Vätskeflödesmätare – Tillämpningar inom jordbruk och livsmedelsindustri

Abstrakt : I samband med den förfinade utvecklingen av jordbruks- och livsmedelsindustrin har det samverkande systemet bestående av turbinflödesmätare, elektromagnetiska flödesmätare, ultraljudsflödesmätare, kvantitativa styrboxar och datainsamlare blivit en central utrustning för att förbättra effektiviteten i hanteringen av vätskor. Artikeln fokuserar på dessa tre typer av flödesmätare och redogör för systemets tillämpningsvärde när det gäller att optimera arbetsprocesser, spara resurser och säkerställa kvalitet i tre huvudscenarier: jordbrukets bevattning, jordbruksbearbetning och vattenresurshantering. Den visar också dess roll för att främja branschens intelligentare utveckling.

Nyckelord : turbinflödesmätare; elektromagnetisk flödesmätare; ultraljudsflödesmätare; kvantitativ styrbox; datainsamlare; jordbruksapplikation

I processen att förbättra jordbrukstillverkning och livsmedelsbearbetning har "mät-styr-inspelnings"-systemet, som består av vätskeflödesmätare, kvantitativa styrboxar och datainspelare, blivit kärnutrustning för att förbättra resursutnyttjandet och produktkvaliteten. Dessa tre typer av utrustning arbetar inte oberoende utan bildar en tätt integrerad teknologisk slinga: vätskeflödesmätaren fungerar som "sensorterminalen" och möjliggör realtidsfångst av olika vätskeflöden; den kvantitativa styrboxen fungerar som "utförningscentralen", vilken automatiskt reglerar vätsketillförseln baserat på förinställda parametrar; och datainspelaren fungerar som "minnesbäraren", vilken fullständigt bevarar data från hela processen och ger underlag för efterföljande analys och optimering. Den samordnade drift av dessa tre komponenter löser grundläggande problemet med den omfattande "erfarenhetsbaserade driften" inom traditionell jordbrukshantering och lägger en fast datamässig grund för intelligent ledning inom branschen. Dess tillämpningsscenario har djupt täckt nyckelaspekter såsom jordbruksbevattning, vattenresurshushållning och livsmedelsbearbetning och blivit ett viktigt tekniskt stöd för att driva sektorns förnyelse.

Jordbruksbevattning: Tekniskt stöd från ytbäddningsbevattning till precisionsdroppbevattning

Flödesmätarval och anpassning: anpassa till egenskaperna hos bevattningens vattenkällor

Jordbruksbaserad bevattning är det centrala tillämpningsområdet för vätskeflödesmätare och relaterad utrustning. Kombinationen av dessa tre komponenter har helt förändrat den traditionella bevattningsmodellen "bevattning efter väder och mängd kontrolleras på känsla", och erbjuder en pålitlig teknologisk väg för vattenbesparande jordbruk. Inom projekt som "dubbelkontroll av brunn och el" – vilka är vida utbredda i Hebei, Shandong och andra områden – har turbinflödesmätare, ultraljudsflödesmätare och elektromagnetiska flödesmätare blivit bevattningssystemets "ögon". Elektromagnetiska flödesmätare, med sina fördelar av enkel konstruktion och stor motståndskraft mot föroreningar, är lämpliga för bevattning med vattenkällor som innehåller liten mängd sediment; ultraljudsflödesmätare undviker fel orsakade av rörslitage tack vare sin kontaktlösa mätmetod. Båda kan samla in data om bevattningsflöde i realtid och skicka informationen exakt till kvantitativ kontrollbox via pulssignaler. Lantbrukarna kan enkelt hantera systemet genom att antingen ange önskad bevattningsvolym på kontrollboxens pekskärm eller starta systemet genom att swipa ett chipkort, varefter utrustningen körs automatiskt. När flödesdata når det förinställda värdet ger kontrollboxen direkt ett kommando om att automatiskt stänga av vattenpumpen eller magnetventilen. Hela processen kräver inget manuellt ingripande, vilket undviker vattenförlust orsakad av överbevattning samt förhindrar att grödors tillväxt påverkas negativt av otillräcklig bevattning. I majosodlingsområdena i Dezhou i Shandong har införandet av detta system minskat fenomenet "läckage" i traditionell bevattning med 80 % och betydligt förbättrat bevattningseffektiviteten.

Datainspelning möjliggör vetenskapligt stödd beslutsfattande för bevattning

Dataloggern fungerar som en "osynlig förvaltare" i denna process, med ett lagringsutrymme på tiotusentals datainmatningar och strömavbrottsskydd för att säkerställa att ingen data förloras vid strömavbrott. Den registrerar inte bara synkront kärndata såsom flödeshastighet, varaktighet samt start- och stopptider för varje bevattning, utan kopplas även samman med fuktsensorer i jorden för att bilda en komplett "bevattning-fuktnivå i jorden"-kurva genom att kombinera fuktnivådata från olika djup. Efter att ha implementerat detta system i veteodlingar i Weibei, Shaanxi, kunde bönder analysera data exporterad från loggern för att exakt förstå veteets vattenbehov under nyckelfaser såsom skottning och kornbildning. Detta gjorde det möjligt för dem att vetenskapligt justera bevattningstidpunkter och mängder, vilket minskade vattenförbrukningen per mu (en kinesisk ytenhet, cirka 0,067 hektar) från traditionella 300 kubikmeter till 220 kubikmeter, vilket innebar en vattenbesparning på 27 %. Samtidigt ökade tusenkornsvikten med 5 %, och avkastningen per mu steg med nästan 100 jin (en kinesisk viktenhet, cirka 50 kg). Dessutom stödjer dataloggern dagliga och månatliga datarapporter, vilket underlättar för bönder att organisera och arkivera data. Den ger också lantbrukstekniker detaljerad primärdata för att genomföra fältförsök och utveckla regionala bevattningsplaner, vilket främjar en förskjutning inom bevattningshantering från "erfarenhetsstyrd" till "datadriven".

Jordbruksbearbetning: En "mätningslinje för försvar" för att säkerställa stabil kvalitet.

Livsmedelsbearbetning: Effektiv samordning mellan flödesmätare och kontrollboxar

Inom områdena livsmedelsindustri och formulering av jordbruksläkemedel påverkar vätskemätning direkt produktkvalitet och produktionseffektivitet. Den synergistiska användningen av dessa tre tekniker skapar en "mätningsförsvarslinje" som säkerställer stabil kvalitet. I produktionslinjer för flaskning av matolja har turbinflödesmätare, tack vare sin höga repeterbarhet, blivit kärnapparatur för övervakning av oljeflöde. Den kvantitativa kontrollboxen är utrustad med avancerad stegvis styrteknik med stora och små ventiler. I början av flaskningen öppnas den stora ventilen för snabb fyllning; när flödet närmar sig det förinställda värdet växlar den automatiskt till den lilla ventilen för sakta påfyllning, vilket effektivt undviker mätfel orsakade av vätskepåslag och strikt kontrollerar fyllningsfelet för 5-liters flaskor med jordnöttsolja inom branschens högkvalitativa standardintervall. När det ackumulerade flödet når det inställda värdet aktiverar kontrollboxen omedelbart ett signal för att stänga ventilen. Hela processens responstid är mindre än 0,1 sekund, vilket säkerställer att nettoinnehållet i varje flaska uppfyller kraven samtidigt som slöseri med råmaterial undviks. Vid ett stort företag för matolja i Shandong minskade råmaterialförlustgraden för en enskild produktionslinje från 1,2 % till 0,3 % efter att detta system tagits i bruk, vilket innebar en årlig minskning av förluster med över 100 ton.

Förberedning av jordbrukspesticider: De unika fördelarna med elektromagnetiska flödesmätare

Formuleringen av jordbrukspestmedel kräver stränga metrologiska standarder. Dosavvikelser påverkar inte bara effekten mot skadedjur och sjukdomar utan kan också leda till överdrivna rester av pestmedel eller miljöföroreningar. I detta sammanhang visar elektromagnetiska flödesmätare unika fördelar. De fungerar enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion, påverkas inte av faktorer som pestmedlets viskositet och temperatur, och kan stabilt mäta lösningar innehållande svävande partiklar. Den kvantitativa reglerboxen justerar automatiskt flödesförhållandet för varje komponentlösning med hjälp av förinställda formelparametrar, vilket säkerställer konsekvent koncentration vid varje formulering. Datainsamlaren registrerar detaljerad information för varje formulering, inklusive användning av råmaterial, blandningstid och omgivningstemperatur, och genererar ett unikt batchnummer. Operatörer kan snabbt spåra formuleringen av varje batch av pestmedel med hjälp av detta nummer. Denna "trippelgaranti"-modell har, efter att ha tillämpats på grödodlingsområden i Henan, ökat utnyttjandet av pestmedel med 15 % samt godkännandeprocenten vid provtagning av pesticidrester i jordbruksprodukter produkter har förblivit 100 % hela tiden. Vid tillverkning av kryddor såsom soja och vinäger spelar kombinationen av flödesmätare och kontrollbox också en viktig roll. Genom att exakt styra flödeshastigheten för råvaror såsom fermenteringsvätska och saltlösning säkerställs smakens stabilitet, vilket ger en effektivitetsförbättring med 40 % jämfört med traditionella manuella styrningsmetoder och minskar mängden skrotade partier orsakade av mänskliga fel.

Vattenresursförvaltning: en "datahub" för att uppnå vetenskaplig fördelning.

Förvaltning av avlägsna bevattningområden: det praktiska värdet av ultraljudsflödesmätare

Inom hanteringen av jordbruksrelaterade vattenresurser har kombinationen av vätskeflödesmätare, kvantitativa styrlådor och datainsamlare blivit ett "datahub" för vattenavdelningar att uppnå vetenskaplig planering, vilket spelar en oersättlig roll, särskilt inom vattenresurshanteringen i avlägsna bevatttningsområden. I vissa bevattningssystem i Xinjiang och Inre Mongoliet är det traditionella manuella avläsningsförfarandet svårt på grund av det stora området och de utspridda bönderna, och lider av problem som ofullständig mätning och bristande tillsyn. Idag har kombinationen av ultraljudsflödesmätare och intelligenta styrlådor helt löst detta problem – ultraljudsflödesmätaren installeras vid brunnens utlopp utan direkt kontakt med vattenflödet, vilket effektivt undviker slitage på utrustningen orsakat av högt sandinnehåll i brunnsvattnet; den intelligenta styrlådan integrerar funktioner såsom betalning med kort och fjärrstyrning. Bonden kan starta vatentillförseln genom att swipa sitt personbundna chipkort, flödesmätaren mäter vattenanvändningen i realtid, styrlådan beräknar kostnaden samtidigt och drar automatiskt, och systemet ger en ljud- och ljussignal om kortets saldo är otillräckligt; om bonden inte förladdar i tid stoppas pumpen automatiskt. Datainsamlaren lagrar i realtid data som tidpunkt, flödeshastighet, användarinformation och förändringar i vattenstånd vid varje vattenpåfyllning. Personal från vattenavdelningen kan periodiskt besöka platsen och läsa av data med specialiserad utrustning, eller samla in data i batch via det lokala nätverket, vilket helt eliminerar tråkigheten i manuell mätaravläsning.

Datadriven beslutsfattande: Uppnå rationell fördelning av vattenresurser

Genom att sammanfatta och analysera data från registrerarna för varje brunn kan förvaltningsavdelningen exakt fastställa den totala jordbruksvattenanvändningen och vattenförbrukningen för varje enskild jordbrukare i regionen, vilket ger datamässigt stöd för utformandet av vetenskapliga planer för tilldelning av vattenrättigheter samt anpassning av jordbruksodlingsstrukturer. Samtidigt har detta system även en funktion för övervakning av avvikelser. När flödesmätare felaktigheter uppstår, läckage i rörledningar eller medveten vattenstöld sker, utlöser kontrollboxen omedelbart ett larmsignal, och dataregistreraren sparar detaljerad information om flödesförändringar under den period då avvikelsen inträffade, vilket ger stark bevisföring vid felsökning och ansvarsupprättande. Efter införandet av detta system i Hengshui, Hebei-provinsen, genomförde vattenresursmyndigheten, med hjälp av analys av registrerardata, en policy med "påslag vid överskridande av kvoter" för områden där vattenkrävande grödor odlas. Detta ledde effektivt till att jordbrukare justerade sina odlingssystem och minskade odlingsarealen för vattenkrävande grödor. Regionens överutvinning av grundvatten minskade med 18 % jämfört med föregående år, vilket framgångsrikt uppnådde de planerade målen för vattenanvändning och säkerställde hållbar användning av vattenresurser.

Sammanfattning och utsikt

Den synergistiska användningen av vätskeflödesmätare, kvantitativa styrboxar och datainsamlare omformar vätskehanteringsmodeller inom jordbruk och bearbetning. Dess värde ligger inte bara i den teknologiska effektiviteten utan också i att driva innovation inom industriella hanteringskoncept. Från vattenbesparande och avkastningshöjande bevattning på fält till kvalitetssäkring i verkstadsproduktion och vetenskaplig fördelning av vattenresurser, övervinner detta system – baserat på exakt mätning – de traditionella problemen inom vätskehantering: 'svår mätning, grov kontroll och dålig spårbarhet'. Med intelligent styrning i centrum minskar det arbetsintensiteten för manuella operationer och förbättrar effektiviteten i produktionshanteringen. Stött av datainsamling ger det en pålitlig grund för branschens förfinede och standardiserade utveckling. När jordbrukets modernisering accelererar kommer användningsscenarierna för denna utrustning ytterligare att utvidgas. Oavsett om det gäller integrerad hantering av vatten och gödsel inom anläggningsodling eller exakt proportionering av råvaror vid djupförädling av jordbruksprodukter är deras tekniska stöd oersättligt. I framtiden, med ökad utrustningsintelligens, kommer samverkan mellan de tre komponenterna att bli ännu tätare och därmed bidra med starkare drivkraft till högkvalitativ utveckling av modern jordbruk, vilket hjälper till att uppnå flera mål: ökad jordbruksproduktivitet, ökad inkomst för jordbrukare och miljöskydd.