Posted on July 29, 2016


Riego automatico definicion de historia de la

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Cuando hablamos de sistema automático tenemos que recurrir al concepto de “automatización”; esta es la única manera que tenemos de comprender a los sistemas automáticos actuales; la automatización surge con el objetivo de utilizar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas que anteriormente eran realizadas por los seres humanos.

De este concepto surge lo que hoy conocemos como sistema automático, el cual efectúa y controla las secuencias de operaciones sin la ayuda de la actividad humana; dichos sistemas se encuentran dispersos en varios campos: industrias, producción, servicios públicos, electrodomésticos, etc.

Si deseamos una definición más técnica de lo que es un sistema automático decimos que éstos son mecanismos que funcionan en todo o parte por sí solos; pero como toda modalidad tuvo un origen el cual podemos ubicarlo en la segunda mitad del siglo XVIII.

la mecanización de las industrias, la transferencia de energía y el desarrollo de las máquinas junto con el de los sistemas de realimentación, hicieron que el surgimiento de los sistemas automáticos sea inminente.

Los robots que se habían diseñado con el fin de efectuar tareas simples, se convirtieron en máquinas hábiles las cuales ya pueden trasladar, manipular y situar piezas tanto pesadas como ligeras;

Los sistemas automáticos han evolucionado y mucho, hoy podemos encontrar sistemas de alarmas, de riego, de información, de recolección de datos, de electricidad, etc;

Otro de los sistemas automáticos que se emplean en todas las oficinas es el de recopilación y archivo de datos en los ordenadores; de manera manual ingresamos información y el sistema se encarga de guardarlos para su uso posterior como también para ser modificado cuando sea necesario.

Source: http://www.maquinariapro.com/sistemas/sistema-automatico.html



Patente de Invención por

SISTEMA DE RIEGO ECOLÓGICO AUTÓNOMO

DESCRIPCIÓN

Campo de la técnica

La presente Invención se inscribe dentro del área de la Técnica correspondiente a los sistemas de irrigación localizada, también denominado de la microirrigación.

En particular, se propone como una nueva alternativa de tecnología adaptativa y sustentable a otros sistemas conocidos de microirrigación, caracterizados por la posibilidad de operar automáticamente regando según las necesidades del ambiente, del hombre y de los cultivos, con ahorro de recursos naturales y autonomía energética.

Introducción

La necesidad de nuevas y mejores soluciones a la alimentación de las especies vegetales cultivadas en el planeta, está afectada hoy día por tendencias contrapuestas. Por un lado, la creciente exigencia alimentaria de una población mundial que no ha dejado de expandirse, ha llevado a emplear nuevas tecnologías con el objeto de forzar el rendimiento productivo de áreas al borde del agotamiento, así como a extender las fronteras de la agricultura a zonas antes despreciadas.

Por otro lado, se estrechó la disposición de recursos naturales elementales como la tierra, el agua y el aire, como consecuencia no sólo del crecimiento demográfico sino también de la contaminación ambiental y el uso desaprensivo, agravados por efectos degradantes en el clima.

Al haberse agotado o deteriorado una parte importante de la riqueza natural, ya no es tan fácil usar o unilateralmente los recursos esenciales, ni siquiera con la intención de satisfacer aquellos requerimientos. Por tanto, se impone la calificación de las soluciones conocidas y la creación de nuevas estrictamente en base a una concepción del planeta como ecosistema.

De afirmarse la presente tendencia a reducir el uso de agroquímicos hacia una agricultura más orgánica, ello implicará seguramente un empleo cada vez más racional de los factores naturales, al servicio de las necesidades globales del ecosistema. Así, al convertirse el agua apta para alimentación humana y/o vegetal en un recurso escaso aún en regiones tradicionalmente favorecidas, surge como necesidad prioritaria resolver el problema del riego con rigurosos criterios de eficiencia en cuanto al ahorro del elemento y a su máximo aprovechamiento. Un segundo requerimiento de vigencia actual es incluir el denominado "ferti-riego", que aprovecha la vía hidráulica para incorporar fertilizantes, medicamentos y agroquímicos en general en la forma más económica. Esto adquiere especial importancia en la explotación de tierras sobre-utilizadas. Una tercera necesidad de importancia se refiere al aprovechamiento económico de suelos de composición arenosa o arcillosa, en los que la escasez de nutrientes es intrínseca.

Un cuarto fenómeno emergente y relacionado con lo expuesto lo constituye el problema salino, comprendiendo tres aspectos: recuperar de su creciente salinización a suelos muy explotados; incorporar como áreas cultivables zonas tradicionalmente despreciadas por su contenido salino, y finalmente la factibilidad de regar con aguas salobres, cuando son las únicas disponibles .ocalmente. Una quinta necesidad surge de la tendencia a automatizar crecientemente determinadas operaciones sistemáticas de la agricultura al efecto de mejorar y regular los resultados productivos, tanto cuando los cultivos se realizan bajo cubierta en modernos invernáculos, como cuando se desea disminuir riesgos climáticos, reducir tareas humanas pesadas y mejorar resultados en cultivos a campo. El "ferti-riego" se presta a ser automatizado con ventaja, pero hasta el presente ello ha implicado costos elevados, inconvenientes de mantenimiento, mayor consumo energético y dificultades culturales para su adopción.

Una sexta necesidad refiere al mercado emergente del riego no atendido del jardín o la huerta hogareños, cada vez más extendidos actualmente en el seno de las grandes ciudades como tendencia compensatoria a la aglomeración y cont-iminación que les son propias. En el actual estado de la técnica -que se referirá detalladamente en el punto siguiente- las mencionadas necesidades distan de estar integralmente satisfechas aún considerando los últimos avances conocidos en riego localizado, como el riego por goteo o la microaspersión.

Es precisamente en el contexto descripto que se inscribe la presente Invención, al proveer un Sistema de Riego Ecológico Autónomo capaz de asegurar una alimentación adecuada a las necesidades de los cultivos, en base a una significativa economía de recursos y dando respuesta a los demás requerimientos planteados.

Para lograrlo, combina recursos técnicos tradicionales, como por ejemplo la conducción y distribución del líquido por gravedad; con recursos técnicos más modernos como por ejemplo el empleo de redes de distribución realizadas con cañería plástica, de bajo costo y sencilla manipulación en el terreno; con recursos de tecnología reciente como por ejemplo el comando inteligente programable actuando automáticamente a lazo retroalimentado mediante sensores; y finalmente con recursos innovativos especiales, como por ejemplo la incorporación de una válvula de descarga hidráulica para grandes caudales, accionada con energía ínfima.

Sumariamente, la Invención comprende en una configuración básica, al menos un subsistema local de riego ecológico autónomo afectado a un sector limitado de cultivo de requerimientos homogéneos, al cual atiende regando automáticamente durante un período indefinido que puede abarcar el ciclo evolutivo completo de la especie vegetal en cuestión.

El Invento opera periódicamente a lo largo de un ciclo prefijable -generalmente diario-, comprendiendo un primer sub-ciclo de preparación abarcando la mayor parte del período total, seguido de un segundo sub-ciclo de descarga de corta duración relativa, para recomenzar el ciclo a continuación.

Dicho sub-ciclo de preparación es empleado para acumular reguladamente agua en un depósito, a un régimen mínimo compatible con el volumen total a regar por ciclo, alcanzado el cual, el Sistema queda en un estado de espera en reposo. Adicionalmente, el llenado "arma" un mecanismo de descarga gatillada, acumulando energía potencial de disparo como aire presurizado en una configuración especial de dispositivo de sifón hidroneumático.

También dicho sub-ciclo de preparación es empleado por el Invento para integrar en un medio acumulador, energía eléctrica proveniente por ejemplo de un panel convertidor solar, a régimen suficiente para garantizar -en conjunto con medios de almacenamiento de energía de reserva- el funcionamiento ininterrumpido en las condiciones solares más desfavorables.

Un circuito de comando determina el momento de la descarga a partir de condiciones prefijadas; y la ejecuta enviando una señal eléctrica impulsiva de energía extremadamente reducida a un dispositivo gatillador neumático que evacúa dicho aire presurizado, desencadenando una descarga a elevado régimen hasta vaciar el depósito en pocos minutos. Al hacerlo, habilita de inmediato el comienzo de un nuevo ciclo.

La descarga caudalosa procede a través de una red de distribución de baja restricción, en la que prácticamente toda la pérdida hidráulica de carga está depositada en forma distribuida en los orificios de emisión localizada, con diámetro de algunos milímetros. Ello redunda en una distribución espacial relativamente uniforme, sin los peligros de obturación intrínsecos de los restrictores estrechos.

Estado de la técnica

Si se observa el sentido fundamental con que ha evolucionado históricamente el riego, como ejercicio de la inventiva humana para aumentar la producción de alimentos paliando las alternativas del clima o las características del suelo, puede identificarse una progresiva tendencia a una aplicación cada vez más precisa -en términos espaciales, temporales y de cantidad-, con el consecuente ahorro de agua. Por otra parte, dichas técnicas han evolucionado imitando los dos fenómenos naturales que proveen agua apta, a saber: los ríos y las lluvias. En primer lugar se fueron perfeccionado los antiguos sistemas de represas, acueductos, canales, acequias y surcos, integrando el denominado riego superficial en referencia a la forma de aplicación; o por gravedad en cuanto al tipo de energía que impulsa al líquido hasta su destino.

En segundo lugar, los avances del maqumismo que caracterizaron la primera mitad del presente siglo, permitieron la emulación dirigida de las precipitaciones mediante sistemas aspersores fijos o móviles. Estas instalaciones, donde el agua es entubada e impulsada a presión, permitieron incrementar la eficiencia del riego esencialmente al reducir las pérdidas de distribución. Entre los últimos logros de este grupo sobresale el denominado riego a pivote central, capaz de alimentar áreas circulares con radios de centenares de metros rotando una línea motorizada de aspersores, o el aún más complejo riego de avance frontal que incluye poderosas autobombas móviles . Los sistemas descriptos han sido empleados con éxito cuando la abundancia del agua o la estatización del esfuerzo financiero para las obras hidráulicas no imponía límites estrictos a su factibilidad privada. En la aspersión, el consumo significativo de energía de transporte e impulsión pudo ser costeada especialmente en los países más desarrollados, bien dotados de combustibles y/o electrificación rural.

Sin embargo, una nueva generación de sistemas de riego fue originada por condiciones limitantes severas, unidas a la necesidad de un mayor control sobre la evolución de los cultivos: los sistemas de Riego Localizado de Alta Frecuencia (RLAF).

Comprendiendo básicamente métodos como Riego por Goteo, Riego por Microaspersión y Riego por Exudación; y dirigidos originalmente a lograr una aplicación espacialmente más precisa del agua, estos equipos sólo fueron posibles con los últimos avances de la industria plástica, que permitieron fabricar a gran escala piezas de diseño intrincado con nuevos materiales compuestos de gran resistencia ambiental, a costos comparativamente bajos.

Es conocido el hecho que las primeras patentes de invención industria-mente aprovechadas referidas al Riego por Goteo se han originado en Israel, donde la necesidad vital de convertir al desierto en zona cultivable, pudo conjugarse con un alto nivel tecnológico alcanzado en base a otras necesidades.

Al momento de irrupción del "Goteo", los aspectos agronómicos del riego ya habían sido objeto de profusa investigación, especie por especie. Los conceptos de eficiencia del regadío pudieron refinarse, discriminando aspectos diferentes.

Sea que se enfocara la distribución hidráulica, el aprovechamiento del agua por el cultivo, o el costo energético de la alimentación; ya era posible cuantificar proyectos con resultados suficientemente predecibles. Se desarrolló, entonces, un método de riego que intentó ajustarse estrictamente -en sentido fisiológico y económico- a lo requerido por el cultivo en un marco de escasez de agua.

El corazón del método del Riego por Goteo es el emisor o gotero, pieza miniaturizada de ingeniería hidráulica generalmente inyectada en plástico, producible en grandes series a costo relativamente bajo.

Funcionalmente, el gotero típico más evolucionado es un elemento reductor de presión y caudal de muy alta pérdida de carga, de respuesta alineal fija y de tipo de exponente fraccionario a la presión de entrada, caracterizable por una cifra de caudal emitido, de un orden entre 1 y 10 litros/hora para un rango normal -entre 5 y 50 mea- de presiones de alimentación. La principal contribución del método del Riego por Goteo es en apariencia, simple: ahorro de agua por distribución localizada espacialmente uniforme del caudal ingresado al área cultivada; con baja inversión y consumo energético en comparación con los métodos tradicionales.

Al gravitar en la factibilidad económica de determinados cultivos o el aprovechamiento de amplias zonas, precisamente dichos factores de eficiencia, el empleo del método referido pasó a convertirse en factor decisivo.

El efecto inmediato del Goteo u otros riegos localizados en un cultivo es una mejor producción, con un ahorro del orden del 50% en el agua utilizada. Su creciente expansión se debe a esta ventaja, que ha demarcado un antes y un después especialmente en lo que a la agricultura intensiva se refiere, influenciando poderosamente los cultivos de raíz permanente pero también aquellos de ciclo más corto como hortalizas y flores.

Una ventaja secundaria pero de gran importancia se hizo evidente a poco de aparecer dicho método: el problema salino.

El hecho de que la planta adecúa su configuración radicular para adaptarse interiormente a dicho bulbo húmedo, da lugar a una agricultura en que es posible mejorar a bajo costo un suelo perjudicialmente mineralizado, al menos en el pequeño recinto donde la planta se inserta, y que dicha mejora es controlable a voluntad en acuerdo con las necesidades del cultivo.

Nuevamente, se reveló que este fenómeno es más efectivo con aplicaciones de mayor caudal instantáneo. En resumen, la importancia de este tipo de riego excede al mejor aprovechamiento del recurso agua, permitiendo la revalorización y aprovechamiento del recurso suelo.

Sin embargo; y no obstante las ventajas señaladas hasta aquí, la implementación práctica del Riego por Goteo fue revelando inconvenientes de no poca importancia, que han llegado en deteπninadas situaciones a neutralizar aquellas, limitando contra todo lo previsto la tendencia de su creciente adopción.

El inconveniente es sencillo pero afecta al principio mismo del método: los goteros se obturan.

La experiencia de numerosas instalaciones con funcionamiento anómalo, ha requerido esfuerzos correctivos de ingeniería, en el intento de preservar las ventajas iniciales.

Así, se rediseñaron los laberintos en miniatura responsables de la funcionalidad de los emisores, intentando paliar el inconveniente.

Se trabajó con el objetivo de lograr que la restricción de caudal se produjera en base a resistencia auto-inducida por circulación no laminar, más que por la estrechez de las secciones.

Se introdujeron cavidades de entrada de geometría especial, dedicados a contener las partículas a modo de filtros hidrodinámicos de baja restricción. La solución debía obligatoriamente hallarse en mejoras en el diseño del gotero, a fin de conservar la coherencia técnico-económica del método.

Sin embargo, las soluciones encontradas fueron sólo de compromiso. La acumulación de partículas se comprobó irreversible, y la obturación cuestión de tiempo.

Ello se debe a que el agregado de generadores de vórtices no disminuye, sino que da lugar a un crecimiento progresivo de los deletéreos depósitos, haciendo que la propiedad principal del emisor: su caudal de emisión, resulte cambiante con el uso siguiendo una tendencia imprevisible.

Esto termina deteriorando la uniformidad de distribución espacial, precisamente la ventaja principal del Método.

A partir de estas dificultades, comienzan a surgir respuestas que van más allá del esfuerzo de mejora.

Se proponen goteros desarmables para su limpieza, con la consiguiente necesidad de mano de obra especializada y paradas para mantenimiento. Se comercializan, incluso, emisores manualmente ajustables.

Se registran diseños de emisores auto-limpiantes, con la propiedad de permitir flujo de limpieza inverso. Su utilización requiere, empero, dispositivos adicionales generadores de dicho flujo.

Como lo anterior se probó insuficiente, debióse reconocer la necesidad de incluir en las instalaciones de Riego por Goteo, costoso equipo centralizado como estaciones de filtrado de precisión, reguladores de presión y contadores de caudal.

En la práctica y a causa de las obturaciones, dicho sistema aplica distribuciones heterogéneas afectadas de reducciones impredecibles, a menos que se incorpore complejo equipamiento de filtrado, regulación de presión, medición de caudal y automatismos de alarma. La factibilidad teórica del Goteo empleando aguas de alto contenido salino y/o fertirrigación, se desvirtúa al aumentar con estas prácticas la tendencia al taponamiento de los goteros.

Se revela así el método de Goteo como afectado de fragilidad, a menos que se provea una instalación sofisticada, costosa y dependiente de la red de energía eléctrica.

Se excluyen de su aplicación, las regiones poco desarrolladas del planeta, en las que la explotación rural carece del entorno socio-económico, cultural y de infraestructura que aparece como indispensable para este método. Significativamente, allí donde el riego eficiente es más necesario.

Entre las alternativas propuestas ante las dificultades inherentes al Riego por Goteo, puede citarse el método pulsante o intermitente.

Un ejemplo es la invención de Spencer", cuyo resumen describe: "Un sistema de irrigación poseyendo una pluralidad de aberturas emisoras, cada cual dimensionada para descargar agua a un régimen en exceso al requerido para irrigación por goteo o por aspersión, y un medio de control el cual permite el flujo intermitente en cortos intervalos desde los emisores al efecto que durante el período de irrigación el flujo promedio corresponde al régimen de flujo continuo de un sistema de riego por goteo."

Al justificar su invento, Spencer pone el acento en subsanar los problemas ocasionados por los restrictores estrechos. Para lograrlo sin desvirtuar la economía de líquido brindada por el mismo, recurre a obtener el flujo reducido, actuando sobre la llamada "relación de ciclo integral" al proveer breves períodos irrigantes comprendiendo un pulso de gran intensidad, seguido de un intervalo de corte.

Utilizando electroválvulas de alta velocidad, válvulas de retención en conductos y aberturas de emisión y altas presiones de línea, consigue efectivamente proveer bajo caudal promedio -ajustable modificando relaciones de tiempo- con altos caudales instantáneos. El riesgo de obturación queda así minimizado, al precio de mayor mecanización, complejidad, desgaste mecánico y una dependencia acentuada de la red de energía

Ante el panorama planteado, resulta en síntesis que el Riego Localizado de Alta Frecuencia como concepto que prioriza la distribución puntual uniforme ha resultado agronómica y económicamente superior a los métodos convencionales por gravedad o aspersión; pero la industria no ha provisto hasta el presente soluciones abarcativas a la variedad de situaciones en que se desenvuelve la agricultura.

La congruencia ecológica enunciada al comienzo, permanece por tanto incumplida por el arte previo del riego; y es precisamente lo que viene a satisfacer la presente Invención, junto con otras finalidades que se exponen en el punto siguiente.

Finalidades de la Invención

Se enumeran a renglón seguido, las finalidades que la Invención cumplimenta, agrupadas por aspecto de interés. La descripción desarrollada en los puntos siguientes y los dibujos adjuntos, ilustran los medios estructurales y principios de funcionamiento de que se vale el Invento para efectivamente satisfacer estos requerimientos.

AGRONOMÍA

- Eficacia agronómica flexible para un amplio espectro de cultivos localizados.

- Adaptabilidad a diferentes extensiones y configuraciones del área bajo riego.

- Aptitud para fertirrigación.

RECURSO AGUA

- Máxima eficiencia de distribución y aprovechamiento del recurso agua.

- Control y regulación sencillos del volumen de agua suministrado al cultivo.

- Funcionamiento repetible, aún con régimen irregular de entrada de agua.

- Capacidad de compensación automática al cultivo por lapsos de sequía absoluta. - Aprovechamiento de aguas para riego de alto contenido salino.

RECURSO SUELO

- Aprovechamiento de suelos poco dotados, arenosos o arcillosos.

- Aprovechamiento y/o recuperación de suelos salinizados. OPERACIÓN - ECONOMÍA

- Manejo sencillo e intuitivo.

- Prolongada vida útil con nulo o escaso mantenimiento.

- Bajo riesgo de obturaciones sin necesidad de filtrado especial ni presurización.

- Reducido requerimiento energético. - Autonomía respecto a la provisión energética.

- Implementable con diferentes grados de automatización y/o control remoto.

- Modos de operación automática o manual, seleccionables.

- Riego automático a campo o bajo cubierta.

- Versión doméstica: riego no atendido del jardín o la huerta hogareña. - Costo reducido del cabezal de riego y la red de distribución.

Resumen de la Invención

Las finalidades enunciadas son efectivamente satisfechas por el presente SISTEMA DE

RIEGO ECOLÓGICO AUTÓNOMO, que en una configuración básica con solamente un subsistema local, comprende cuatro partes principales, a saber:

un recipiente con capacidad suficiente para contener el volumen total de agua a descargar en cada ciclo; un conjunto actuador de riego posicionable capaz de controlar reguladamente el llenado y la posterior descarga disparada del líquido acumulado en el recipiente con muy bajo gasto energético, merced a un novedoso dispositivo electro-hidro-neumático de descarga;

un conjunto de comando, generalmente de naturaleza electrónica de reducido consumo, capaz de controlar la operación de dicho actuador; y finalmente

una red de distribución de riego capaz de descargar el volumen total del líquido a régimen generalmente elevado y uniforme, en una pluralidad de localizaciones dentro del área de cultivo.

Sumariamente, la operación del Invento comprende una primera fase de preparación que generalmente incluye un estado estable de espera; seguida de una segunda fase de descarga o riego propiamente dicho, generalmente producida por el actuador de riego al ser gatillado desde el conjunto de comando.

Dicha descarga se propaga rápidamente por la red de distribución produciendo descargas localizadas a modo de desbordes de similar caudal; dicho caudal siendo deteπninado sólo por la relación de dimensiones de los conductos emisores respecto a los respectivos conductos distribuidores. Dado su principio de descarga disparada con muy baja energía de iniciación, la operación del conjunto es generalmente independiente de la red de electricidad y opera confiablemente en forma autónoma por ejemplo en base a energía solar, sin perjuicio de su capacidad de descargar volúmenes considerables en corto tiempo.

Por último, es dicha estructura y principio operativo lo que le confiere al presente Invento su gran versatilidad de aplicación, de configuración, de complejidad de control y de variantes de diseño con las que puede ser industrialmente producido.

Descripción de los Dibujos

A fin de mejor ilustrar la constitución y el funcionamiento del Invento, acompañan a la presente memoria los siguientes dibujos:

Figura 1: esquema funcional de una implementación preferida de la Invención, según una configuración generalizada comprendiendo una pluralidad de subsistemas locales;

Figura 2: esquema funcional de una implementación preferida de uno de los subsistemas locales integrantes de la Invención, para una aplicación completa;

Figura 3: ilustración esquemática de una implementación preferida del subconjunto actuador de descarga; Figura 4: vista esquemática de una implementación preferida del dispositivo gatillador; y

Figura 5: esquema funcional en bloques de una implementación preferida del conjunto de comando según una configuración generalizada.

Descripción estructural de la Invención

La presente Invención posee una estructura constitutiva básica, que permanece invariante a través de la diversas realizaciones con que puede corporizarse; o la variedad de situaciones concretas a las que es capaz de adaptar su configuración y prestaciones.

Si bien el Invento como globalidad representa una superación de lo conocido a nivel de sistema de riego por sus características inéditas, posee un núcleo esencial novedoso que lo hace posible y se constituye en la fuente de originalidad para el conjunto. Dicho núcleo novedoso reside en la configuración y forma operativa del denominado subsistema local de riego; y más precisamente en el llamado conjunto actuador de riego.

La definición detallada de este objeto principal de la Invención y su correspondiente estructura jerárquica de novedad, es objeto de una sección especial de la presente memoria.

Para mejor distinguir dicha estructura básica, se recorre la Invención desde lo general a lo particular describiendo primero el sistema, luego los subsistemas y finalmente los dispositivos concretos incluyendo algunas opciones constructivas y/o operativas preferidas.

Así, una implementación generalizada del Invento como se ilustra en la Figura 1 comprende un sistema de riego programable aplicable a un establecimiento agrícola de considerable extensión con diversidad de parcelas productivas, operando una pluralidad de unidades descentralizadas para regar por demanda adaptativa a cada una de las situaciones particulares.

Como se observa, dicha implementación comprende una pluralidad de subsistemas locales [1], cada uno de ellos atendiendo el riego de un sector cultivado de características homogéneas, siendo provisto de líquido desde la fuente más próxima y operando autónomamente en base a -por ejemplo- energía solar. Dichos subsistemas locales [1] poseen una estructura común, comprendiendo un depósito de agua de riego [2], un conjunto actuador de riego posicionable [3], un conjunto de comando de riego [4] y una red de distribución de riego [5].

Por otra parte, una estación central de control [6] comprendiendo un circuito codificador de comandos remotos [7], un circuito multiplexador de comandos [8] para ser enviados diferenciadamente a cada uno de los subsistemas locales [1] y un circuito transmisor de control remoto [9] enlazado con dichos subsistemas mediante sendos canales [10] de comunicación, está en condiciones de establecer o modificar a distancia determinados parámetros operativos de dichos subsistemas según lo dispuesto por un operador humano. Dichos comandos pueden ser, por ejemplo: habilitar o suspender temporariamente el riego automático, modificar la duración del ciclo, efectuar asincrónicamente un riego adicional, habilitar la compensación automática por sequía o habilitar la incorporación automática de fertilizantes, entre otros. La Figura 2 ilustra con mayor detalle sobre la constitución preferida de uno de los subsistemas locales mencionados. Puede observarse que comprende un depósito o reservorio de líquido de riego [2] con capacidad suficiente para contener el volumen total de agua a descargar por ciclo, dotado de una escala vertical [11] graduada en porcentajes de su capacidad o directamente en unidades de volumen, en relación con la correspondiente altura del líquido en su interior. Dicho depósito [2], en posición sobreelevada pocos metros respecto al terreno, posee una conexión hidráulica flexible [12] emergente por su parte inferior, capaz de comunicar opcionalmente con el conjunto actuador de riego posicionable [3] a través de la conexión obturable [13], a fin de extender la capacidad de volumen de riego del subsistema hasta cubrir lo requerido por el cultivo atendido. Dicho conjunto [3] actuador de riego posicionable, comprende una envuelta consistente en un recipiente de capacidad limitada [14], cerrado herméticamente por la tapa superior [15].

Dicho conjunto actuador de riego [3] comprende además un subconjunto controlador de llenado [16], integrado por un dispositivo regulador controlable [17] de caudal de ingreso de líquido al subsistema desde una fuente externa; un regulador controlado de nivel [18] incluyendo una válvula de corte [19] actuada por un dispositivo de flotante controlable [20] capaz de limitar controladamente el nivel de llenado del recipiente [14] -réplica del nivel de líquido dentro del depósito [2], en caso de estar ambos comunicados mediante el conducto [12]- a un valor fijo [21]. En coincidencia con dicho nivel regulado [21], un fiel de aguja [22] fijado exteriormente a la envuelta [14], permite establecer el nivel de consigna de llenado, posicionando verticalmente al conjunto actuador de riego [3] según lo indicado por dicho fiel [22] sobre la escala [11]. Dicho posicionado puede ser realizado manualmente o en forma automática mediante el servomecanismo de desplazamiento vertical [23], actuando sobre un punto adecuado de la envuelta [14].

Incluido en el interior de dicha envuelta se encuentra además el subconjunto actuador de descarga [24], comprendiendo el dispositivo hidro-neumático de sifón [25] dotado del conducto de control [26] por alivio de aire; y del conducto de descarga [27].

Dicho dispositivo hidro-neumático de sifón [25] se muestra con mayor detalle en la Figura 3, viéndose que comprende tres partes hidráulicamente consecutivas, a saber: un sector aspirante o de toma incluyendo el dispositivo hidráulico proveedor de umbral suplementario de toma [28]; un sector descendente o de descarga incluyendo un dispositivo hidráulico proveedor de umbral suplementario de descarga [29] y un sector intermedio o de codo [30]; además de una cuarta parte neumática dispuesta en derivación con el circuito hidráulico descripto, comprendiendo una cámara [31] de acumulación de aire presurizado, unida al conducto de control por alivio de aire [26]; el mencionado dispositivo [29] desembocando en el conducto de descarga [27] antedicho.

En la implementación coaxial de la Figura 3 configurada mediante formas básicas de vaso abierto en posición normal o invertida, se observa que el dispositivo de umbral suplementario de toma [28] consta de un vaso invertido exterior [32] cuya boca llega hasta casi tocar el fondo del recipiente [14], incluyendo en su mitad superior un segundo vaso en posición normal [33], el que a su vez contiene al dispositivo de codo [30] conformado por un tercer vaso invertido [34] y en su interior, el tubo de salida [35] que se extiende verticalmente hacia abajo, insertándose en el dispositivo de umbral suplementario de descarga [29].

Dada la importancia que ello tiene para el particular modo de funcionamiento de la Invención, debe remarcarse que la cámara de transición a descarga comprendida en el dispositivo de codo [30], consistente en el pasaje hidráulico entre el tope superior o fondo del vaso invertido [34] y el extremo superior del tubo de salida [35], posee un diseño hidrodinámico de transición continua de secciones, al objeto de obtener una definición precisa del umbral de descarga espontánea, sobre la base de asegurar un régimen de flujo laminar del líquido en dicho codo. Ello se encuentra visiblemente resaltado en la figura.

La parte más alta de dicho primer vaso [32] presenta una cámara [31] de confinamiento de aire presurizado, pudiendo dicho aire ser evacuado a través del conducto de control por alivio [26]. El tubo de salida [35] antedicho se extiende hasta poco antes de tocar el fondo del vaso boca arriba [36], contenido a su vez por el vaso cerrado [37], el que comunica a través de su cierre inferior con el conducto de descarga [27] previamente nombrado.

La estructura descripta provee una pluralidad de niveles de presión equivalentes a umbrales de energía potencial expresables en unidades de altura de columna de agua, determinados unívocamente por sus relaciones dimensionales, siendo: el umbral suplementario de toma UT [38], igual a la diferencia de altura entre la boca del vaso invertido [34] y el extremo superior del tubo de salida [35]; el umbral suplementario de descarga UD [39], igual a la diferencia de altura entre la boca del vaso en posición normal [36] y el extremo inferior de dicho tubo de salida [35]; el umbral de transición a descarga del codo, aquí denominado umbral UDB de descarga espontánea básica [40], generalmente igual a la altura absoluta del extremo superior del tubo de salida [35]; y el umbral de descarga espontánea global UDG [41], resultante de la actuación combinada de los dispositivos anteriores, equivalente a una altura absoluta igual a dicho umbral de descarga espontánea básica, adicionado con los valores de umbral suplementario definidos anteriormente:

UDG = UDB + ( UT + UD ) [unidades de altura de columna H

El dispositivo de flotante controlable [20] antes nombrado, incluye al menos un sector de cámara de flotación controlada consistente en una cavidad [42] inferiormente abierta y superiormente cerrada, capaz de atrapar aire presurizado a medida que asciende el nivel del líquido en el recipiente [14], contribuyendo a la fuerza de empuje actuante en la limitación de llenado mediante la válvula de corte [19]; la parte superior de dicha cavidad [42] estando comunicada mediante el conducto flexible de control [43] para permitir la evacuación de dicho aire presurizado; dicho conducto [43] emergiendo a través de la tapa superior [15] para comunicarse con un dispositivo gatillador por alivio de aire presurizado.

Herméticamente fijados en dicha tapa superior [15], se encuentran medios de accionamiento y control, comprendiendo al menos un dispositivo gatillador de descarga [44]. Para mayor detalle descriptivo, obsérvese la implementación preferida ilustrada en la Figura

4. Puede verse que dicho dispositivo gatillador de descarga [44] comprende una electroválvula neumática biestable [45] provista de retención en estado de apertura o cierre, dotada de unidireccionalidad opcionalmente desactivable, mediante la válvula de retención neumática [46]. Dicha electroválvula [45] incluye una envuelta hermética [47] de forma generalmente tubular, por cuyo interior desliza con bajo rozamiento un núcleo móvil generalmente cilindrico [48] realizado en material magnético, estando el extremo inferior de dicho núcleo recubierto con una capa [49] de material resiliente de sello neumático.

En su parte inferior, la envuelta [47] presenta un ensanchamiento que da lugar a la cámara de cierre [50]. El conducto [51] de entrada, comunica el interior de la mencionada envuelta hermética [47] con al menos uno de los acatadores controlados [18] o [24] a través de los correspondientes conductos de control por alivio de aire presurizado, a saber: el conducto [26] de control de descarga; y/o el conducto [43] de control de nivel de llenado. El extremo superior de dicho conducto [51] se encuentra agolletado y afilado en su borde, permitiendo un cierre perfecto contra la capa de sello [49], merced al simple apoyo y la fuerza de su peso propio, del mencionado núcleo móvil [48].

Un conducto de salida [52] comunica el interior de dicha envuelta [47] con la válvula de retención neumática [46], fácilmente desactivable por el usuario para configurar las opciones operativas.

La válvula [46] antedicha alivia hacia la presión atmosférica. El accionamiento de la electroválvula [45] se realiza al circular una corriente eléctrica impulsiva de breve duración y adecuado sentido, por la bobina solenoide [53] dispuesta rodeando estrechamente el exterior de la envuelta [47].

Fijado exteriormente en el extremo superior de dicha envuelta, un medio de retención magnética [54] es capaz de superar la fuerza debida al peso propio del núcleo móvil [48], a condición que éste se haya elevado lo suficiente para ingresar en su campo de influencia. Mediante tal disposición, la electro-válvula [45] puede quedar retenida en estado abierto por tiempo indefinido, sin circulación de corriente por dicha bobina [53].

El dimensionamiento de la electro-válvula permite además que si la bobina es excitada con un breve pulso de corriente de polaridad opuesta, puede ser anulada la retención, provocando la caída del núcleo por efecto de su peso hasta la posición de cierre, estado en el que obviamente puede permanecer también por tiempo indefinido sin consumo de energía.

Otros medios de accionamiento fijados en dicha tapa superior comprenden la válvula neumática unidireccional de extensión [55] opcionalmente desactivable; el conducto aspirador de agroquímicos [56] comunicante con un dosificador de líquidos actuado por depresión [57]; y el conducto de ingreso de agua de riego [58] comunicado con el dispositivo regulador de caudal de entrada [17] ya nombrado.

Adicionalmente instalado en dicha tapa [15], un sensor de estado operativo [59] del tipo sin contacto -por ejemplo a base del efecto Hall- es capaz de detectar el estado operativo de espera o llenado completo, sensando la proximidad de un elemento de marcador magnético [60] montado sobre el dispositivo de flotante [20] ya nombrado, para proveer retroalimentación a los circuitos de comando.

La determinación y ejecución automática del proceso de riego efectuado cíclicamente por la Invención, es responsabilidad del conjunto de comando de riego [4] anteriormente mencionado, descripto detalladamente en la Figura 5.

Según se observa, el conjunto de comando de riego [4] comprende un módulo electrónico de comando [70] de bajo consumo eléctrico, capaz de procesar información para determinar las características del ciclo de riego y oportunamente emitir señales eléctricas de baja energía excitadoras de su ejecución; dicho módulo electrónico de comando [70] comprendiendo una envuelta [71] estanca a la intemperie, conteniendo al menos un primer circuito [72] de atención de controles locales; un segundo circuito [73] decodificador de señal de control remoto; un tercer circuito [74] acondicionador de señales de sensores y un cuarto circuito [75] de reloj de tiempo real dotado de respaldo independiente de energía [76] ; dichos cuatro circuitos estando conectados para proveer información a un quinto circuito [77] de procesador lógico; dicho circuito de procesador lógico estando bidireccionalmente conectado con un sexto circuito [78] de memoria permanente almacenadora de programa operativo; y con un séptimo circuito [79] de memoria reprogramable comprendiendo un octavo circuito [80] de memoria no volátil removiblemente insertable; el circuito de procesador lógico [77] antedicho, estando conectado con un noveno circuito [81] de interfase de salida excitadora de los dispositivos acatadores ya mencionados. Los circuitos antedichos están implementados con tecnología electrónica de consumo energético mínimo como por ejemplo del tipo CMOS, siendo energizados por un décimo circuito [82] de alimentación, conectado para recibir energía eléctrica de una fuente autónoma externa de baja reposición, como por ejemplo un medio convertidor de energía solar a eléctrica, dimensionado con capacidad suficiente para asegurar el funcionamiento autónomo del conjunto de comando de riego mencionado en el caso más desfavorable de condición solar; dicho circuito de alimentación estando conectado además a un medio acumulador de electricidad de reserva [83], dimensionado para garantizar el funcionamiento autónomo del conjunto de comando de riego durante un período adecuado de tiempo en caso de reducción temporal de provisión de energía por parte de dicha fuente autónoma de baja reposición. La envuelta [71] antes nombrada presenta fijados medios de conexión de entrada de señal proveniente de elementos externos, a saber: [84] con la salida de un circuito [85] receptor de control remoto; [86] con el sensor [59] de estado operativo del conjunto actuador de riego [3]; [87] con una pluralidad de sensores [88] para recibir información retroalimentadora proveniente del cultivo y su entorno ambiental; y [89] con un medio de reprogramación externo como por ejemplo una computadora portátil [90]. Dicha envuelta [71] presenta también medios de conexión de salida de señal excitadora de los medios actuadores de riego ya descriptos, a saber: [91] con el regulador controlado de caudal [17]; [92] y [93] con dispositivos gatilladores de descarga [44] actuando sobre el subconjunto controlador de llenado [16] y el subconjunto actuador de descarga [24], respectivamente; [94] con el servomecanismo posicionador [23] del conjunto [3] actuador de riego; y [95] con el dosificador de agroquímicos [57] activado por depresión.

Finalmente, una conexión [96] permite el ingleso de energía eléctrica desde el medio externo convertidor de energía solar [97].

La red de distribución de riego [5] de baja restricción antes mencionada, se encuentra conectada para recibir líquido con el conducto de descaiga [27] perteneciente al conjunto actuador de riego [3], presentando en primer lugar una válvula reguladora de caudal de descarga [100], continuada por al menos un ramal primario [101] y una pluralidad de ramales secundarios [102] derivados del primero generalmente de amplia sección y baja rugosidad interior; presentando dichos ramales secundarios una pluralidad de orificios [103], poseyendo sendos conductos emisores [104] de pequeña longitud insertadamente fijados, siendo la sección transversal interior de dichos orificios y conductos, significativamente menor -generalmente inferior a una centésima parte- respecto a la sección transversal interior de los ramales secundarios [102] antedichos, pero de dimensión suficiente -por lo general del orden de algunos milímetros- para permitir la rápida evacuación hacia el cultivo de la porción localizada correspondiente del volumen total de líquido descargado.

Descripción del funcionamiento

La operación de la estructura descripta se desarrolla a continuación, enfocando en el proceso seguido por un subsistema local [1]. El agua para riego ingresa, establecida su necesidad por el regulador controlado de nivel [18] y con un régimen limitado por el dispositivo regulador de caudal [17], al recipiente [14] del conjunto actuador de riego posicionable [4]. Supuesto conectado el conducto flexible [12] para utilizar la opción de extensión de capacidad mediante un tanque auxiliar externo, el líquido se acumula progresivamente en el depósito [2], sirviendo el recipiente [14] como testigo del nivel alcanzado en dicho depósito.

El actuador [4] se encuentra posicionado con auxilio del fiel [22] en referencia a la regla graduada [11], a una altura equivalente al volumen de líquido que se desea regar en cada ciclo. Cuando el nivel en ambos recipientes alcanza el valor de corte [21] del regulador de nivel [18], el dispositivo de flotante [20] acciona la válvula de corte [19], deteniendo el llenado y poniendo fin a la fase de carga comprendida en el subciclo de preparación;para pasar a la fase de espera. Condición necesaria para la normalidad de esta fase operativa, es que el dispositivo gatillador de descarga [44] permanece retenido en posición de cierre, en tanto que el conducto [43] de control de escape de aire de flotación atrapado en la cavidad [42] del dispositivo de flotante controlable, se encuentra opcionalmente obturado en forma fija. Es de resaltar que el nivel [21] alcanzado por el líquido es por diseño, como se ilustra en la Figura 3, de un valor intermedio entre el umbral de descarga espontánea básica UDB [40] y el umbral de descarga espontánea global UDG [41] establecido por la adición de dos fenómenos, a saber:

1) la elevación de columna de agua en el espacio comprendido entre el tubo de salida [35] y el vaso invertido [34] del dispositivo de codo [30] con la colaboración del dispositivo de umbral suplementario de toma [28]; y

2) la presencia permanente de líquido en el espacio comprendido entre el extremo inferior del tubo de salida [35] y el vaso [36] incluido en el dispositivo de umbral suplementario de descarga [29], lo que obliga al aire desplazado por el líquido en busca de descarga, a vencer una sobrepresión equivalente a la altura ocupada por dicho líquido. Dicho umbral desaparecería, no obstante, si en lugar de aire el tubo de salida [35] contuviera agua.

En consecuencia, el estado es de equilibrio indefinidamente estable, en base a una condición de umbral insuperable de energía potencial acumulada en forma de presurización del aire atrapado en la cámara [31] perteneciente al dispositivo [28].

El conjunto de comando de riego [4], entretanto, ha determinado el momento en que corresponde ejecutar la descarga del ciclo, procesando variables del cultivo como por ejemplo humedad y temperatura del suelo; variables del ambiente como por ejemplo temperatura, humedad y presión atmosféricas y estado del actuador de riego; todo ello provisto por los sensores [88] y [59].

Para dicho procesamiento toma en consideración datos propios de la especie y parámetros evolutivos deseables según el tiempo transcurrido desde la siembra; todo ello incorporado en el software Experto de aplicación, residente en los medios de memoria [78], [79] y [80] del módulo electrónico de comando [70]. El conjunto electrónico realiza el cálculo antedicho en una fracción de segundo, quedando el resto del tiempo en reposo; sólo permanece en funcionamiento activo el circuito de reloj de tiempo real [75] dotado de respaldo independiente de energía [76]. Recién al coincidir el tiempo corriente con el valor calculado, tiene lugar el "despertar" de los circuitos necesarios para producir la ejecución de la descarga, ocurrido lo cual y tras un nuevo cálculo, el módulo [70] regresa al estado de reposo a consumo mínimo. Siendo módica, la energía necesaria para esta operación es fácilmente acumulada con un margen seguro de reserva durante el ciclo de riego, por conversión de energía solar en el panel [97] y acumulación en el medio lmacenador de electricidad de reserva [83].

Supuesto alcanzado el momento prefijado para la descarga o fase de riego propiamente dicho, el circuito [81] de interfase de salida envía un único y breve (algunas decenas de milisegundos) pulso de corriente de polaridad adecuada, hacia los actuadores configurados opcionalmente como activos; en el presente ejemplo lúnitados al subconjunto actuador de descarga [24] y específicamente al dispositivo [44] gatillador de descarga, llevando a posición de apertura auto-retenida, a la electro- válvula neumática biestable [45].

En dicha posición, ocurre el escape del aire presurizado que se encontraba atrapado en la cámara [31]. Ello ocasiona una situación de desequilibrio, al desaparecer el factor de sostenimiento del umbral suplementario [38] y -al llenarse de líquido el tubo [35]- anularse también el umbral suplementario de descarga [39]. De hecho, todo ocurre como si el umbral de descarga espontánea se hubiera reducido de pronto al valor UDB [40], menor al nivel [21] del líquido en los recipientes. El resultado es el franco desencadenamiento de un proceso de descarga por el actuador [28], que a los efectos de dicha descarga, se ve convertido en un dispositivo de sifón convencional. Sin embargo, ello ocurriría defectuosamente de no mediar la intervención de mecanismos auxiliares incorporados al Invento.

Es conocido el hecho que la operación normal del dispositivo convencional de sifón requiere la completa purga del aire eventualmente atrapado en el circuito hidráulico. De no procederse así, o de producirse la incorporación indeseada de aire a causa de una filtración, la descarga seguramente se vería prematuramente interrumpida.

Esta disfunción es la que previene el cierre hermético del recipiente [14] mediante la tapa superior [15], y específicamente la acción de la válvula unidireccional de extensión [55], sólo necesaria al utilizarse la opción de tanque auxiliar externo como en el presente caso. En efecto, dicha válvula permite la normal evacuación del aire desplazado a medida que se produce el llenado del recipiente [14] y el depósito [2], pero impide su ingreso al producirse la descarga, asegurando la transmisión completa de la succión producida por la masa descendente de líquido al contenido de dichos envases, hasta su completo vaciamiento. Un fenómeno y solución análogos tienen lugar en los primeros instantes del disparo de la descarga, precisamente durante los cuales se produce la repentina inversión del signo de la presión interior del actuador de riego respecto a la ambiente. En efecto; producida la apertura antes descripta de la electro-válvula [45], la sobrepresión del aire en la cámara [31] desciende ecualizándose con la atmosférica, pero como ello desencadena el proceso de descarga, en pocos segundos dicha presión continúa descendiendo hasta alcanzar un valor negativo equivalente a la altura del líquido acumulado en el depósito [2]. De no pasar rápidamente dicha electro-válvula al estado de cierre, el ingreso de aire debido a dicho fenómeno interrumpiría la descarga. Al efecto, el módulo de comando puede programarse para enviar un pulso de corriente con polaridad de cierre dentro de un breve margen de tiempo a partir del desencadenamiento de la descarga. Ello reserva para el conjunto de comando la capacidad de control sobre la duración de la descarga, pudiendo emplearse dicha opción para ajustar por este procedimiento el volumen a descargar, sin necesidad de variar la posición vertical del actuador de riego [3].

Sin embargo, una solución más exacta y general se obtiene mediante la válvula neumática unidireccional [45] incorporada al dispositivo gatillador de descarga [44]. Dicha válvula [45] no interfiere con la fase de disparo, en que el aire circula en el sentido permitido, pero corta el flujo en cuanto éste se invierte, asegurando la continuidad de la descarga hasta su culminación. Si bien al precio de perder todo control durante la descarga, el beneficio obtenido es mayor, al disponerse así de un muy seguro margen de tiempo para reponer el cierre de la electro-válvula [45] sin riesgo de hacerlo prematuramente. Al permitir ambas posibilidades, la Invención podrá adaptarse a la estrategia de control más conveniente. Más allá de evitar las fallas por el fenómeno de depresión neumática en el actuador, el presente Invento extrae ventajas del mismo, al emplearlo para incorporar agroquímicos líquidos concentrados, mediante el uso de un dispositivo dosificador [57] del tipo actuado por aspiración, a través del conducto aspirante [56]. La incorporación tiene lugar en inmejorables condiciones, a saber: 1) empleo de pequeño volumen de líquido concentrado;

2) agregado solamente durante la descarga, descartando procesos de degradación química o formación de colonias de microorganismos en agua quieta;

3) entrega gradual y progresiva de la cantidad deseada de agroquímico, distribuida a lo largo de una pluralidad de eventos de riego. La dosificación resulta así estrictamente proporcional al volumen total de agua entregado en un período de tiempo relativamente extenso. Ello permite adaptar ecológicamente la dosis entregada, al ritmo de absorción de que es capaz el sistema suelo-cultivo.

4) incorporación en el punto de mayor turbulencia, asegurando una mezcla homogénea; y

5) dosificación precisa y repetible, por ser el grado de vacío generado y la duración del mismo, función directa de constantes dimensionales o parámetros operativos estables.

Sin embargo, es en la baja restricción de la descarga y distribución del agua de riego, donde la fertirrigación se halla especialmente facilitada por el presente Invento, al reducirse drásticamente la posibilidad de obturaciones.

Iniciada la fase de descarga, la misma procede con alto régimen de caudal debido a las bajas pérdidas presentadas a la circulación por el dispositivo hidro-neumático de sifón [25] y los conductos [12] y [27].

La válvula reguladora [100] permite reducir dicho régimen en caso que las condiciones de absorción del suelo o de la especie cultivada así lo aconsejen, incrementando así el lapso de aplicación. A través de dicha válvula, el líquido ingresa en la red de distribución de riego [5], caracterizada por su baja restricción general. Los ramales primarios [101] y secundarios [102] poco exigidos a presión, pueden ser realizados generalmente en tubería plástica de baja rugosidad interna y amplia sección, con las consecuentes bajas pérdidas. Toda la restricción hidráulica se concentra, entonces, en los puntos de emisión.

Los orificios emisores [103] pueden tener diámetros suficientemente amplios como para eliminar absolutamente el riesgo de taponamiento, por ejemplo entre 1,5 y 5 milímetros, conservando sin embargo una restricción entre 100 y 300 veces mayor a la de los ramales donde están practicados.

La posibilidad de practicar dichos orificios repetiblemente con las mismas dimensiones (o cambiantes según una función compensadora predeterminada) en la tubería es industrialmente sencillo. Es por ello razonable esperar gran similitud en dichos orificios emisores [103] en toda la red, con la consiguiente uniformidad de la dosis de agua distribuida a las plantas, a bajo costo de manufactura.

Dichos orificios emisores [103] opcionalmente pueden descargar a través de sendos medios emisores terminales [104] de conductividad hidráulica generalmente mayor que la de dichos orificios eo ¬

lios] (por ejemplo pequeños tramos de microtubo), cuya función es conducir el líquido hasta el punto más adecuado a la modalidad agronómica del caso.

Es a partir de la descripción anterior, que surge con claridad lo apropiado del Invento para uso en ferti-riego, al descartarse todo riesgo de formación, fijación u obstrucción de la red por colonias orgánicas indeseadas.

Funcionando de la manera descripta, el Invento es capaz de operar normalmente en forma autónoma, repetida y sin necesidad de atención por un lapso indefinido, asegurando una alimentación adecuada a las plantas bajo riego. Pero aún en caso de producirse una falla completa en el módulo de comando o su fuente de alimentación, el controlador es capaz de continuar operando en forma autónoma exclusivamente en base a principios hidráulicos.

Para permitirlo, basta con realizar tres sencillas operaciones:

1.- Dejar la electro-válvula [45] en posición retenida cerrada, o simplemente obturar permanentemente el conducto de conüol [26],

2.- Retirar el dispositivo de flotante [20]; y

3.- Ajustar la válvula [17] hasta lograr un ingreso de caudal muy pequeño, de modo que la duración del ciclo de riego queda determinado por el tiempo necesario por dicho caudal para llenar el recipiente hasta el nivel de descarga espontánea. Supuesto que el recipiente [14] posee altura suficiente como para permitir que su contenido supere el nivel de descarga espontánea definido anteriormente, el mismo se irá llenando lentamente hasta que, superado dicho nivel máximo, la descarga se produzca en forma enteramente similar a la operación normal. Esta similitud alcanza a la repetición indefinida de los ciclos, con la diferencia de que en este caso la frecuencia de los mismos queda determinada por el mencionado ajuste del caudal de entrada.

Variantes comprendidas en la invención

El presente Invento incluye una pluralidad de variantes estructurales y operativas que exceden la implementación preferida detalladamente descripta. Por ejemplo, fue referido anteriormente el hecho de la aparición de una depresión en la cámara [31] durante el transcurrir de la descaiga y la necesidad de impedir mediante válvulas neumáticas direccionales el ingreso de aire que la intemimpiría. Sin embargo, dicho fenómeno aporta a la invención un mecanismo sencillo para actuar el cese de la descarga y el control de su volumen, alternativo al descripto previamente. En efecto; en caso que durante el proceso de descarga el comando de riego [4] produjera la apertura de la electro-válvula neumática [44] (estando en este caso desactivada la válvula direccional [46]), ello provocaría el ingreso de aire y la consecuente e inmediata detención del riego. Más aún, cualquiera sea el medio que permitiera durante la descarga el ingreso de aire a la cámara [31] tendría el mismo efecto interruptor. Así, un dispositivo capaz de determinar repetiblemente del volumen descargado podría consistir en un simple conducto vertical, flexiblemente comunicado por su extremo superior con dicha cámara [31] y encontrándose su extremo inferior inmerso a cierta profundidad en el agua contenida en el depósito. De tal manera, la interrupción procederá en cuanto el nivel descendente de líquido libere el ingreso de aire por dicho extremo inferior del mencionado conducto.

Es más; una variante importante y simplificada de implementación del conjunto actuador podría consistir en:

A.- subconjunto controlador de llenado separado físicamente del subconjunto actuador de descarga y ubicado en forma fija en el tope superior del depósito como un sencillo dispositivo de corte de llenado por flotante;

B.- subconjunto actuador de descarga ubicado también en posición fija en relación con el nivel fijo de llenado; y

C- enclavamiento del nivel de interrupción de la descarga utilizando el conducto antes nombrado. En esta variante de implementación el funcionamiento resulta enteramente similar a lo descripto previamente, excepto en que el nivel de llenado es fijo y coincidente con la capacidad máxima del depósito, mientras que la descarga procede hasta un nivel mínimo o de interrupción determinado por el extremo del conducto vertical antes nombrado.

Otras -entre las muchas variantes posibles- se enumeran a continuación a título ilustrativo:

SISTEMA DE RIEGO

El mismo puede estar constituido por uno o más subsistemas locales, con o sin enlace para control remoto con una estación central.

SUBSISTEMA LOCAL

DEPOSITO

Puede bastar como reservorio, el recipiente comprendido en el conjunto actuador de riego, o extenderse a un depósito externo de mayor capacidad.

Dicho depósito externo puede ser simple o compuesto por una pluralidad de unidades hidráulicamente comunicadas.

ACTUADOR DE RIEGO

El funcionamiento cíclico continuo puede producirse en base a llenado a régimen de caudal controlado y descarga espontánea, sin comando electrónico. Así, la frecuencia de actuación del riego puede se regulada por caudal de entrada, por nivel de llenado o por descarga gatillada por alivio de aire.

Control de volumen a descargar por interrupción neumática de la descarga (control del nivel mínimo) o por posicionamiento vertical del actuador (control del nivel máximo o de llenado).

Posicionamiento vertical (ajuste del volumen de descarga) manual y/o automático mediante servomecanismo. Dosificación de ferti-riego, actuado por depresión.

COMANDO DE RIEGO

Control del agua entregada al cultivo a través de ajustes de volumen descargado por ciclo y de la duración de dicho ciclo u oportunidad de la descarga.

Diversa configuración de variables de control: crepuscular, por reloj calendario, por demanda del cultivo, por condiciones ambientales, por historia de riego, por sistema experto, por plan productivo.

Modos de control local y/o remoto. Alarma y compensación por falta de entrada de agua.

Alimentación autónoma a energía solar con respaldo de batería, a pilas o con respaldo opcional desde la red eléctrica.

RED DE DISTRIBUCIÓN Orificios con microtubos, con cintas de exudación u otros medios emisores de baja restricción.

Ramales secundarios con simples orificios o ranuras.

Ramales secundarios alimentando maceteros o bandejas hidropónicas.

Ramales secundarios alimentando directamente a surcos.

Resulta de lo enunciado que la presente Invención permite utilizar, merced a sencillas variantes, una misma implementación básica de cabezal controlador en aplicaciones de distinto nivel de prestación, cumplimentando en todos los casos las finalidades propuestas.

De lo expuesto surge también claramente la unicidad del objeto principal de la presente Invención, no obstante la versatilidad que le es propia y el amplio espectro de formas industriales de implem