Устройство для регулирования уровня воды в канале

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ вода в КАНАЛЕ по авт. св. №817671, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и быстродействия устройства, введены последовательно соединенные р елейный блок, переключатель и широтно-импульсный модулятор, второй вход которого подключен к выходу радиоприемного блока и второму входу переключателя, третий вход - к выходу релейного блока , а выход - к выходу частотноимпульсного модулятора, связанного третьим входом с вторым выходом переключателя , а четвертым входом - с выходом релейного блока, причем вход релейного блока подключен к выходу датчика уровня воды в начале участка (Л канала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONINII

РЕСПУБЛИК (19) Ol) 3сю 05 9 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЩ ф;., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" Й ;, l (61) 817671 (21 ) 3384784/1 8-24 (22) 18.01.82 (46) 07.04.84. Бюл. N 13 (72) П.И.Коваленко, Е .Д.Пичугин, Као Тиен Гуинь (СРВ), Рауль Ривас

Перес (Куба) и В.H.Ïîïîâ (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 62-50 (088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР.

У 817671, кл. 5 05 2 9/12, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УРОВНЯ ВОДЫ В КАНАЛЕ по авт. св.

9817671, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, введены последовательно соединенные релейный блок, переключатель и широтно-импульсный модулятор, второй вход которого подключен к выходу радиоприемного блока и второму входу переключателя, третий вход — к выходу релейного блока, а выход — к выходу частотноимпульсного модулятора, связанного третьим входом с вторым выходом переключателя, а четвертым входом - e Bbtходом релейного блока, причем вход релейного блока подключен к выходу датчика уровня воды в начале участка канала.

758 2 уровня воды, радиопередающий блок 4, радиоприемный блок 5, широтно-импульсный модулятор 6, частотно-импульсный модулятор 7, датчик 8 перепада уровней воды, релейный блок 9 и переключатель 10.

Радиопередающий блок 4 состоит из последовательно соединенных модулятора 11 и передатчика 12.

Радиоприемный блок 5 состоит из последовательно соединенных радиоприемника 13, усилителя 14 низкой частоты, полосовых фильтров 15, усилителя 16 с емкостными накопителями и блока 17 выходных реле. Выход датчика 3 уровня воды в конце рассмат-, риваемого участка канала соединен с входом модулятора 11 радиопередающего блока 4.

Первый вход широтно-импульсного модулятора 6 подключен к первому входу переключателя 10, второй вход — к выходу радиолриемного блока 5 и второму входу переключателя 10, третий вход — к выходу релейного блока 9, а выход — к выходу частотно-импульсного модулятора 7.

Первый вход частотно-импульсного модулятора 7 подключен к выходу радиоприемного блока 5, второй вход— к выходу датчика 8 перепада уровней воды, третий вход - к второму выходу переключателя 10, а четвертый вход — к выходу релейного блока 9.

Вход релейного блока 9 подключен к выходу датчика 3 уровня воды в начале участка канала.

Выходы широтно-импульсного модулятора 6 и частотно-импульсного модулятора 7 подключены к входу исполнительного механизма 2.

Датчики 3 уровня воды выполнены в виде магнитоуправляемых герконов 18, установленных на неподвижных дисках t9, напротив которых размещены рычаги 20 с магнитами 21, связанные со шкивами 22,.которые с помощью гибких тяг 23 связаны е поплавками 24 и противовесами 25.

Датчик 8 перепада уровней воды выполнен в виде магнитоуправляемых герконов 26, установленных на диске 27, который связан со шкивом 28 через ось 29 вращения, а шкив 28 с помощью гибкой тяги — с поплавком 30 и противовесом 31 Поплавок 30 находится в секции 32 двухсекционного колодца 33, напротив диска 27 с герконами 26 размещен, рычаг 34 с магни1 1084

Изобретение относится к системам автоматического водорегулирования на открытых каналах.

По основному авт. св. У 817671 известно устройство регулирования уровня воды в канале, обеспечивающее подачу расхода воды через расположенное выше перегорающее .сооружение (в соответствии с запросами- водопотребителей) посредством поддержания

1О уровня воды в конце и начале участка канала в заданном соотношении.

Устройство содержит затворы, связанные с исполнительными механизмами, датчики уровня, блок управления, радиопередающий блок .и радйоприемный

15 блок, выход блока управления с исполнительным механизмом. Датчик уровня подключен к входу радиопередающего блока, радиоприемный блок и блок управления установлены на первом по

20 ходу потока воды затворе, выход радиоприемного блока соединен с входом блока управления через частотноимпульсный модулятор, вход частотноимпульсного модулятора связаны с дат25 чиком перепада уровней воды на первом по ходу воды затворе И).

Недостаток данного устройства— невысокая точность регулирования.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит последовательно соединенные релейный блок, переключатель и широтно-импульсный моду- З5 лятор, второй вход которого подключен к выходу радиоприемного блока и второму входу переключателя, третий вход — к выходу релейного блока, а выход — в выходу частотно-импульсно- "О го модулятора, связанного третьим входом с вторым выходом переключателя, а четвертым входом — с выходом релейного блока, причем вход релейного блока подключен к выходу датчи- 45 ка уровня воды в начале участка канала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 принципиальные схемы широтно-импульс-5О ного и частотно-импульсного модуляторов; на фиг. 3 — схема блока выходных реле; на фиг. 4 — схема переключателя; на фиг. 5 — схема релейного блока. 55

Устройство содержит затворы 1, связанные с блоком управления и исполнительным механизмом 2, датчики 3, 3 1084 том 35, который через ось 36 вращения связан со шкивом 37. Шкив 37 с помощью гибкой тяги связан с поплавком 38 и противовесом 39, поплавок 38 находится в секции 40 .колодца 33, секция 32 колодца 33 связана отверс.тием 41 с верхним бьефом, а секция 40 — с нижним бьефом с помощью трубы 42.

Щиротно-импульсный модулятор 6 и, 10 частотно-импульсный модулятор 7 (фиг. 2) имеют общую мостовую схему 43 и общий блок магнитных пускателей 44. Широтно-импульсный модуляи тор 6, кроме того, имеет блок формирования длительности 45, а частотно15 импульсный модулятор 7 — блок формирования частоты 46.

Модулятор 11 имеет в своем составе одиннадцать конденсаторов, каждый из которых последовательно соединен с

20 одним иэ нормально разомкнутых контактов 47 — 47„ 18 датчика 3 уровйя водй.

Блок 17 выходных реле содержит одиннадцать реле 480 — 481, каждое

25 из которых имеет две пары контактов (фиг. 3).

Схема переключателя 10 (фиг. 4), который содержит реле 60, в цепи питания которого имеются параллельно под-. З0 ключенные вторые контакты 48 — 48 реле 483 — 488 блока 17 выходных реле и вторые контакты 49 >> — 49 реле 49э - 49 релейного блока 9.

Релейный блок 9 (фиг. 5), состоя- 35 щий из одиннадцати реле 49 — 49„, каждое из которых имеет две пары контактов, срабатывает в зависимости от замыкания контактов герконов 18 датчика 3 уровня воды в начале участ-40 ка канала.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении уровня воды от заданного в конце участка канала сраба-45 тывает один из герконов 18 датчика 3 уровня воды, замыкается один иэ контактов 47o — 47„ в цепях емкостей модулятора 11, который генерирует соответствующую частоту. Модули- 50 рующие частоты воздействуют на несущую частоту радиопередатчика 12, которая выбирается в области УКВ-диапазона. Модуляция несущей частоты — частотная. 55

Радиоприемным блоком 5 сигналы, поступающие от передатчика 12, усиливаются и демодулируются, при этом

758 4 срабатывает соответствующее реле

48ц — 48„ блока 17 выходных реле.

Отклонение уровня воды от заданного в начале участка канала вызывает срабатывание одного из герконов 18 датчика 3 уровня воды и Одного иэ реле 49о 491о релейного блока 9. При малых отклонениях уровj ней воды в начале и в конце участка канала, не превьппающих заданной величины, например до 10Х от заданного уровня воды, срабатывает одно из реле 48„, 482, 48>, 48„„, которое замыкает свой первый контакт

48 „, 4821, 4891 48 1о., в мостовой схеме 43 и свой второй контакт 48„

4822 4892 48102 в цепи заряда конденсатора 50 и срабатывает одно из реле 49, 49, 499, 49«, которое замыкает свой первый контакт 491., 492„, 4991, 491о в мостовой с еме 43 (фиг. 3). При этом мост разбалансирован и контакт 51 поляризо1 ванного реле 51 подключает одно из промежуточных реле 52 (53), контак- ты которого 52 > (53„) подключают магнитные пускатели 54 и 55 (56 и 57), а контакты 54 и 55 (56„ и 571) замыкают цепь заряда конденсаторов 58 и 59. Так как реле 60 переключателя 10 (фиг. 5) обесточено, блок 45 формирования длительности отключен от питания, блок 46 формирования частоты подключен к источнику питания, а в диагонали моста 43 контакт 60з замкнут. Начиная с этого момента происходит перемещение затвора при помощи исполнительного механизма 2 и заряда конденсатора 58 через сопротивление 61 до напряжения открывания транзистора 62 и срабатывания реле 63. Размыкающий контакт 634 обрывает цепь управления промежуточными реле 52 и 53 блока магнитных пускателей 44, а замыкающий контакт 639 подключает схему формирования паузы с транзистором 93, реле 94 и замыкающчм контактором

1 реле 94„ . Время паузы определяется временем заряда конденсатора 50 через сопротивления 64-73. Параллельно сопротивлениям 64-68 включены контакты 74-78 герконов 26 датчика 8 перепада уровней воды, которые вместе с вторыми контактами 48„, 48

48З, 481Q7. реле 48„, 48g 489, 48 блока 17 выходных реле изменяют частоту следования управляющих им-. пульсов в зависимости от величины

5, 1084 перепада уровней воды и величины от-. клонения уровней воды в конце участка канала.

Таким образом, при малых отклонениях уровней воды работает частотно5 импульсный модулятор, частота выходных управляющих импульсов которого зависит не только от величины перепада уровней воды, но и от величины отклонения уровней воды в конце участ-10 ка канада. Тем самым повышается точность регулирования.

При больших отклонениях уровней воды в конце и/или в начаце рассматриваемого участка канала срабатывает одно из реле 48з. — 48S блока 17 выходных реле и/или одно из реле 48s — 49s релейного блока 9, при этом замыкаются его соответствующие контакты в мостовой схеме 43 и в переключателе 10 (фиг. 5), в результате чего срабатывае реле 60, которое контактом 60> подключает к источнику питания блок 45 формирования длительности широтно-импульсного мо- 2 5 дулятора 6 и контактом 601 отключает от питания блок 46 формирования частоты частотно-импульсного модулятора 7, à s диагонали моста контакт 60> разомкнут.

Контакт 51 поляризованного рет ле 51 подключает одно из промежуточных реле 52 (53), которые в свою очередь подключают магнитные пускатели 54 и 55 (56 и 57) и замыкают цепь заряда конденсатора 59. Через время, определяемое сопротивлением 79, конденсатор заряжается до напряжения открывания транзистора 80 и срабатывания реле 81. Замкнувшийся контакт 81 подает питание на шагавый

1 искатель 82, который делает один шаг, собственными контактами 82. разряжает конденсатор 59 и полями 83 и 84 подключает ламель 1 . В диагонали мос1 та 43 добавляются одно сопротивле45 ние 85 и ток через катушку поляризованнага реле 51 уменьшается. Если контакт 511 поляризованного реле 51 не возвращается в нейтральное положе758 б ние, шаговый искатель делает второй шаг, по времени одинаковый первому, подключая второе дополнительное сопротивление 86 в диагонали моста.

Если после второго шага контакт 51 ,возвращается в нейтральное положе-! нне, реле 52 (53) обесточится, разомкнет свои контакты в цепи магнитного пускателя и в цепи заряда конденсатора 59 через сопротивление 79 °

Время последующих шагав определяется сопротивлением 92. Тогда поля 83 и 84, последовательно подключая ламели 3, 4...25, подключает ламель О, цепь заряда конденсатора 59 разрывается и в диагонали моста отключаются дополнительные сопротивления 85-91.

Длительность управляющего импульса определяется величинами отклонения уровней воды в начале и в конце участка канала. Таким образом, при больших отклонениях уровней воды в участках канала работает широтноимпульсный модулятор„ длительность выходных управляющих импульсов которого зависит от величины отклонений уровней воды в начале и в конце участка канала, чта повышает быстродействие процесса регулирования.

В предлагаемом устройстве, благодаря введенной дополнительной цепи в блоке формирования частоты управляющих импульсов, частота импульсов управления зависит не только от перепада уровней воды в начале участка канала, но и ат величины отклонения уров ней воды в конце участка канала.

В прототипе сигнал аб отклонении уровней воды в конце участка канала используется лишь для формирования знака управляющих импульсов, а в предлагаемом устройстве еще и для формирования частоты повторения импульсов управления.

Применение предлагаемого устройства для регулирования уровня воды в открытых каналах повышает быстродействие и точность регулирования, уменьшает непроизводительные сбросы воды и подмывание дамб канала.

1084758

1084758

1084758

Фиа У

ВНИИПИ Заказ 2009/42 Тираж 842 Подлисное

Фипкап ППП "Патент", г.Умхород, ул.Проектная, 4