DD248951A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektronischen steuerung von beregnungsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung von Beregnungsanlagen. Mit ihr wird ein aufwendiger Steuergeraeteaufbau vermieden und bei hoechster Variabilitaet eine Erdfeuchte von fast trocken bis 100% nass erreicht. Das Verfahren nutzt die Abweichung des Istwertes der Messgroesse vom Sollwert fuer die Steuerung einer Wasserversorgung, vermeidet eine Ueberwaesserung der Nutzflaechen und eine Zerstoerung der Pumpaggregate bei Trockenlauf. Die Vorrichtung beinhaltet eine Steuerstrecke, die in Verbindung mit Wasserstandsmessern eine Wasserregulierung aus dem Wassernetz, Brunnen, Wasservorratsbehaelter u. a. ermoeglicht.

Description

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein Verfahren zur automatischen Einsatzsteuerung von Beregnungsmaschinen vorgeschlagen worden, die vorwiegend in der Pflanzenproduktion eingesetzt werden. Das Verfahren beruht auf der einmaligen Erfassung und Einspeicherung von im Feldexperiment erhaltenen und mathematisch verknüpften Daten zu einem Bodenfeuchteverminderungsparameter und dem Vergleich der auf Grund einer einmalig gemessenen Bodenfeuchte und der laufend gemessenen Verdunstungsrate bestimmten aktuellen Bodenfeuchte (DD-WP 217970).

Ein weiterer Vorschlag betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung eines Ensembles von Ventilen und soll die automatische Wasserregulierung in Meliorationsanlagen verbessern. Neben einer Verringerung des Arbeitskräfte- und Energieaufwandes wird eine Qualitätserhöhung der Steuerung für beispielsweise Bewässerungsdosierung angestrebt. Mit Hilfe dieses Verfahrens soll die vom Umfang und Aufwand her ihm angepaßte Vorrichtung zur automatischen Steuerung von Ventilsystemen in unterschiedlicher Größe und Kompliziertheit derart konstruiert werden, daß während ihrer Nutzung mindestens ein Mikrorechner mit Peripherieeinheiten für die Ein- und Ausgabe der Parameter oder Steuersignale im Zusammenspiel steht (DD-WP 223051).

Diese vorgeschlagenen Lösungen lassen für die Anwendung in der Landwirtschaft technologische und ökonomische Vorteile erkennen, sie sind aber für eine optimale Versorgung der Bodenkulturen bzw. für eine kontinuierliche Bewässerung gartenbaulicher Nutzflächen, insbesondere solcher in Siedler- und Kleingartengrundstücken, sehr kostenaufwendig. Außerdem gestatten die entwickelten Steuerungen nur eine einseitige Benutzung, d. h. nur die Realisierung der Beregnung. Diese einseitige Benutzung trifft auch auf eine Vorrichtung zum Steuern der Bewässerung von Garten zu, in dessen Gehäuse im Strömungsweg des Wassers sich ein Magnetventil befindet, welches mittels einer Zeitschaltuhr steuerbar ist (DE-OS 3428097).

Schließlich sei auch noch auf ein Verfahren zum Steuern der Wasserzufuhr zu einer Bewässerung-oder Beregnungsanlage hingewiesen, welche die Bodenfeuchtigkeit konstant halten soll. Seine Wesensmerkmale bestehen darin, daß die Boden-Sollfeuchtigkeit in der Steuerlogik eingestellt wird und diese Steuersignale zum Öffnen und Schließen des Bewässern ngsventiles derart abgibt, daß die Bodenfeuchtigkeit den Sollwert erreicht und auf diesem verbleibt.

Das Verfahren ist dafür ausgelegt, einen natürlichen Niederschlag mit einem Regensensor zu erkennen und das Steuersignal bei auftretendem Niederschlag zu unterdrücken. Diese Unterdrückung kann bereits bei abnehmender Tendenz des Luftdruckes eingeleitet und im Fallesich einstellender Minimal-Temperaturen erfolgen, da bekanntlich Pflanzen bei niedrigen Temperaturen von etwa -2⁰C biscirka 10⁰C nicht vertrocknen.

Das Verfahren ist also darauf angelegt, die Luftfeuchtigkeit zu messen und die Boden-Sollfeuchtigkeit in Abhängigkeit von der gemessenen Luftfeuchtigkeit zu verstellen. Seine Anwendung erfordert jedoch eine Steuerlogik, mit dereine Lufttemperaturmessung und eine Vereisungsmessung, die Messungen von Luftdruck, Luftdrucktendenz, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Bodenfeuchtigkeit u.a. verarbeitet werden können. Wie eine Vorrichtung aufgebaut sein muß, um ein solches Verfahren (DE-OS 3238073) nutzen zu können, zeigt beispielsweise ein Aufbau mit Mikrocomputer und Arithmetikprozessor, mittels denen die Einflußgrößen zur Steuerung des Beregnungsablaufes zu verarbeiten sind (DE-OS 3049436).

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Vermeidung eines aufwendigen Steuergeräteaufbaues. Ihr Zweck besteht besonders darin, höchste Variabilität für eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung von Beregnungsanlagen zu erreichen, in die auch handelsübliche Kleinberegner wie z. B. Horstregner, Rechteckregner, Regenpilze und Sprühschläuche einzubeziehen sind. Weiterhin soll durch ausgewählte Parameter und mittels eines unkomplizierten Schaltungsaufbaues auch eine Wasserversorgung in höher gelegene Behältnisse sowie in Rohrleitungssysteme mit Sanitäranlagen ermöglicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein Verfahren zur elektronischen Intervallsteuerung einer derartigen Bewässerung und Wasserversorgung zu schaffen, sowie ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die eine Feuchtigkeitsvorwahl, eine Erdfeuchte von fast trocken bis 100% naß und eine generelle Wasserregulierung ermöglicht

Es wurde gefunden, daß der Zustand des Erdreiches unterschiedliche Feuchtigkeitswerte aufweist, weil einerseits die

Eindringgeschwindigkeit des Wassers in die einzelnen Erdschichten unterschiedlich ist, andererseits die Verdunstung in den tiefer gelegenen Schichten nicht so schnell vonstatten geht. Ein anderer, sehr stark die Feuchtigkeitswerte beeinflussender Faktor, der im Hinblick auf eine künstliche Bewässerung landwirtschaftlicher und gärtnerischer Nutzflächen erfaßt werden muß, ist die Naturberegnung.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß unter Ausnutzung eines vom Wasser-und Chemikaliengehalt im Erdreich abhängigen elektrischen Erdwiderstandes, einerfrequenz- und amplitudenstabilen Spannung und eines mittels Meßfühler durch das Erdreich fließenden elektrischen Stromes eine Wechselspannung induziert wird, daß diese Wechselspannung nach erfolgter Gleichrichtung gemessen und mit einer Vorgabespannung, die der zu erwartenden Erdfeuchtigkeit entspricht, verglichen wird und daß eine aus diesem Vergleich potentiometrisch zur Verfügung gestellte Spannung, die der Abweichung des Istwertes der Meßgröße vom Sollwert proportional ist, nach erfolgter Verstärkung für die Steuerung einer Wasserversorgung genutzt wird.

Unter Berücksichtigung der Eindringgeschwindigkeit des Wassers in verschiedene Erdschichten sowie zur Vermeidung einer Überbewässerung der Nutzflächen wird die Steuerspannung bis zum Erreichen des eingestellten Feuchtigkeitswertes mehrfach zu- und abgeschaltet, wobei die Schaltzeiten im Verhältnis Einschaltzeit zu Ausschaltzeit wie 1:1 erfolgen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im wesentlichen eine elektronische Steuerschaltung und weist eine aus einem Spannungsentkoppler, einem Gleichrichter mit Siebung, einem Meßwertschalter mit angeschlossenem Potentiometer, einem NAND-Gatter mit angeschlossenem Zeitschalter und einem Verstärker bestehende Steuerstrecke auf, die eingangsseitig über einen Einstellregler und einen NF-Sinusverstärker mit einem Sinusgenerator sowie über Masse des Span η ungsentkopplers mit einem binären Meßfühler und ausgangsseitig mit einer Relaisschaltung für die Ansteuerung nachgeschalteter Stelleinrichtungen oder Pumpaggregate verbunden ist.

Diese Ausgestaltung reicht aus für den Fall, daß die aus einer Relaisspule, Diode und Leuchtdiode bestehende Relaisschaltung über ihre Relaiskontakte eine Verbindung der Steuerspannungsanschlüsse mit der Stelleinrichtung herstellt und diese Stelleinrichtung ein Magnetventil eines Wassernetzanschlusses ist.

In dem Fall, in dem kein solcher Wassernetzanschluß besteht, ist es interessant, wenn eine Wasserversorgung aus einem Vorratsbehälter, Brunnen o.a. oder aus einem Wasserverteilerbehälter erfolgen kann. Soll die Wasserversorgung beispielsweise aus einem Brunnen erfolgen, dann ist über die Relaiskontakte der Relaisschaltung ein Anschluß mit einer motorbetriebenen Wasserpumpe hergestellt und der Steuerstrecke ein Wasserstandsmesser parallel geschaltet. Dieser ist eingangsseitig mit der Ausgangsseite des NF-Sinusverstärkers und ausgangsseitig mit der Eingangsseite des Verstärkers verbunden und besteht aus einem Spannungsentkoppler, einem Gleichrichter mit Siebung und Zeitglied, einem NAND-Gatter und einem zweiten binären Meßfühler, der seinerseits und über Masse des Spannungsentkopplers an diesen angeschlossen ist.

Zur Durchführung des Verfahrens mit einer Wasserversorgung aus dem Wasserverteilerbehälter ist bei gleichem oder bei Verwendung eines Kraftstrommotors über ein Schütz erfolgtem Wasserpumpenanschluß ein Wasserstandsmesser ebenso der Steuerstrecke parallel geschaltet, der eine gleiche Schaltung und Verbindung des vorherigen Wasserstandsmessers aufweist, dessen NAND-Gatter ausgangsseitig noch mit einem weiteren NAND-Gatter signalverknüpft ist, welcher die Verbindung zum Verstärker der Steuerstrecke herstellt.

Die Wasserentnahme aus den Behältnissen oder Brunnen kann über einen direkten Anschluß oder über eine Saugleitung erfolgen, die eine Verbindung zu der einen oder anderen Wasserpumpe herstellen. Die Ausgestaltung der Vorrichtung gestattet außerdem eine Wasserentnahme aus den Brunnen während einer Wasserzuführung in den Vorrats- oder Wasserverteilerbehälter. Hierzu ist es erforderlich, die Ausflußseite der Wasserpumpe, die zweckentsprechend mit einer Beregnungsanlage verbunden ist, von dieser zu trennen und über eine Rohr-oder Schlauchverbindung an den Behälter anzuschließen.

Durch die Anordnung der parallel zur Steuerstrecke geschalteten Wasserstandsmesser werden wesentliche Schaltvorgänge ausgelöst und zwar wird zum einen bei Unterschreitung der minimalen Wasserhöhe im Brunnen bzw. Vorratsbehälter die Wasserpumpe selbständig abgeschaltet und bei Überschreitung der minimalen Wasserhöhe durch Wasserzulauf die Wasserpumpe wieder zugeschaltet. Zum anderen wird bei Unterschreitung der minimalen Wasserhöhe im Wasserverteilerbehälter die Wasserpumpe selbständig zugeschaltet und bei erreichter Maximalhöhe des Wasserstandes der Wasserzulauf unterbrochen. Und letztlich bewirken die Wasserstandsmesser eine Zu-und Abschaltung der Wasserpumpe nur in Abhängigkeit vom vorhandenen Feuchtigkeitswert im Erdreich und der von ihm beeinflußten elektronischen Steuerung zur Freigabe bzw. Sperre der Wasserpumpe.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel und insbesondere aus dem Erfindungsanspruch.

Ausführungsbeispiel

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer elektronischen Schaltungsanordnung in einer Steuervorrichtung für

Beregnungsanlagen, wobei zwei elektronische Schaltgruppen in Form eines Rechteckes gezeigt sind,

Fig. 2: die eine in Fig. 1 gezeigte Schaltgruppe eines Wasserstandsmessers für Brunnenbetrieb,

Fig.3: die andere in Fig. 1 gezeigte Schaltgruppe eines Wasserstandsmessers für Wasserbehältnisse,

Fig.4: den Hauptteil eines Magnetventiles,

Fig. 5: den Anschluß einer motorbetriebenen Wasserpumpe und

Fig. 6: den Anschluß einer mit Kraftstrommotor angetriebenen Wasserpumpe.

Die Vorrichtung zur elektronisch en Steuerung von Beregnungsanlagen ist zum Zuführen einerfrequenz- und amplitudenstabilen Spannung mit einem Sinusgenerator 1, einem E instell regler 2undeinem NF-Sinusverstärker 3 versehen. Dieser ist ausgangsseitig mit einem Spannungsentkoppler 4, mit einer aus Prüftaste 5 und Vorwiderstand 6 bestehenden Kontrolleinheit sowie einem binären Meßfühler 7 verbunden, der über Masse des Spannungsentkopplers 4 mit diesem in Verbindung steht. Der als Übertrager von den Feuchtigkeitswerten entsprechenden Spannungsgrößen eingesetzte Spannungsentkoppler 4 ist die

erste Funktionseinheit einer Steuerstrecke, die noch aus einem Gleichrichter 8, einem Meßwertschalter 9 mit angeschlossenem Potentiometer 10, einem NAND-Gatter 11 mit angeschlossenem Zeitschalter 12 und einem Verstärker 13 besteht. Dieser Verstärker 13 ist ausgangsseitig mit einer Relaisschaltung signalverknüpft, überdie eine Ansteuerung nachgeschalteter Stelleinrichtungen oder Pumpaggregate erfolgt. Ihr zweckentsprechender Aufbau ist im wesentlichen mit einer Relaisspule 14 und einer Diode 15 erfolgt und ihre Einschaltung wird mittels einer Leuchtdiode 16 angezeigt. Überdie Relaiskontakte 17 kann beispielsweise eine Verbindung zu einem in Fig. 4 dargestellten Magnetventil 18 hergestellt werden, das in der Funktion einer Stelleinrichtung vorzugsweise mit einer Magnetspule 19 und einem von ihr beeinflußbaren Wasserventil 20 ausgestattet ist. Das Wasserventil 20 ist eingangsseitig mit einem Wassernetzanschluß verbunden und weist ausgangsseitig einen Anschluß zu der Beregnungsanlage auf.

Ist ein solcher Anschluß hergestellt und die Steuervorrichtung mit Strom aus dem normalen Lichtnetz versorgt, wird erst mit dem Sinusgenerator 1 die frequenz- und amplitudenstabile Spannung erzeugt und diese dann mit dem NF-Sinusverstärker 3 verstärkt. Der über den Weg Übertrager!= Spannungsentkoppler 4) — Meßfühler 8 — Erdreich — Meßfühler 7 nach Masse fließende Strom induziert im Übertrager auf der Gegenseite eine Wechselspannung, die nach der Gleichrichtung im Meßwertschalter 9 ausgewertet wird. Bedeutungsvoll ist dabei der Erdwiderstand in der Region des Meßfühlers 7, der mit einer Verringerung von Wasser- und Chemikaliengehalt ansteigt oder umgekehrt um so kleiner wird, je höher der Wasser- und Chemiekaliengehalt des Erdreiches ist. Der Erdwid'erstand bestimmt folglich die Stromzunahme bzw. -abnähme auf der einen Seite und die Spannungserhöhung bzw. -verringerung auf der anderen Seite des Übertragers. Mit dem Potentiometer 10 ist dem Meßwertschalter 9 eine Spannung vorgegeben, deren Höhe einem brauchbaren Feuchtigkeitswert im Erdreich entspricht und vom Anwender als die von ihm gewünschte Bodennässe angesehen wird. Die auf diese Weise vorgegebene Spannung kann stufenlos verstellt werden, so daß dadurch Erdfeuchtigkeiten von fast trocken bis 100% naß (Wasser) erzieibar sind. Wenn der erhaltene Wert eine Feuchtigkeitsunterschreitung anzeigt, liegt an der Reiaisschaltung eine Steuerspannung an, welche die Relaiskontakte 17 einschaltet und die Einschaltung überdie Leuchtdiode 16 signalisiert. Gleichzeitig wird das Magnetventil 18 angesteuert und der Wasserzulauf für die Beregnungsanlage freigegeben. Weil nun die Eindringgeschwindigkeit des Wassers in verschiedenen Erdreichen oder Erdschichten unterschiedlich ist und das erfindungsgemäße Verfahren darauf angelegt ist, eine unvertretbare Überbewässerung zu vermeiden, schaltet der Zeitschalter 12 im Verhältnis Einschaltzeit zu Ausschaltzeit =1:1 die Beregnungsanlage solange ein und aus, bis vom Meßwertschalter 9 ein Ausschaltsignal an die Relaisschaltung gegeben wird. Das ist dann der Fall, wenn der durch das Potentiometer 10 vorgegebene Feuchtigkeitwert erreicht ist.

Es ist zu konstatieren, daß, wenn die Relaisschaltung keine Spannung erhält, auch das Magnetventil 18 geschlossen und folglich der Wasserzufluß zur Beregnungsanlage gesperrt ist. Tritt eine erneute Feuchtigkeitsunterschreitung ein, wiederholt sich der beschriebene Steuerprozeß zur kontinuierlichen Bewässerung landwirtschaftlicher und gärtnerischer Nutzflächen. Setzt beim Betreiben der Vorrichtung eine Naturberegnung ein, wird mit Überschreitung des eingestellten Feuchtigkeitswertes die Beregnungsanlage selbständig abgeschaltet. Die künstliche Beregnung bleibt solange in Ruhe, bis die Erdfeuchtigkeit über den Meßfühler 7 eine ausreichende Steuerspannung für das Magnetventil 18 aufgebaut hat. Der dann folgende Steuerprozeß erfolgt wie vorstehend beschrieben.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist auch funktionsfähig, wenn an Stelle des Magnetventiles 18 eine Motorpumpe verwendet werden soll. Diese wird überdie Relaiskontakte 17 zu- und abgeschaltet und gemäß ihres Aufbaues nach Fig. 5 und 6 mit diesen verbunden.

Damit die motorbetriebenen Wasserpumpen durch Trockenlauf nicht zerstört werden können, wurde parallel zur Steuerstrecke ein Wasserstandsmesser 33 geschaltet, der eingangsseitig mit der Ausgangsseite des NF-Sinusverstärkers 3 und ausgangsseitig mit der Eingahgsseite des Verstärkers 13 verbunden ist. Dieser in Fig. 2 dargestellte Wasserstandsmesser 33 besteht aus einem Spannungsentkoppler 22 mit Lastwiderstand, einem Gleichrichter 23 mit Siebung und Zeitglied, einem NAND-Gatter 24 und einem weiteren binären Meßfühler 43, der seinerseits eingangsseitig und über Masse des Spannungsentkopplers 22 an diesen angeschlossen ist.

Die so aufgebaute und mit der Steuerstrecke signalverknüpfte zusätzliche Meßstelle ist für den Brunnenwasserstand bestimmt und sorgt dafür, daß bei Unterschreitung der minimalen Wasserhöhe die Wasserpumpe automatisch abgeschaltet wird. Erst wenn durch einen Wasserzulauf eine Überschreitung dieser Wasserhöhe erfolgt, wird elektronisch die Freigabe für die Einschaltung der Wasserpumpe signalisiert.

In Fig.3 wird die in Fig. 1 mit einem Rechteck gekennzeichnete Schaltgruppe eines Wasserstandsmessers 34 gezeigt, der in gleich er Anordnung wie vorher beschrieben aus einem Spannungsentkoppler 44 mit Lastwiderstand, einem Gleichrichter 45 mit Siebung und Zeitglied, einem NAND-Gatter 46 sowie einem binären Meßfühler 47 besteht und in der das NAND-Gatter 46 noch mit einem zweiten NAND-Gatter 26 signalverknüpft ist, das den Anschluß zum Verstärker 13 herstellt.

Mit der weiteren Meßstelle wurde zusätzlich zur Erfassung der Mindestwasserhöhe in einem Wasservorratsbehälter 21 eine Messung der Maximalwasserhöhe in einem Wasserverteilerbehälter 25 möglich gemacht. Ist der eingestellte Feuchtigkeitswert unterschritten, wird durch die Relaisschaltung die Wasserpumpe 27 bzw. 32 eingeschaltet und soviel Wasser aus dem Wasservorratsbehälter 21 in den Wasserverteilerbehälter 25 gepumpt, bis durch die vorgegebene Höhe des Meßfühlers 47 die dementsprechende Wasserhöhe erreicht ist. Durch die dem Meßfühler 47 nachgeschaitete Signalauswertung des Wasserstandsmessers 34 wird über die Relaisschaltung die Pumpe wieder ausgeschaltet.

Die hier beschriebene Schaltgruppe des Wasserstandsmessers 34 ist auch für die Bewässerung von Balkonblumenkästen geeignet, wenn der Wasserverteilerbehälter 25 etwas höher als die Blumenkasten angebracht ist. Es ist in jedem Fall die Voraussetzung zu schaffen, daß das Wasser vom Wasserverteilerbehälter 25 über eine Rohr- oder Schlauchverbindung abfließen kann, damit über diese entweder die Erdbefeuchtung oder eine Wasserversorgung für Sanitäranlagen erfolgen kann. Neben einer optischen Anzeige der Inbetriebnahme der Steuerstrecke mittels der Leuchtdiode 16 könnte auch noch eine optische Anzeige der Feuchtigkeitswahl und des gemessenen Feuchtigkeitswertes erfolgen. Zu diesem Zweck müßte vor den Meßwertschalter 9 ein bekannter Schaltkreis angeordnet sein, der dann seinen Anschluß über einen Umschalter der beiden Eingänge vom Meßwertschalter 9 erhält.

Erfindungsgemäß wurde eine kostengünstige Vorrichtung geschaffen, die für einen Wassernetzanschluß, einen Brunnenanschluß oder einen Anschluß des Wasservorratsbehälters 21 und des Wasserverteilerbehälters 25 bzw. eine Verbindung dieser beiden Behältnisse ausgelegt ist und die eine ausreichende Befeuchtung relativ großer bis kleinster Nutzflächen sowie anderweitige Wasserversorgung sichert.

Wie bereits gesagt, können an Stelle des Magnetventiles 18 auch Motorpumpen verwendet werden, die hier im

Ausführungsbeispiel als Wasserpumpen bezeichnet und mit den Bezugszahlen 27 und 32 kenntlich gemacht sind. Die

Wasserpumpe 27 besteht aus einem Motor 28 und einem Pumpaggregat 29, das einen Anschluß 38 für die Wasserzuführung und einen Anschluß 41 für beispielsweise die Beregnungsanlage aufweist. Die Wasserpumpe 32 hingegen ist mit einem

Kraftstrommotor 31 ausgestattet, der über ein Schütz 30 seine Spannung erhält.

Außerdem ist mit der Bezugszahl 42 das Erdreich, mit der Bezugszahl 35 der Ausgang am Wasserverteilerbehälter 25 und sind mit den Bezugszahlen 36,37 der Anschluß für die Steuerspannung sowie für das Magnetventil 18 bzw. die Wasserpumpen 27,32 gekennzeichnet.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß im Wasservorratsbehälter 21 eine Saugleitung 39 vorhanden ist, welche die

Verbindung über die Anschlüsse 38,40,41 zur Beregnungsanlage oder zum Wasserverteilerbehälter 25 herstellt. .__..-- - ~ ""'"

Claims (11)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur elektronischen Steuerung von Beregnungsanlagen, die insbesondere bestimmt sind zur kontinuierlichen Bewässerung landwirtschaftlicher und gärtnerischer Nutzflächen, gekennzeichnet dadurch, daß unter Ausnutzung eines vom Wasser- und Chemikaliengehalt im Erdreich abhängigen elektrischen Erdwiderstandes, einerfrequenz- und amplitudenstabilen Spannung und eines mittels Meßfühler durch das Erdreich fließenden elektrischen Stromes eine Wechselspannung induziert wird, daß diese Wechselspannung nach erfolgter Gleichrichtung gemessen und mit einer Vorgabespannung, die der zu erwartenden Erdfeuchtigkeit entspricht, verglichen wird und daß eine aus diesem Vergleich potentiometrisch zur Verfügung gestellte Spannung, die der Abweichung des Istwertes der Meßgröße vom Sollwert proportional ist, nach erfolgter Verstärkung für die Steuerung einer Wasserversorgung genutzt wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerspannung bis zum Erreichen des eingestellten Feuchtigkeitswertes mehrfach zu- und abgeschaltet wird, wobei die Schaltzeiten im Verhältnis Einschaltzeit zu Ausschaltzeit wie 1:1 sind.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung eine elektronische Steuerschaltung enthält, die eine aus einem Spannungsentkoppler (4), einem Gleichrichter (8) mit Siebung, einem Meßwertschalter (9) mit angeschlossenem Potentiometer (10), einem NAND-Gatter (11) mit angeschlossenem Zeitschalter und einem Verstärker (13) bestehende Steuerstrecke aufweist, die eingangsseitig über einen Einstellregler(2)undeinen NF-Sinusverstärker (3) mit einem Sinusgenerator (1) sowie über Masse des Spannungsentkopplers (4) mit einem binären Meßfühler (7) und ausgangsseitig mit einer Relaisschaltung für die Ansteuerung nachgeschalteter Stelleinrichtungen oder Wasserpumpen verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Relaisschaltung aus einer Relaisspule (14), einer Diode (15) und einer Leuchtdiode (16) gebildet und mit Relaiskontakten (17) ausgeschaltet ist, über die eine Verbindung der Steuerspannungsanschlüsse (36) mit den Anschlüssen (37) der Stelleinrichtungen bzw. Wasserpumpen herzustellen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Stelleinrichtungen Magneteinrichtungen eines Magnetventiles (18) und die Wasserpumpen motorbetriebene Wasserpumpen (27, 32) sind.
6. 6. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerstrecke ein Wasserstandsmesser (33) parallel geschaltet ist, der eingansseitig mit der Ausgangsseite des NF-Sinusverstärkers (3) und ausgangsseitig mit der Eingangsseite des Verstärkers (13) verbunden ist und aus einem Spannungsentkoppler (22) mit Lastwiderstand, einem Gleichrichter (23) mit Siebung und Zeitglied, einem NAND-Gatter (24) und einem zweiten binären Meßfühler (43) besteht, der seinerseits eingangsseitig und über Masse des Spannungsentkopplers (22) an diesen angeschlossen ist.
7. 7. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerstrecke und dem Wasserstandsmesser (33) ein zweiter Wasserstandsmesser (34) parallel geschaltet ist, der eingangsseitig mit der Ausgangsseite des NF-Sinusverstärkers (3) und ausgangsseitig mit der Eingangsseite des Verstärkers (13) verbunden ist und aus einem Spannungsentkoppler (44) mit Lastwiderstand, einem Gleichrichter (45) mit Siebung und Zeitglied, einem ersten Nand-Gatter (46) und einem zweiten NAND-Gatter (26) sowie einem dritten binären Meßfühler (47) besteht, der seinerseits eingangsseitig und über Masse des Spannungsentkopplers (44) an diesen angeschlossen ist.
8. 8. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der erste Meßfühler (7) in dem zu bewässernden Erdreich so eingebracht ist, daß die eine Elektrode in einer oberflächennahen Schicht und die andere Elektrode in einer tieferen Schicht angeordnet ist und beide Elektroden in einem seitlichen Abstand voneinander stehen.
9. 9. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß der zweite Meßfühler (43) in einem Brunnen oder Wasservorratsbehälter (21) unterhalb des Wasserspiegels angeordnet ist, wobei seine beiden Elektroden in einem seitlichen Abstand voneinander stehen.
10. 10. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß der dritte Meßfühler (47) in einem Wasserverteilerbehälter (25) oberhalb des Wasserspiegels angeordnet ist, wobei seine beiden Elektroden in einem seitlichen Abstand voneinander stehen.
11. 11. Vorrichtung nach Punkt 3 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Brunnen bzw. Wasservorratsbehälter (21) mit einer Saug leitung (39) versehen ist, die mit dem Anschluß (38) des

    Wasserventils (20) oder der Pumpaggregate (29) verbunden ist und über diese einen Anschluß mit der Beregnungsanlage oder dem Wasserverteilerbehälter (25) herstellt.

    Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

    Anwendungsgebiet der Erfindung

    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung von Beregnungsanlagen, die insbesondere bestimmt sind zur kontinuierlichen Bewässerung landwirtschaftlicher und gärtnerischer Nutzflächen, aber auch für eine vorteilhafte Bewässerung von Bodenkulturen in Gewächshäusern. Das Verfahren und die Vorrichtung kann auch noch zur Auffüllung höher gelegener Wasserspeicher benutzt werden, die unter Ausnutzung der Schwerkraft des beteiligten Mediums ein Rohrleitungssystem und eine sich anschließende Sanitäranlage mit Wasser versorgt.