұл жүйе енгізілгеннен кейін жеке өндіріс желісі бойынша шикізат шығыны 1,2%-дан 0,3%-ға дейін төмендеді, жылына 100 тоннадан астам шығын азайтылды.

Ауыл шаруашылығында пайдаланылатын пестицидтерді дайындау: электромагниттік ағын өлшегіштердің ерекше артықшылықтары

Ауыл шаруашылығындағы зиянкестермен ауруларға қарсы құралдарды дайындау үшін қатаң метрологиялық стандарттар қажет. Дозалаудағы ауытқулар тек зиянкестер мен аурулардың тиімділігіне ғана әсер етпейді, сонымен қатар пестицидтердің артық қалдықтарына немесе қоршаған ортаны ластауға әкелуі мүмкін. Осындай жағдайда электромагниттік ағын өлшеуіштері өзіндік артықшылықтарын көрсетеді. Фарадейдің электромагниттік индукция заңына негізделіп жұмыс істейтін бұл құрылғылар пестицидтің тұтқырлығы мен температурасы сияқты факторлардан тәуелсіз және ілеспе бөлшектері бар пестицид ерітінділерін тұрақты өлшей алады. Сандық бақылау қорапшасы алдын ала белгіленген формула параметрлерін пайдаланып, әрбір компонент ерітіндісінің ағынының қатынасын автоматты түрде реттейді, осылайша әрбір дайындалған қоспаның концентрациясының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Деректерді жазу құрылғысы әрбір дайындау процесі туралы нақты деректерді, соның ішінде шикізаттың пайдаланылуы, араластыру уақыты және қоршаған ортаның температурасын жазып алады және жеке партия нөмірін құрастырады. Операторлар осы нөмірді пайдаланып, әрбір пестицид партиясының дайындау процесін тез анықтай алады. Бұл «үш еселі кепілдік» үлгісі Хэнандың көкөніс өсіру базаларында қолданылғаннан кейін пестицидтердің пайдаланылуын 15% арттырды және ауыл шаруашылығы өнімдер үздіксіз 100% деңгейінде қалды. Соя соусы мен сірке сияқты дәмдеуіштерді өндіруде ағыс өлшеуіш пен басқару қорапшасының қосындысы да маңызды рөл атқарады. Ферментация ерітіндісі мен тұзды судың сияқты шикізаттардың ағысын дәл бақылау арқылы өнімнің дәмінің тұрақтылығы қамтамасыз етіледі, дәстүрлі қолмен басқару әдістеріне қарағанда әсер ету қабілеті 40% жоғарылайды және адам қатесіне байланысты партиялардың жойылуы азаяды.

Су ресурстарын басқару: ғылыми бөлуді қамтамасыз ету үшін "деректер орталығы".

Алысқандығы суарылатын аймақтарды басқару: ультрадыбыстық ағыс өлшеуіштердің практикалық маңызы

Ауыл шаруашылығындағы су ресурстарын басқаруда сұйық ағын өлшеуіштердің, сандық бақылау қораптарының және дерек жинаушылардың үйлесімділігі су департаменттері үшін ғылыми негізделген жоспарлауды жүзеге асырудың "деректер орталығына" айналып, әсіресе алыстағы тарату аймақтарындағы су ресурстарын басқаруда ауыстырылмайтын рөл атқарады. Синьцзян мен Ішкі Монголияның кейбір тарату аймақтарында аумағының кеңдігі мен шаруалардың шашыраңқы орналасуына байланысты дәстүрлі қолдан немесе адаммен көрсеткішті оқу басқару қиын болады және өлшеудің дәлсіздігі мен бақылаусыздық сияқты мәселелерге ұшырайды. Қазіргі уақытта ультрадыбыстық ағын өлшеуіштер мен интеллектуалды бақылау қораптарының үйлесімділігі осы мәселені толығымен шешті — ультрадыбыстық ағын өлшеуіш құдық шығысына орнатылады, судың ағынына тікелей жанаспайды, құдық суындағы жоғары құм мөлшерінен туындайтын жабдықтың тозуын тиімді түрде болдырмауға мүмкіндік береді; ал интеллектуалды бақылау қорабы карта бойынша есептеу және қашықтан басқару сияқты функцияларды біріктіреді. Шаруалар нақты аты-жөні бар ИК картасын свайп жасау арқылы су жинауды бастай алады, ағын өлшеуіш нақты уақытта суды пайдалану көлемін өлшейді, ал бақылау қорабы бір уақытта құнын есептеп автоматты түрде төлеп отырады, картаның қалдығы жеткіліксіз болған жағдайда жүйе дыбыстық және көрнекті хабардар ету береді; егер шаруа уақытылы толтырмаса, насос автоматты түрде тоқтайды. Дерек жинаушы әрбір су алу кезіндегі уақыт, ағын жылдамдығы, пайдаланушы ақпараты және су деңгейінің өзгеруі сияқты деректерді нақты уақытта сақтайды. Су департаментінің қызметкерлері периодты түрде арнайы жабдықтарды пайдаланып деректерді оқу үшін сайтқа баруы немесе деректерді жергілікті желі арқылы топтап жинауы мүмкін, бұл қолдан көрсеткішті оқудың ыңғайсыздығын толығымен жояды.

Мәліметтерге негізделген шешім қабылдау: Су ресурстарын тиімді бөлуді қамтамасыз ету

Әр құдықтың жазбаша деректерін жинақтап талдау арқылы басқару бөлімі аймақтағы жалпы аграрлық су пайдалануды және әр шаруашылықтың су пайдалану көлемін дәлме-дәл анықтай алады, сонымен қатар су құқықтарын бөлу жоспарын ғылыми негізде әзірлеуге және аграрлық егіс құрылымын түзетуге мүмкіндік беретін деректермен қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, бұл жүйенің аномалияны бақылау функциясы да бар. Ағысты өлшеуіш құрылғыларының істен шығуы, құбыр желісінің саңылауы немесе мақсатты су ұрлау оқиғалары пайда болған кезде, басқару қорабы дер кезінде алға ала хабардар ету сигналын береді, ал деректер жазушы құрылғысы аномальды кезеңде ағыстың өзгеруі туралы нақты деректерді тіркейді, бұл ақауларды жою мен жауапкершілікті анықтау үшін мықты дәлелдер ұсынады. Бұл жүйе Хэбэй провинциясының Хэншуй қаласында енгізілгеннен кейін, су ресурстары бөлімі жазушы құрылғылардың деректерін талдау арқылы суға шығынды көп талап ететін дақылдарды өсіретін аймақтар үшін «нормадан асып кеткен жағдайда қосымша ақы төлеу» саясатын жүзеге асырды. Бұл шаруашылықтарды егіс құрылымын түзетуге тиімді түрде бағыттады және суға шығынды көп талап ететін дақылдардың егіс ауданын азайтты. Аймақтағы жерасты суларының шектен тыс пайдаланылуы өткен жылмен салыстырғанда 18% -ға дейін төмендеді, жоспарланған су пайдалану мақсатына жетуге ықпал етті және су ресурстарын ұзақ мерзімді пайдалану үшін берік кепілдік берді.

Қорытынды және болашақ көзқарас

Сұйық ағынының өлшеуіштерін, сандық басқару қораптарын және дерек жинау құрылғыларын біріктіру ауыл шаруашылығы мен өңдеудегі сұйықтықтарды басқару модельдерін түбегейлі өзгертуде. Оның маңызы тек технологиялық тиімділігінде ғана емес, сонымен қатар өндірістік басқару концепцияларында инновацияны дамытуда. Өрістердегі су үнемдеу және өнімділікті арттыру үшін суарудан бастап цехтағы өндірістің сапасын қамтамасыз етуге және су ресурстарын ғылыми негізде бөлуге дейін осы жүйе дәл өлшеуге негізделіп, дәстүрлі сұйық басқарудың «өлшеу қиын, басқару грубалы, іздерін қадағалау нашар» деген проблемаларын шешеді. Негізгісі – интеллектуалды басқару болып табылады, бұл қолмен жұмыс істеудің күрделілігін азайтады және өндірісті басқару тиімділігін арттырады. Деректерді жазу арқылы қолдау көрсетіледі, бұл өнеркәсіптің нақты және стандартталған дамуына сенімді негіз қалайды. Ауыл шаруашылығының заманауиландыруы жылдамдай түскен сайын, осы жабдықтардың қолданылу сценарийлері одан әрі кеңейеді. Жабдықталған ауыл шаруашылығындағы су мен тыңайтқышты комплексі басқару немесе ауыл шаруашылығы өнімдерін терең өңдеудегі дәл компонент пропорциялары – олардың технологиялық қолдауы міндетті. Болашақта жабдықтардың интеллектуалдылығы арта түскенде, үшеуінің ынтымақтастығы одан да тығыз болады, заманауи ауыл шаруашылығының жоғары сапалы дамуына қуатты ынталандыру факторын қосады және ауыл шаруашылығының тиімділігін арттыру, шаруалар табысын көбейту және қоршаған ортаны қорғау сияқты бірнеше мақсаттарға қол жеткізуге көмектеседі.