طراحی و ساخت دریچه الکترونیکی کانال های آبیاری

دریچه های تنظیم سطح آب و کنترل دبی از مهمترین بخش های هر شبکه آبیاری به حساب می آیند که اغلب پس از بهره برداری دچار مشکل شده و تنظیم دقیق میزان دبی عبوری از طریق این دریچه ها تقریبا غیرممکن می گردد. مکانیزه کردن دریچه های سیستم های آبیاری سطحی تا حد زیادی می تواند باعث صرفه جویی در میزان آب مصرفی و افزایش راندمان گردد. بر همین اساس در این طرح سعی گردید با استفاده از تکنولوژی های نوین، دریچه ای طراحی و ساخته شود که با توجه به میزان دبی تعریف شده و سطح آب بالادست بتواند به صورت هوشمند عمل کرده و دبی مورد نظر را از خود عبور دهد. برای آب بندی دریچه از لاستیک های آب بند حبابی شکل استفاده گردید تا میزان هدررفت آب به کمترین مقدار خود برسد. قطعات مورد استفاده جهت مکانیزه کردن دریچه شامل: موتور، انکودر، سنسور التراسونیک، اینورتر و PLC می باشند. تمامی محاسبات مربوط به میزان بازشدگی دریچه توسط PLC انجام می گیرد و پس از آن دستورات لازم به الکتروموتور منتقل می شود. انکودر به موتور متصل بوده و با توجه به محاسبات صورت گرفته تعداد دورهای موتور را برای میزان بازشدگی مشخص کنترل می کند. جهت کنترل سیستم حرکتی دریچه از محیط TIA Portal استفاده گردید. برنامه نوشته شده در محیط TIA Portal کلیه تنظیمات مربوط به میزان  دبی عبوری، میزان بازشدگی دریچه و حساسیت سنسور التراسونیک و دریچه را شامل می شود. برنامه به گونه ای نوشته شده است که بتواند انعطفاف پذیری دریچه در شرایط واقعی را تامین نماید. جهت بررسی میزان دقت دریچه، از مدل آزمایشگاهی استفاده گردید. با توجه به آزمایشات صورت گرفته، رابطه به دست آمده جهت میزان بازشدگی دریچه کالیبره گردید. ضریب تعیین و ریشه میانگین مربعات خطا برای معادله اصلاح شده به ترتیب برابر با 97/0 و 66/0 محاسبه گردید که نشان دهنده عملکرد مناسب دریچه خودکار ساخته شده بر اساس رابطه اصلاح شده می باشد.