raportare stiintifica rst - raport stiintific si tehnic in...
TRANSCRIPT
RAPORTARE STIINTIFICA
RST - Raport stiintific si tehnic in extenso
Titlu proiect:
TEHNOLOGIE DE IRIGARE INDIVIDUALA CU COLECTOARE PLUVIALE A VITELOR DE VIE IN
PRIMII ANI DE VEGETATIE
Coordonator proiect:
INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE PENTRU MECATRONICA SI TEHNICA
MASURARII – INCDMTM Bucuresti
CUPRINS
1. Obiective etapa 1
2. Rezumatul etapei 1
3. Descrierea stiintifica si tehnica, cu punerea in evidenta a rezultatelor etapei 1 si a
gradului de realizare a obiectivelor
4. Anexe
5. Concluzii
1. OBIECTIVE ETAPA 1
Activităţile aferente etapei 1 au fost desfăşurate în anul 2014 şi au urmărit realizarea următoarelor
obiective:
elaborarea documentaţiei de execuţie a modelului funcţional de senzor neconvenţional de
prag de umiditate sol,
realizarea fizică a 12 modele funcţionale de senzor neconvenţional de prag de umiditate sol.
2. REZUMATUL ETAPEI 1
Elaborarea documentaţiei de execuţie a modelului funcţional de senzor neconvenţional de prag de
umiditate sol a avut la bază cererea de brevet de invenţie cu titlul “HIGROSTAT MECANIC CU
CONTACT ELECTRIC LAMELAR”, solicitată de INCDMTM Bucureşti şi care a fost înregistrată la OSIM
cu nr. A / 00480 / 27.06.2013.
Documentaţia rezultată a fost preluată de atelierul de execuţie modele şi produse unicat din cadrul
INCDMTM Bucureşti în vederea realizării fizice a 12 modele funcţionale de senzor de prag de umiditate
sol. În acest scop au fost achiziţionate materialele necesare şi, în paralel cu execuţia reperelor din
componenţa modelului funcţional al senzorului de prag de umiditate sol, au fost efectuate experimentări
care au permis stabilirea valorii optime a volumului de hidrogel poliacrilamidic care constituie elementul
sensibil al senzorului.
La data prezentei raportări au fost realizate reperele din componenţa principalului subansamblu
(Element sensibil senzor – CEFIN 358 1.0, conform ANEXA 1 ) al primului model funcţional de senzor de
prag de umiditate, urmând ca până la data de 31.12.2014 (termenul de finalizare a Etapei 1 conform
planului de realizare a proiectului) să fie executate toate cele 12 modele funcţionale ale senzorului.
La adresa web http://incdmtm.ro/proiecte.php?proiectID=67, pot fi consultate în timp real toate
informaţiile necesare cu privire la activităţile desfăşurate şi la rezultatele obţinute în cadrul proiectului.
3. DESCRIEREA STIINTIFICA SI TEHNICA, CU PUNEREA IN EVIDENTA A REZULTATELOR ETAPEI
SI GRADUL DE REALIZARE A OBIECTIVELOR
Monitorizarea valorii de prag a umidităţii la nivelul rădăcinilor viţelor de vie este realizată cu ajutorul
unei reţele de senzori ieftini şi fiabili, uniform distribuiţi pe parcela experimentală, care nu necesită aport
energetic extern sau activităţi de mentenanţă. La atingerea valorii de prag, elementul lor sensibil, realizat
dintr-un copolimer reticular al acrilamidei cu acrilatul de potasiu (hidrogel), acţionează un contact electric.
Elementul sensibil funcţionează în cicluri absorbţie-eliberare de apă.
Când umiditatea solului creşte, hidrogelul absoarbe apă şi îşi măreşte volumul. Aceasta are ca
efect translaţia unei tije care acţionează asupra lamelelor unui contact electric.
La atingerea valorii precalibrate de prag a umidităţii relative se produce schimbarea stării
contactului electric lamelar din normal închis (NI) în normal deschis (ND).
Când umiditatea solului scade, hidrogelul începe să elibereze treptat apa absorbită şi ca urmare
elementul sensibil al senzorului îşi micşorează volumul. Aceasta determină translaţia în sens invers a tijei
sub acţiunea unui arc de compresiune. La atingerea valorii precalibrate de prag a umidităţii solului,
contactul electric lamelar revine la starea iniţială (NI). Viteza de absorbţie-eliberare a apei şi timpul de
răspuns al senzorului, depind de balanţa hidrofil / hidrofobă a matricii polimerice a hidrogelului şi de
gradul de reticulare al acesteia.
Higrostatele mecanice similare realizate până în prezent, bazate pe modificarea volumului
elementului sensibil în funcţie de valoarea umidităţii solului utilizează ca materiale higroscopice materiale
celulozice tratate, esenţe de lemn, sau polimeri sintetici. Unele materiale au o rezistenţă scăzută la
fluctuaţii mari de temperatură, la acţiunea agenţilor chimici sau la stresul mecanic asociat ciclurilor
repetate de absorbţie-eliberare de apă şi din aceste cauze fiabilitatea higrostatelor este mică. Alte
materiale au sensibilitate scăzută, timp mare de răspuns şi / sau histerezis mare al răspunsului la
variaţiile de umiditate. De asemenea, utilizarea unora dintre aceste materiale implică adoptarea unor
soluţii constructive complicate, care ridică preţul de cost al higrostatelor.
O bună parte dintre aceste dezavantaje sunt înlăturate într-o măsură mai mare sau mai mică prin
utilizarea hidrogelului poliacrilamidic ca material pentru elementul sensibil al senzorului şi prin soluţia
constructivă adoptată pentru protejarea acestuia împotriva stresului mecanic (ANEXA 1 – Detaliu A).
Soluţia constructivă adoptată pentru realizarea modelului funcţional al senzorului de prag de
umiditate a solului permite reglajul poziţiei contactului electric lamelar, în vederea calibrării sale în
conformitate cu valoarea de prag prestabilită (ANEXA 1 – Detaliu B).
Cu ajutorul unei membrane de cauciuc este realizată separarea de mediu dintre sol şi mecanismul
de acţionare a contactului electric (ANEXA 1 – Detaliu B).
Presetupa senzorului asigură cablului electric împotriva smulgerii precum şi etanşarea zonei de
conexiune a acestuia cu lamelele contactului electric (ANEXA 1 – Detaliu C).
La data prezentei raportări a fost realizată documentaţia de execuţie a modelului funcţional de
senzor de prag de umiditate sol şi au fost realizate reperele din componenţa principalului subansamblu
(Element sensibil senzor – CEFIN 358 1.0, conform ANEXA 1 ) al primului model funcţional de senzor de
prag de umiditate, urmând ca până la data de 31.12.2014 (termenul de finalizare a Etapei 1 conform
planului de realizare a proiectului) să fie executate toate cele 12 modele funcţionale ale senzorului.
Rezultatele obţinute:
documentaţie execuţie model funcţional de senzor de prag de umiditate sol,
element sensibil senzor – CEFIN 358 1.0, conform ANEXA 1,
validează faptul că obiectivele propuse în această primă etapă a proiectului vor fi realizate la termenul de
finalizare a Etapei 1 conform planului de realizare a proiectului.
4. ANEXE
ANEXA 1 – Senzor prag umiditate sol
5. CONCLUZII
Modelul funcţional al senzorului de prag de umiditate sol proiectat şi realizat în cadrul Etapei 1 are
următoarele avantaje:
este autonom din punct de vedere energetic,
prezintă un contact electric a cărui stare se schimbă în funcţie de o valoare precalibrată
de prag a umidităţii mediului, ceea ce permite integrarea lui într-un sistem de
automatizare,
o medie a timpului de bună funcţionare de 5 ani, datorată capacităţii hidrogelului
poliacrilamidic a-şi menţine nealterate caracteristicile chiar şi în condiţii grele de lucru
(mediu coroziv, diferenţe mari de temperatură, stres mecanic ridicat),
soluţia constructivă adoptată este simplă şi conferă fiabilitate senzorului,
activităţile de calibrare şi întreţinere a senzorului nu necesită o specializare ridicată a
operatorului.
Urmează ca după precalibrările celor 12 modele funcţionale ale senzorului, acestea să fie testate
în condiţii de laborator în etapa următoare.
ANEXA 1 - Senzor prag umididtate sol
A C
B
Detaliu A
Detaliu B
Detaliu C
Nr crt
Denumirea Nr. desen Format Observaţii
1 Senzor prag de umiditate CEFIN.358 –0 A3 ans. general
2 Element sensibil senzor CEFIN.358 –1.0 A3 ans.
3 Varf senzor umiditate CEFIN.358 –1.1 A4
4 Bucsa varf CEFIN.358 –1.2 A4
5 Arc varf CEFIN.358 –1.3 A4
6 Ax special CEFIN.358 –1.4 A4
7 Tub tesatura inox CEFIN.358 –1.6 A4
8 Ans. cilindru palpator CEFIN.358 –1.7.0 A4 ans.
9 Bucsa cilindru palpator CEFIN.358 –1.7.1 A4
10 Saiba presare palpator CEFIN.358 –1.7.2 A4
11 Garnitura etansare varf CEFIN.358 –1.7.3 A4
12 Cilindru palpator CEFIN.358 –1.7.4 A4
13 Piesa capat element sensibil CEFIN.358 –1.8 A4
14 Saiba element sensibil CEFIN.358 –1.9 A4
15 Ans. pastila palpator CEFIN.358 –1.11.0 A4 ans.
16 Bucsa palpator CEFIN.358 –1.11.1 A4
17 Pastila palpator intrerupator CEFIN.358 –1.11.2 A4
18 Saiba presiune membrana CEFIN.358 –1.12 A4
19 Membrana cauciuc 1 CEFIN.358 –1.13 A4
20 Saiba presiune membrana 1 CEFIN.358 –1.14 A4
21 Piesa actionare contact CEFIN.358 –1.15 A4
22 Ans. corp sistem contacte CEFIN.358 –1.16.0 A4 ans.
23 Corp sistem contacte CEFIN.358 –1.16.1 A4
24 Piulita speciala CEFIN.358 –1.17 A4
25 Saiba presare CEFIN.358 –1.18 A4
26 Arc zona contact CEFIN.358 –1.19 A4
27 Ans. suport contacte CEFIN.358 –1.20.0 A4
28 Suport contacte CEFIN.358 –1.20.1 A4
29 Ans. lamela II CEFIN.358 –.20.2.0 A4 ans.
30 Lamela contact II CEFIN.358 –1.20.2.1 A4
31 Contact CEFIN.358 –1.20.2.2 A4
32 Lamela contact III CEFIN.358 –1.20.3 A4
33 Coroana suport contacte CEFIN.358 –1.20.4 A4
34 Tub CEFIN.358 –2 A4
35 Ans. presetupa CEFIN.358 –3.0 A4 ans.
36 Corp ans. presetupa CEFIN.358 –3.1 A4
37 Saiba presetupa CEFIN.358 –3.2 A4
38 Garnitura presetupa CEFIN.358 –3.3 A4
39 Piulita presetupa CEFIN.358 –3.4 A4
40
41
Întocmit Ing. Darie C. SENZOR PRAG DE UMIDITATE
1/1
Desenat Ticu M
Verificat Ing. Lata I. BORDEROU DESENE
Aprobat Ing. Lata I. CEFIN.358 – 0.0 Data Noiembrie 2014
875
18 20A A B B
1 2 3
M 1
8 x
1
SECTIUNEA A-A Scara 2 : 1
1816
4
M 1
8 x
1
SECTIUNEA B-B Scara 2 : 1
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza- Nu se admit repere cu defectiuni- Piulita presetupei poz.3 se stange la cota de 4 mm- La demontarea senzorului se desurubeaza piulita presetupei in vederea eliberarii firelor
3 Presetupa CEFIN. 358 - 3.0 1 _
2 Tub CEFIN. 358 - 2 1 _
1 Element sensibil senzor CEFIN. 358 - 1.0 1 _
Poz Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
INCDMTM - Bucuresti Senzor prag de umiditate
A3
Scara:
Data:
Material:
26.11.2014
Masa neta:
Proiectat
VerificatContr.STASAprobat
DesenatIng. Darie C.
_
2:1
Ing. Lata I.
Ticu M.
Ing. Darie C.Ing. Lata I. CEFIN.358 - 0
G G
171
M18
x 1
4,5
SECTION G-G SCALE 2 : 1
1 23 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14
15 2017
18 19
16
A
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza.- Nu se admit repere cu defectiuni.- Prereglarea contactului electric se face prin pozitionarea subansamblului poz.20 la cota 4,5 fata de suprafata A.- Cablul electric se lipeste pe lamelele de contact
7 Ans. cilindru palpator CEFIN. 358 - 1.7.0 1 _
6 Tub tesatura inox CEFIN. 358 - 1.6 1 Tesatura de inox
5 Element hidrosensibil _ _ comert
4 Ax special CEFIN. 358 - 1.4 1 CuZn36
3 Arc varf CEFIN. 358 - 1.3 1 ARC STAS 795-71
2 Bucsa varf CEFIN. 358 - 1.2 1 CuZn 36
1 Varf senzor umiditate CEFIN. 358 - 1.1 1 CuZn 36
Poz Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
21 Cablu bifilar 2 x 0,3 x 700 _ 1 comert
20 Ans. suport contacte CEFIN. 358 - 1.20.0 1 _
19 Arc zona contacte CEFIN. 358 - 1.19 1 ARC STAS 795-71
18 Saiba presare CEFIN. 358 - 1.18 1 CuZn 36
17 Piulita speciala CEFIN. 358 - 1.17 1 CuZn 36
16 Ans. corp sistem contacte CEFIN. 358 - 1.16.0 1 _
15 Piesa actioare contact CEFIN. 358 - 1.15 1 ABS
14 Saiba presiune membrana 1 CEFIN. 358 - 1.14 1 CuZn 36
13 Membrana cauciuc 1 CEFIN. 358 - 1.13 1 Cauciuc PN 70
12 Saiba presiune membrana CEFIN. 358 - 1.12 1 CuZn 36
11 Ans. pastila palpator CEFIN. 358 - 1.11.0 1 _
10 Surub cap inecat crestat M3x0,5 STAS 7518-71 1 comert
9 Saiba element sensibil CEFIN. 358 - 1.9 1 CuZn 36
8 Pisa capat element sensibil CEFIN. 358 - 1.8 1 CuZn 36
Poz Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
INCDMTM - Bucuresti Element sensibil senzor
A3
Scara:
Data:
Material:
25.11.2014
Masa neta:
Proiectat
VerificatContr.STASAprobat
DesenatIng. Darie C.
-
2:1
Ing. Lata I.
Ticu M.
Ing. Darie C.Ing. Lata I. CEFIN. 358 - 1.0
7
AA
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza.- Nu se admit repere cu defectiuni.
84
5
2,5
22,2
10
M 8
x 0
,5
SECTIUNEA A-A Scara 3 : 1
3 1
2
4
4 Cilindru palpator CEFIN. 358 - 1.7.4 1 CuZn 36
3 Garnitura etansare varf CEFIN. 358 - 1.7.3 1 Cauciuc PN 70
2 Saiba presare palpator CEFIN. 358 - 1.7.2 1 CuZn 36
1 Bucsa cilindru palpator CEFIN. 358 - 1.7.1 1 CuZn 36
Poz. Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
Ing. Darie C.ProiectatDesenatVerificatContr.STASAprobat
Ticu MIng. Lata i.Ing. Darie C.Ing. Lata I. Masa neta:
Material:
Data:
Scara:
3:124.11.2014
Ans. cilindru palpator
CEFIN. 358 - 1.7.0
INCDMTM - Bucuresti
8
2-0
,016
-0,0
05
8,5
12,5
A A
214
9,6
3m
8H
7
SECTIUNEA A-A
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza.- Nu se admit repere cu defectiuni.
2 Pastila palpator intrerupator CEFIN. 358 - 1.11.2 1 CuZn 36
1 Bucsa palpator CEFIN. 358 - 1.11.1 1 CuZn 36
Poz. Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
Ing. Darie C.ProiectatDesenatVerificatContr.STASAprobat
Ticu MIng. Lata I.Ing. Darie C.Ing. Lata i. Masa neta:
Material:
Data:
Scara:
5:124.11.2014
Ans. pastila palpator
CEFIN. 358 - 1.11.0
INCDMTM - Bucuresti
18
9
A A
20
1,2
-0,0
5-0
,02
33,2
M18 x 1
1 m8H7
SECTIUNEA A-A
2
1
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza.- Nu se admit repere cu defectiuni.- Stifturile se preseaza in corp la cota de 1,2 mm
2 Stift cilindric 1 x 6 STAS 1599 - 79 2 OL 60
1 Corp sistem contacte CEFIN. 358 - 1.16.1 1 CuZN 36
Poz. Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
Ing. Darie CProiectatDesenatVerificatContr.STASAprobat
Ticu MIng. Lata I.Ing. Darie C.Ing. Lata I. Masa neta:
Material:
Data:
Scara:
2:125.11.2014
Ans. corp sistem contacte
CEFIN. 358 - 1.16.0
INCDMTM - Bucuresti
0,6
A
A
2
3
1
4 gauri 1,6
6,8
6,8
M10
x 1
4
15,5
3
SECTIUNEA A-A Scara 3 : 1
4
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza.- Nu se admit repere cu defectiuni.- Lamelele se monteaza in reperul suport contact cu ajutorul penelor poz. 4,5 si se lipesc- Ans. lamela II se arcuieste peste reperul Lamela III pentru obtinerea fermitatii contactului- Starea contactului electric: normal inchis- Reperul Suport contacte se monteaza presat usor in reperul 4
4 Coroana suport contacte CEFIN.358 - 1.20.4 1 CuZn 36
3 Lamela contact III CEFIN.358 - 1.20.3 1 CuNi2Be(Bronz-Beriliu)
2 Ans.lamela II CEFIN.358 - 1.20.2.0 1 _
1 Suport contacte CEFIN.358 - 1.20.1 1 ABS
Poz. Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
Ing. Darie C.ProiectatDesenatVerificatContr.STASAprobat
Ticu MIng. Lata I.Ing. Darie C.Ing. Lata I. Masa neta:
Material:
Data:
Scara:
3:103.12.2014
Ans. suport contacte
CEFIN.358 - 1.20.0
INCDMTM - Bucuresti
-
15,5
1,36
21
3
2 Contact CEFIN. 358 - 1.20.2.2 1 Aliaj de argint
1 Lamela contact II CEFIN. 358 - 1.20.2.1 1 CuNi2Be(Bronz-Beriliu)
Poz. Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
Ing. Darie C.ProiectatDesenatVerificatContr.STASAprobat
Ticu MIng. Lata I.Ing. Darie C.Ing. Lata I. Masa neta:
Material:
Data:
Scara:
5:124.11.2014
Ans lamela II
CEFIN. 358 - 1.20.2.0
INCDMTM - Bucuresti
_
A A
CONDITII TEHNICE:- Inainte de montaj reperele se curata si degreseaza.- Nu se admit repere cu defectiuni.
58
20 M 1
8 x
1
M 1
2 x
1
SECTIUNEA A-A Scara 2 : 1
12
34
4 Piulita presetupa CEFIN. 358 - 3.4 1 CuZn 36 _
3 Garnitura presetupa CEFIN. 358 - 3.3 1 Cauciuc PN 70 _
2 Saiba presetupa CEFIN. 358 - 3.2 2 CuZn 36 _
1 Corp ans. presetupa CEFIN. 358 - 3.1 1 CuZn 36 _
Poz. Denumirea Nr. desen sau STAS Buc Material Observatii Masa neta
Ing. Darie C.ProiectatDesenatVerificatContr.STASAprobat
Ticu MIng. Lata I.Ing. Darie C.Ing. Lata I. Masa neta:
Material:
Data:
Scara:
2:124.11.2014
Ans. Presetupa
CEFIN. 358 - 3.0
INCDMTM - Bucuresti