Design of a passive irrigation controller for efficient water use in low-income countries
Notice bibliographique
Résumé
Efficient irrigation water usage is vital for low-income countries to keep up with projected population and income growth. Current weather- and soil-moisture-based smart irrigation controllers are not easily transferable to the economic and technological context of low-income countries and small remote farms. This paper presents the design of a passive automated irrigation controller that uses standard PVC fittings locally available to our community partner in Nicaragua. The actuation of the valve in the controller is driven by the soil water tension (SWT) from unsaturated soil. The key components of the controller are a ceramic tip connected to a tube of water, a rubber membrane, and a piston that acts like a stopper for the irrigation. The piston length is designed with an initial deflection in the membrane, causing it to push back against the inlet to shut off irrigation. A model of the system composed of the Green-Ampt equation for soil-water dynamics, empirical data for the relationship between soil moisture and controller pressure, and finite element model of the membrane is used to design a controller. The initial system consists of a 2" diameter rubber membrane and a 1" diameter piston. The initial deflection is 1.6cm to create enough force to stop the irrigation until the SWT reaches -35kPa. The controller costs approximately $CDN130 with PVC parts purchased in Canada with retail prices. The cost is expected to drop when discounts from retail prices are actualized. The design has the potential to greatly reduce water usage in drip irrigation systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».