Væskestrømningsmålere – bruksområder i jordbruk og matprosessering

Abstrakt : I forbindelse med den videreutviklede utviklingen av jordbruks- og matvareprosesseringsindustrier har det samarbeidende systemet bestående av turbinstrømningsmålere, elektromagnetiske strømningsmålere, ultralydstrømningsmålere, kvantitative kontrollbokser og dataloggere blitt en sentral utstyrskomponent for å forbedre effektiviteten i væskehåndtering. Denne artikkelen fokuserer på egenskapene til disse tre typene strømningsmålere og beskriver anvendelsesverdien til dette systemet når det gjelder optimalisering av arbeidsprosesser, ressurssparing og kvalitetssikring i tre hovedscenarier: jordbrukssprenging, jordbruksprosessering og vannressurshåndtering. Den illustrerer også systemets rolle i å fremme intelligent oppgradering av bransjen.

Nøkkelord : turbinstrømningsmåler; elektromagnetisk strømningsmåler; ultralydstrømningsmåler; kvantitativ kontrollboks; datalogger; jordbruksanvendelse

I arbeidet med å forbedre landbrukproduksjon og matforarbeiding har "måle-styrings-logging"-systemet, sammensatt av væskestrømnivåmålere, kvantitative styringsbokser og dataloggere, blitt kjerneutstyr for å forbedre ressursutnyttelse og produktkvalitet. Disse tre utstykkstypene opererer ikke uavhengig, men danner en tett integrert teknologisk sløyfe: væskestrømnivåmåleren fungerer som "sensorterminalen" og muliggjør sanntidsregistrering av ulike væskestrømnivåer; den kvantitative styringsboksen fungerer som "utførelsessentralen", og justerer automatisk tilførsel av væske basert på forhåndsdefinerte parametere; og dataloggeren fungerer som "minnelageret", og lagrer fullstendig all data fra hele prosessen og gir grunnlag for senere analyse og optimalisering. Den koordinerte driften av disse tre komponentene løser i utgangspunktet problemet med den omfattende «erfaringsbaserte drift» i tradisjonell jordbrukdrift og legger et solidt datagrunnlag for intelligent håndtering i bransjen. Bruksscenariene har gått inn i dybden i nøkkelfasene som landbrukssproing, vannressurshåndtering og matforarbeiding, og har blitt en viktig teknologisk støtte for å drive sektorske oppgraderinger.

Jordbrukssvøping: Teknologisk støtte fra flomsvøping til presisjonsdråpsirrigasjon

Strømningsmåler-valg og tilpasning: tilpasse egenskapene til vannkilder for irrgasjon

Jordbrukssvøping er hovedbruksområdet for væskestrømningsmålere og relatert utstyr. Kombinasjonen av disse tre komponentene har fullstendig endret det tradisjonelle svøpingsstyringsmønsteret «å vanne etter vær og styre mengden på følelse», og gir en pålitelig teknologisk vei for vannbesparende jordbruk. I prosjektene med «dobbeltkontroll av brønn og strøm» som er mye brukt i provinsene Hebei, Shandong og andre steder, har turbinstrømningsmålere, ultralydstrømningsmålere og elektromagnetiske strømningsmålere blitt «øyne» i svøpingssystemet. Elektromagnetiske strømningsmålere, med sin enkle konstruksjon og sterke motstand mot urenheter, egner seg godt for svøpingskilder som inneholder små mengder sediment; ultralydstrømningsmålere unngår målefeil forårsaket av rørslitasje takket være sin kontaktløse målemetode. Begge kan samle inn data om svøpingsvannets strømning i sanntid og overføre dem nøyaktig til kvantitativ kontrollboks via pulssignaler. Bønder kan betjene systemet svært enkelt. De trenger bare å sette ønsket svøpingsmengde på berøringsskjermen på kontrollboksen eller starte systemet ved å sveipe med et IC-kort, og utstyret vil deretter kjøre automatisk. Når strømningsdata når den forhåndsdefinerte verdien, sender kontrollboksen umiddelbart et signal for automatisk avstenging av vannpumpen eller magnetventilen. Hele prosessen krever ingen manuell inngripen, noe som unngår sløsing med vann gjennom overdreven svøping og hindrer at avlingens vekst blir påvirket av utilstrekkelig vanning. I maisdyrkningsområdene i Dezhou i Shandong har innføringen av dette systemet redusert «lekkasjefenomenet» i tradisjonell svøping med 80 % og markant forbedret svøpingseffektiviteten.

Dataopptak muliggjør vitenskapelig beslutningstaking for bevatning

Dataloggeren virker som en "usynlig vakt" i denne prosessen, med et lagringskapasitet på titusener av dataoppføringer og strømbruddsbeskyttelse for å sikre at data ikke går tapt ved strømbrudd. Den registrerer ikke bare synkront kjerneinformasjon som strømningshastighet, varighet og start-/stopp-tidspunkter for hver bevatning, men kobler seg også til fuktmålesensorer i jorda for å danne en komplett "bevannings-jordfukt"-kurve ved å kombinere fuktmålinger fra ulike dybder. Etter at dette systemet ble tatt i bruk på kornfelt i Weibei i provinsen Shaanxi, analyserte bønder data eksportert fra loggeren for nøyaktig å forstå hvetebehovet for vann under viktige vekststadier som stengelforstørrelse og kornmodning. Dette gjorde det mulig å justere bevanningsplanene vitenskapelig når det gjaldt tidspunkt og mengde, og reduserte vannforbruket per mu (en kinesisk arealenhet på ca. 0,067 hektar) fra tradisjonelle 300 kubikkmeter til 220 kubikkmeter, noe som tilsvarer en vannbesparelse på 27 %. Samtidig økte tusenkornvekten til hvete med 5 %, og avlingen per mu økte med nesten 100 jin (en kinesisk vektenhet på ca. 50 kg). Videre støtter dataloggeren daglige og månedlige datarapporter, noe som forenkler organisering og arkivering av data for bøndene. Den gir også landbruksfagfolk detaljerte primærdata for gjennomføring av feltforsøk og utvikling av regionale bevanningsplaner, og bidrar dermed til en overgang i bevatningsstyringen fra "erfaringsstyrt" til "datastyrt".

Landbrukshandtering: En "målebar forsvarslinje" for å sikre stabil kvalitet.

Matforarbeiding: Effektiv koordinering mellom strømningsmålere og kontrollbokser

I feltene for matforarbeiding og landbruksfarmasøytisk formulering påvirker dose av væske direkte produktkvalitet og produksjonseffektivitet. Den synergetiske bruken av disse tre teknologiene bygger opp en «dosebeskyttelseslinje» for å sikre stabil kvalitet. I produksjonslinjer for flasking av spisesett olje, har turbinstrømningsmålere med sin høye repeterbarhet blitt kjerneutstyr for overvåking av oljestrøm. Den kvantitative kontrollboksen er utstyrt med avansert teknologi for trinnvis regulering med store og små ventiler. I begynnelsen av flaskingen åpnes den store ventilen for rask fylling; når strømmen nærmer seg det forhåndsinnstilte verdien, skifter den automatisk til den lille ventilen for sakte etterfylling, noe som effektivt unngår målefeil forårsaket av væskeslag og strengt kontrollerer fyllefeilen for 5-liters flasker med jordnøttolje innenfor bransjens høykvalitetsstandarder. Når den kumulative strømmen når den innstilte verdien, utløser kontrollboksen umiddelbart et signal for lukking av ventilen. Hele prosessens responstid er mindre enn 0,1 sekund, noe som sikrer at nettoinnholdet i hver flaske oppfyller kravene samtidig som sløsing med råvarer unngås. I et stort selskap for spisesett olje i Shandong, etter at dette systemet ble tatt i bruk, sank råvaretapet for en enkelt produksjonslinje fra 1,2 % til 0,3 %, noe som reduserte tapet med over 100 tonn årlig.

Forberedelse av landbrukspestspreng: De unike fordelene med elektromagnetiske strømningsmålere

Formuleringen av landbrukspestsikter krever strenge metrologiske standarder. Dosisavvik påvirker ikke bare effekten mot skadegjørere og sykdommer, men kan også føre til for høye rester av pesticider eller forurensning av miljøet. I dette tilfellet viser elektromagnetiske strømningsmålere unike fordeler. Basert på Faradays lov om elektromagnetisk induksjon er de uavhengige av faktorer som pestmedlets viskositet og temperatur, og kan dermed måle stabilt løsninger med suspenderte partikler. Den kvantitative kontrollboksen justerer automatisk strømningsforholdet for hver komponentløsning ved hjelp av forhåndsdefinerte formelparametere, noe som sikrer konstant konsentrasjon i hver formulering. Dataloggeren registrerer detaljerte data for hver formulering, inkludert råvarebruk, blandingstid og omgivelsestemperatur, og genererer et unikt batchnummer. Operatører kan raskt spore formuleringen av hver parti med denne kode. Denne "trippelgaranti"-modellen har etter innføring på grønnsaksdyrkingsanlegg i Henan økt bruken av pesticider med 15 %, samt satt opp gjennomgangsgraden for prøvetaking av pesticidrester i landbruks produkter har forblitt 100 % kontinuerlig. Ved produksjon av krydder som soya og eddik, spiller kombinasjonen av strømningsmåler og kontrollboks også en viktig rolle. Ved nøyaktig å regulere strømningshastigheten til råmaterialer som fermentasjonsvæske og saltlake, sikres stabilitet i produktets smak, og effektiviteten forbedres med 40 % sammenlignet med tradisjonelle manuelle styringsmetoder, og det reduseres avvikelse av partier forårsaket av menneskelig feil.

Vannressursforvaltning: et «datahub» for å oppnå vitenskapelig allokering.

Forvaltning av fjerntliggende bevatningsområder: Den praktiske verdien av ultralydstrømningsmålere

I forvaltning av landbrukets vannressurser har kombinasjonen av væskestrømningsmålere, kvantitative kontrollbokser og dataloggere blitt «datavennden» for vannmyndigheter for å oppnå vitenskapelig styring, og spiller en uersatt rolle, særlig i vannressursforvaltning i avsidesliggende bevatningsområder. I noen bevatningsområder i Xinjiang og Indre Mongolia er det vanskelig med tradisjonell manuell måleravlesning på grunn av det store området og spredte bønder, og man møter problemer som unøyaktige målinger og mangel på tilsyn. Nå har kombinasjonen av ultralydstrømningsmålere og intelligente kontrollbokser fullstendig løst dette problemet – ultralydstrømningsmåleren er installert ved brønnens utløp, uten direkte kontakt med vannstrømmen, noe som effektivt unngår slitasje på utstyret forårsaket av høyt sandinnhold i brønnvannet; den intelligente kontrollboksen integrerer funksjoner som kortbasert fakturering og fjernstyring. Bønder kan starte vannuttak ved å svipe sin navngitte IC-kort, strømningsmåleren måler vannforbruket i sanntid, kontrollboksen beregner kostnaden samtidig og trekker automatisk, og systemet vil gi lyd- og lysalarm når kortsaldoen er lav; hvis bonden ikke lader kortet på tide, stopper pumpen automatisk. Dataloggeren lagrer data som tidspunkt, strømningshastighet, brukerinformasjon og endringer i vannstanden for hvert vannuttak i sanntid. Ansatt i vannmyndigheten kan periodisk besøke stedet for å lese av dataene med spesialutstyr, eller samle inn data i batcher via lokalnettverket, og dermed fullstendig eliminere trøttende manuelle måleravlesninger.

Datadrevet beslutningstaking: Oppnå rasjonell tildeling av vannressurser

Ved å oppsummere og analysere dataene fra registratorene for hver enkelt brønn, kan administrasjonsavdelingen nøyaktig kartlegge den totale forbrukte mengden jordbruksvann samt vannforbruket for hver enkelt bonde i regionen, og dermed gi datagrunnlag for utforming av vitenskapelige planer for tildeling av rettigheter til vannbruk og justering av jordbruksdyrkningsstrukturer. Samtidig har systemet også en funksjon for overvåking av avvik. Når det oppstår feil på strømningsmålere, lekkasje i rørledninger eller ved ulovlig vanntyveri, utløser kontrollboksen umiddelbart et alarmsignal, og dataregistratoren logger detaljerte data om strømningsendringer i perioden med avvik, noe som gir sterkt bevisgrunnlag for feilsøking og ansvarssikring. Etter at dette systemet ble implementert i Hengshui i provinsen Hebei, innførte vannressursavdelingen, basert på analyse av registreringsdataene, en politikk med «påslag ved overskridelse av kvoter» for områder som dyrker vannkrevende avlinger. Dette førte effektivt til at bøndene justerte sine dyrkningsstrukturer og reduserte arealene med vannkrevende avlinger. Områdets overutnyttelse av grunnvann gikk ned med 18 % sammenlignet med året før, og det planlagte målet for vannforbruk ble dermed nådd, noe som sikret bærekraftig bruk av vannressurser.

Sammendrag og utsikt

Den synergetiske bruken av væskestrømmålere, kvantitative kontrollbokser og dataloggere omformer væskehåndteringsmodeller i jordbruk og prosessering. Verdien ligger ikke bare i den teknologiske effektiviteten, men også i å drive innovasjon i industriforvaltningskonsepter. Fra vannbesparende og avlingøkende bevatning på åkrer til kvalitetssikring i verkstedproduksjon og vitenskapelig fordeling av vannressurser, løser dette systemet basert på nøyaktig måling utfordringene ved tradisjonell væskehåndtering: «vanskelig måling, grov kontroll og dårlig sporbarhet». Med intelligent kontroll som kjerne reduseres behovet for manuell operasjon og produksjonsstyringseffektiviteten forbedres. Støttet av datalogging gir det et pålitelig grunnlag for bransjens finjusterte og standardiserte utvikling. Ettersom jordbruksmoderniseringen akselererer, vil anvendelsesscenariene for denne utstyret ytterligere utvides. Uansett om det er integrert vann- og gjødselhåndtering i anleggskultur eller nøyaktig ingrediensproportjonering i videreforedling av landbruksprodukter, er deres teknologiske støtte uunnværlig. I fremtiden vil, med økt utstyrsintelligens, samspillet mellom de tre bli enda tettere, og gi større impuls til høykvalitetsutviklingen av moderne jordbruk og bidra til å oppnå flere mål: økt jordbruksproduktivitet, økt inntekt for bønder og miljøvern.