Šķidruma plūsmas mērītāji — pielietojums lauksaimniecībā un pārtikas apstrādē

Abstrakts : Attīstot lauksaimniecības un pārtikas apstrādes rūpniecību, kopā darbojošās sistēmas, kas sastāv no turbīnas plūsmas mērītājiem, elektromagnētiskiem plūsmas mērītājiem, ultraskaņas plūsmas mērītājiem, kvantitatīvās vadības kastēm un datu reģistrētājiem, ir kļuvusi par pamata aprīkojumu šķidrumu pārvaldības efektivitātes uzlabošanai. Šis raksts koncentrējas uz šo trīs plūsmas mērītāju veidu īpašībām un izklāsta šīs sistēmas pielietojuma vērtību procesu optimizēšanā, resursu taupīšanā un kvalitātes nodrošināšanā trīs galvenos scenārijos: lauksaimniecības apūdeņošanā, lauksaimniecības produktu apstrādē un ūdens resursu pārvaldībā. Turklāt tas parāda tās lomu, veicinot nozares intelekta modernizāciju.

Atslēgvārdi : turbīnas plūsmas mērītājs; elektromagnētisks plūsmas mērītājs; ultraskaņas plūsmas mērītājs; kvantitatīvās vadības kaste; datu reģistrētājs; lauksaimniecības pielietojums

Lauksaimniecības ražošanas un pārtikas apstrādes procesa pilnveidošanas gaitā šķidruma plūsmas mērītāju, kvantitatīvo vadības iekārtu un datu reģistratoru veidotā „mērīšanas-vadīšanas-reģistrēšanas“ sistēma ir kļuvusi par pamatekipējumu resursu izmantošanas un produktu kvalitātes uzlabošanai. Šie trīs iekārtu veidi nedarbojas neatkarīgi, bet veido cieši sasaistītu tehnoloģisko ciklu: šķidruma plūsmas mērītājs darbojas kā „sensora terminālis“, ļaujot reāllaikā fiksēt dažādas šķidruma plūsmas; kvantitatīvā vadības kaste darbojas kā „izpildcentrs“, automātiski regulējot šķidruma piegādi saskaņā ar iepriekš noteiktiem parametriem; un datu reģistrators darbojas kā „atmiņas nesējs“, pilnībā saglabājot visu procesu aptverošos datus un nodrošinot bāzi turpmākai analīzei un optimizācijai. Šo trīs komponentu saskaņota darbība principiāli risina problēmu ar tradicionālo lauksaimniecību, kas balstīta uz plaša mēroga „pieredzes vadītu darbību”, un rada solidu datu bāzi nozares vajadzībām pēc inteligenta pārvaldījuma. Tās pielietojuma scenāriji dziļi aptver tādus būtiskus aspektus kā lauksaimniecības apūdeņošana, ūdens resursu pārvaldība un pārtikas apstrāde, kļūstot par svarīgu tehnoloģisko atbalstu nozares modernizācijas virzīšanai.

Lauksaimniecības apūdeņošana: tehnoloģiskā atbalsta pāreja no plūdu apūdeņošanas uz precīzu pilienveida apūdeņošanu

Plūsmas mērītāju izvēle un pielāgošana: atbilstoši apūdeņošanas ūdens avotu raksturojumam

Lauksaimniecības apūdeņošana ir šķidruma plūsmas mērītāju un saistītās iekārtu galvenā pielietošanas joma. Šo trīs komponentu kombinācija pilnībā ir mainījusi tradicionālo apūdeņošanas pārvaldības modeli – „apūdēt atkarībā no laikapstākļiem un daudzuma regulēšanu ar izjūtu”, nodrošinot uzticamu tehnoloģisko ceļu ūdens taupīšanai lauksaimniecībā. Vietās, kur plaši tiek veikts projekts „divkāršā kontrole pār akmeņiem un elektrību”, piemēram, Hebejā, Šandunā un citur, turbīnas plūsmas mērītāji, ultraskaņas plūsmas mērītāji un elektromagnētiskie plūsmas mērītāji kļuvuši par apūdeņošanas sistēmas „acīm”. Elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ar savu vienkāršo struktūru un lielo noturību pret piesmirdēm ir piemēroti apūdeņošanas avotiem, kas satur nelielu daudzumu nogulšņu; ultraskaņas plūsmas mērītāji ar bezkontakta mērīšanas īpašībām izvairās no kļūdām, ko rada cauruļu nodilums. Abi var reālā laikā apkopot apūdeņošanas ūdens plūsmas datus un precīzi tos pārraidīt kvantitatīvajam vadības blokam impulsa signālu veidā. Zemnieki var sistēmu lietot ļoti ērti. Viņiem vienīgi nepieciešams iestatīt vēlamo apūdeņošanas apjomu uz vadības bloka ekrāna vai ieslēgt sistēmu, nolasot IC karti, un iekārta automātiski darbosies. Kad plūsmas dati sasniedz iepriekš noteikto vērtību, vadības bloks nekavējoties izdos komandu, lai automātiski izslēgtu ūdens sūkni vai elektromagnētisko vārstu. Viss process nenovēlas nekādu manuālu iejaukšanos, izvairās no ūdens tērēšanas, ko izraisa pārmērīga apūdeņošana, un novērš iespējamus kaitējumus augu izaugsmei, ko izraisītu nepietiekama apūdeņošana. Kukurūzas audzēšanas apgabalos Džoudžou pilsētā, Šandunā, šīs sistēmas ieviešana ir samazinājusi tradicionālās apūdeņošanas „noplūdes” parādību par 80%, ievērojami uzlabojot apūdeņošanas efektivitāti.

Datu reģistrēšana ļauj zinātniski pieņemt apūdeņošanas lēmumus

Datu reģistrators šajā procesā darbojas kā "nemanāms pārvaldnieks", ar ietilpību desmitiem tūkstošu datu ierakstu un aizsardzību pret strāvas padeves zudumu, lai nodrošinātu, ka dati netiek zaudēti strāvas padeves traucējumu gadījumā. Tas ne tikai sinhroni reģistrē galvenos datus, piemēram, katras apūdeņošanas plūsmas ātrumu, ilgumu un ieslēgšanas/izslēgšanas laikus, bet arī savienojas ar augsnes mitruma sensoriem, lai veidotu pilnīgu "apūdeņošanas-augsnes mitrums" līkni, kombinējot augsnes mitruma datus dažādos dziļumos. Ieviešot šo sistēmu kviešu audzēšanas bāzēs Weibei, Šensi provinces ziemeļos, zemnieki analizēja no reģistratora eksportētos datus, lai precīzi noteiktu kviešu ūdens vajadzības svarīgākajos attīstības posmos, piemēram, stublāju augšanas un graudu pildīšanās laikā. Tas ļāva tiem zinātniski koriģēt apūdeņošanas brīdi un apjomu, samazinot ūdens patēriņu uz hektāru (Ķīnas platības mērvienība, aptuveni 0,067 hektāri) no tradicionālajiem 300 kubikmetriem līdz 220 kubikmetriem, panākot ūdens taupījumu 27%. Tajā pašā laikā kviešu tūkstoša graudu svars palielinājās par 5%, un raža uz hektāru palielinājās par gandrīz 100 cīn (Ķīnas svara mērvienība, aptuveni 50 kg). Turklāt datu reģistrators atbalsta ikdienas un ikmēneša datu atskaites, facilitējot zemnieku datu organizēšanu un arhivēšanu. Tas arī sniedz lauksaimniecības tehnologiem detalizētus pirmavota datus, lai veiktu lauka izmēģinājumus un izstrādātu reģionālas apūdeņošanas plānošanas stratēģijas, veicinot pāreju no "pieredzes vadītas" uz "datu vadītu" apūdeņošanas pārvaldību.

Lauksaimniecības pārstrāde: "Mērīšanas aizsardzības līnija", lai nodrošinātu stabilitāti kvalitātē.

Pārtikas pārstrāde: Efektīva koordinācija starp plūsmas mērītājiem un vadības kastēm

Pārtikas pārstrādes un lauksaimniecības farmācijas formulējumu jomās šķidruma dozēšana tieši ietekmē produkta kvalitāti un ražošanas efektivitāti. Šo trīs tehnoloģiju sinerģiskā lietošana veido „dozēšanas aizsardzības līniju”, kas nodrošina stabilitāti kvalitātē. Eļļas pudeļu pildīšanas ražošanas līnijās turbīnas plūsmas mēri, ar savu augsto atkārtojamību, ir kļuvuši par kodoliekārtām eļļas plūsmas uzraudzībai. Kvantitatīvās vadības kastē ir uzstādīta progresīva lielo un mazo vārstu pakāpeniska vadība. Pildīšanas sākumposmā lielais vārsts tiek atvērts ātrai piepildīšanai; kad plūsma tuvojas iepriekš noteiktajai vērtībai, tā automātiski pārslēdzas uz mazo vārstu lēnam papildinājumam, efektīvi novēršot dozēšanas kļūdas, ko izraisa šķidruma trieciens, un stingri kontrolējot 5 L zemesriekstu eļļas pudelēs piepildīšanas kļūdu ietvaros, kas atbilst nozares augstās kvalitātes standartiem. Kad kopējā plūsma sasniedz iestatīto vērtību, vadības kaste nekavējoties aktivizē signālu vārsta aizvēršanai. Visa procesa reakcijas laiks ir mazāks par 0,1 sekundi, nodrošinot, ka katras pudeles netto svars atbilst standartam, vienlaikus izvairoties no izejvielu izšķiešanas. Lielā eļļas ražošanas uzņēmumā Šandunā pēc šīs sistēmas ieviešanas vienas ražošanas līnijas izejvielu zuduma rādītājs samazinājās no 1,2% līdz 0,3%, ik gadu ietaupot vairāk nekā 100 tonnas.

Lauksaimniecības pesticīdu sagatavošana: elektromagnētisko plūsmas mērītāju unikālās priekšrocības

Lauksaimniecības pesticīdu formulējums prasa stingras mērīšanas standartus. Devu novirzes ne tikai ietekmē kaitēkļu un slimību kontroles efektivitāti, bet var izraisīt arī pārmērīgas pesticīdu atlikumvielas vai vides piesārņojumu. Šajā situācijā elektromagnētiskie plūsmas mērītāji parāda unikālas priekšrocības. Darbojoties saskaņā ar Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu, tie nav pakļauti tādiem faktoriem kā pesticīdu viskozitāte un temperatūra un var stabili mērīt pesticīdu šķīdumus, kas satur suspendētas daļiņas. Kvantitatīvā regulēšanas kastē automātiski tiek pielāgots katras komponenta šķīduma plūsmas attiecība, izmantojot iepriekš noteiktus formulu parametrus, nodrošinot vienmērīgu koncentrāciju katrā formulējumā. Dati tiek reģistrēti datu reģistrācijas ierīcē katram formulējumam, tostarp izejvielu patēriņš, maisīšanas laiks un apkārtējā temperatūra, ģenerējot unikālu partijas numuru. Operators, izmantojot šo numuru, var ātri izsekot katras pesticīdu partijas formulēšanas procesam. Šis "trīskāršā garantija" modelis, tika piemērots dārzeņu audzēšanas bāzēs Henanā, palielināja pesticīdu izmantošanu par 15%, kā arī pesticīdu atlikumu paraugu atbilstības likmi lauksaimniecības produkti ir palicis nepārtraukti 100%. Garšvielu, piemēram, sojas mērces un etiķa, ražošanā plūsmas mērītāja un vadības bloka kombinācija arī ir svarīga. Precīzi kontrolējot izejvielu plūsmas ātrumu, piemēram, fermentācijas šķidrumu un sāls šķīdumu, tiek nodrošināta produkta garšas stabilitāte, salīdzinājumā ar tradicionālajām rokas vadības metodēm efektivitāte palielinās par 40% un samazinās partiju atlikumu daudzums, ko izraisa cilvēku kļūdas.

Ūdens resursu pārvaldība: „datu centrs“ zinātniskai sadalei.

Attālo apūdeņošanas teritoriju pārvaldība: ultraskaņas plūsmas mērītāju praktiskā vērtība

Lauksaimniecības ūdensresursu pārvaldībā šķidruma plūsmas mērītāju, kvantitatīvo vadības kasti un datu reģistrētāju kombinācija ir kļuvusi par „datu centru”, ko ūdens departamenti izmanto, lai sasniegtu zinātnisku grafiku, un tai ir neatvietojama loma, īpaši attālos apūdeņošanas rajonos. Dažos Xinjiangas un Vnutrenes apgabalu apūdeņošanas rajonos tradicionālā rokasgrāmatas nolasīšanas pārvaldība ir grūti realizējama un slimo ar problēmām, piemēram, neprecīzu mērīšanu un uzraudzības trūkumu, jo teritorijas ir plašas un zemnieki izkaisīti. Tagad ultraskaņas plūsmas mērītāju un inteligentu vadības kastu kombinācija pilnībā ir atrisinājusi šo problēmu — ultraskaņas plūsmas mērītājs tiek uzstādīts pie akas izejas, nekontaktējoties tieši ar ūdens plūsmu, efektīvi novēršot iekārtu nodilšanu, ko izraisa augsts smilšu saturs akas ūdenī; inteligentā vadības kaste integrē funkcijas, piemēram, kartītes norēķinu sistēmu un tālvadību. Zemnieki var ieslēgt ūdens savākšanu, nolasot savu personas identifikācijas karti, plūsmas mērītājs reāllaikā mēra ūdens patēriņu, vadības kaste vienlaikus aprēķina izmaksas un automātiski tās ietur, un sistēma izdos skaņas un vizuālu brīdinājumu, ja kartes atlikumā nav pietiekami daudz līdzekļu; ja zemnieks nepiešķir laicīgi papildu līdzekļus, sūknis automātiski apstāsies. Datu reģistrētājs reāllaikā saglabā datus par katras ūdens iegūšanas laiku, plūsmas ātrumu, lietotāja informāciju un ūdens līmeņa izmaiņām. Ūdens departamenta darbinieki var periodiski apmeklēt vietni, lai ar speciālu aprīkojumu nolasītu datus vai masveida kārtā apkopotu datus caur vietējo tīklu, pilnībā eliminējot rokugrāmatas nolasīšanas rutīnu.

Lēmumu pieņemšana, balstoties uz datiem: sasniegt ūdens resursu racionālu sadali

Kopojot un analizējot datu reģistrātoru datus no katras urbuma vietas, pārvaldības departaments precīzi var noteikt kopējo lauksaimniecības ūdens patēriņu un katra zemnieka ūdens patēriņu reģionā, nodrošinot datu atbalstu zemesūdeņu sadalīšanas plānu izstrādei un lauksaimniecības stādīšanas struktūru korekcijai. Tajā pašā laikā šim sistēmai ir arī anomāliju uzraudzības funkcija. Ja notiek plūsmas mērītāja darbības traucējumi, cauruļvada noplūde vai ļaunprātīgs ūdens zādzība, vadības kastē tūlīt tiek aktivizēts trauksmes signāls, bet datu reģistrators fiksē sīkus plūsmas izmaiņu datus anomālijas periodā, nodrošinot pamatīgus pierādījumus problēmu novēršanai un atbildības noteikšanai. Pēc šīs sistēmas ieviešanas Hengšuī pilsētā, Heibeja provinces teritorijā, ūdens resursu departaments, analizējot reģistratoru datus, ieviesa politiku „papildu maksas piemērošana pārsnieguma gadījumos” teritorijām, kas audzē augu patēriņa intensīvas kultūras. Tas efektīvi virzīja zemniekus mainīt savas stādīšanas struktūras, samazinot augstā ūdens patēriņa kultūru audzēšanas platību. Reģiona gruntsūdeņu pārmērīgā izmantošana samazinājās par 18% salīdzinājumā ar iepriekšējo gadu, veiksmīgi sasniedzot plānoto ūdens lietošanas mērķi un nodrošinot stabilu garantiju ūdens resursu ilgtspējīgai izmantošanai.

Kopsavilkums un skatījums nākotnē

Šķidruma plūsmas mērītāju, kvantitatīvo vadības iekārtu un datu reģistrētāju sinerģiskā lietošana pārveido šķidruma pārvaldības modeļus lauksaimniecībā un apstrādē. Tās vērtība slēpjas ne tikai tehnoloģiskajā efektivitātē, bet arī rūpniecības pārvaldības koncepciju inovāciju veicināšanā. No ūdens taupīšanu un ražīguma palielināšanu nodrošinošas lauka apūdeņošanas līdz kvalitātes nodrošināšanai darbnīcu ražošanā un zinātniskai ūdens resursu sadalei, šis precīzas mērīšanas sistēmas pamatā novērš tradicionālās šķidruma pārvaldības problēmas: „grūti nomērīt, neprecīza kontrole un trūkstoša izsekojamība“. Ar intelektuālo vadību kodolā tā samazina manuālās darbības intensitāti un uzlabo ražošanas pārvaldības efektivitāti. Balstoties uz datu reģistrēšanu, tā nodrošina uzticamu bāzi nozares rafinētai un standartizētai attīstībai. Paātrinoties lauksaimniecības modernizācijai, šīs iekārtas pielietojuma scenāriji turpinās paplašināties. Vai nu runa ir par integrētu ūdens un minerālmēslu pārvaldību aizsargbūvju lauksaimniecībā vai precīzu sastāvdaļu proporciju noteikšanu lauksaimniecības produktu dziļapstrādē, šī tehnoloģiskā atbalsta loma ir neatņemama. Nākotnē, uzlabojoties iekārtu intelektualitātei, šo trīs komponentu sinerģija kļūs vēl ciešāka, ienesot lielāku impulsu modernās lauksaimniecības augstas kvalitātes attīstībā un veicinot vairāku mērķu sasniegšanu: paaugstināta lauksaimniecības efektivitāte, zemnieku ienākumu pieaugums un vides aizsardzība.