Устройство для регулирования уровня в оросительном канале

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В ОРОСИТЕЛЬНОМ КАНАЛЕ, содержащее первый авторегулятор , вход которого связан с датчиком уровня воды, а выход - с приводом затвора, бпок уставки задания уровня и бпок сравнения, отпвчающе&с я тем, что, с цепью сокращения нерациональных потерь воды в процессе изменения водопотребления в канапе, оно содержит второй авторегулятор, выход которого соединен со входом бпока уставки задания/ подсоединенного выходом к одному из входов блока сравнения, к друтчзму входу которого подключен выход датчика уровня, а вход второго авторегулятора подключен к (Л выходу блока сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„Я0„„1О8 408

3др G 05 D 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 2966974/18-24 (22) 31.07.80 (46) 15.04,84, Бюп. М 14 (72) Р. N. Тюменев и В. А. Рожнов (71) Среднеазиатский орцена Трудового

Красного Знамени государственный проектно-изыскательский и научно» исспецоватепьский институт по иррига пионному и мепиоративному строитепьersy Средазгипровоцхлопок" им. А. А. Саркисова (53) 621-555.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетепьство СССР

34 697982, кп. G 05 D 9/12, 1977.

2. Авторское свицетепьство СССР

% 551617, кп. 5 05 D 9/12, 1974 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В ОРОСИТЕЛЬНОМ

КАНАЛЕ, соцержащее первый авторегупятор, вхоц которого связан с цатчиком уровня воцы, а выхоц - с привоцом затвора, блок уставки задания уровня и бпок сравнения, о т п и ч а ю щ е е» с я тем, что, с цепью сокращения нерациональных потерь воцы в процессе изменения воцопотребпения в канапе, оно соцержит второй авторегулятор, выхоц которого соединен со вхоцом бпока уставки задания, подсоединенного выхоцом к оцному из вхоцов бпока сравнения, к другому вхоцу которого поцкпючен выхоц цатчика уровня, а вхоц второго авторегупятора поцкпючен к выходу бпока сравнении.

1086408

Изобретение относится к воцному хозяйству,а именно к устройствам для регулирования воцопоцачи в зависимости от уровня воцы в нижнем бьефе управляемого затвора, и может быть испопьзовино в системах регупирования, преимущественно при автоматизации воцопоцачи ни ороситепьных кинапах.

Известно устройство цпя регупировиния уровня воцы на участке канапи, ц в котором вхоц бпока коррекции поцкпючен к цатчику уровня верхнего бьефа в конце acTêa, и Выхоц к цатчику уровня нижнего бьефи в начале участка 1) . 15

Нецоститок устройства — наличие нериционапьных потерь воць| в процеосе изменения воцопотребпения в канапе.

Наибоцее бпизким по технической 20 сущности к изобретению явпяется система регупировиния уровня воды в ирригационном канапе, соцержащая авторегупятор, вхоц которого связан с цатчиком уров, ня, бпоком устивки зицания уровня и бпоком сравнения (2 ) .

Нецоститком известной системы явпяется низкая точность работы, что привоцит к нерипионапьным потерям воцы, тик как блок сравнения имеет топько оцин. вхоц и не обеспечен обратной связью по регулируемому уровню воцы, цепь изобретения - сокращение нерационапьных потерь воцы в процессе изменения воцопотребпения в канапе.

Постивпенная цепь цостигается тем, что h устройство, соцержищее первый авторегупятор, вхоц которого связан с цатчиком уровня воцы, а выхоц - с при »-: воцом затвора, бпок устивки зацания

40 уровня и бпок сравнения, цопопнитепьно ввецен второй авторегупятор, выхоц которого соецинен со вхоцом бпока устивки . зацания, поцсоециненного выхоцом к

45 оцному из вхоцов блоки сравнения, к щэугому вхоцу которого поцкпючен выхоц цатчика уровня, а вхоц второго авторегупятора поцкпючен к выхоцу бпоки сравнения.

На фиг. 1 изображена схема устройства цпя регупирования уровня в ороситепь50 ном канапе; на фиг. 2 - циаграммы работы устройства в системе регулирования воцораспрецепения на ороситепьном канапе, Устройство сосТОВТ H3 gB K cssfsaMKbiK контуров управпения: контура регупировииия уровня воцы и контура автоматического изменения уставки зацания. Контур регупировиния уровня воцы состоит из цитчика 1 уровня воцы, установпенного в начипе участка 2 ороситепьного канала, поппавка 3 и преобризоватепя 4, кото рый через опии из вхоцов бпоки сравньния 5 соецинен со вхоцом первого авторегулятора 6, выход которого подключен к злектроприводу 7 водорегулирук щего затвори 8. Бпок сравнения 5 прецназначен цпя опрецепения вепичины и знака рассогласования регупируемого уровня воцы 9 и уставки его зициния, поступающего к цругому вхоцу блока сравнения 5.

Контур автоматического изменения уставки запания образован вторым авторегупятором 10, выхоц которого соецинен со вхоцом бпока 11 устивки зацания, поцсоециненного выхоцом ко второму вхоцу бпока сравнения 5, а вхоп второго авторегулятора 10 поцкпючен к выхоцу блока сравнения 5. Таким образом, оба контура взаимосвязаны через бпок сравнения 5 и цатчик 1 уровня, причем контур Б автоматически изменяет величину уставки зациния. Бпок 11

» уставки зацания соцержит реверсивный микроцвигатепь 12 с рецуктором, свяBaHHbIM с зицатчиком 1 3 °

Авторегупяторы 6 и 10 обоих контуров выпопнены оцинаковыми и прецстав» пяют собой регупирующие устройства, например, с пропорционипьно-интеграпь, ным законом управпения. Регупирующее устройство состоит из бпока суммирования 14, бпока 15 зоны нечувствитепьности и бпока 16 внутренней обратной связи. При необхоцимости согласования

»инимических характеристик регупирующего прибора и цинамических характеристик оросительного канапа (бопьшая инерционность и пр.) к серийному регупирующему устройству может быть цоцкпючен бпок 17 формирования паузы, I соцержащий репе времени.

Уровень воцы и расхоц воцопоцачи в начапе участка 2 обозначены соответственно bH Я, s конце участка - уровень воцы 9<, расхоц воцопотребпеНИяВ установившемся режиме течения воцы минимальный уровень воцы 18 (" ®дн)на участке 2 канала соответствует минимапьной величине рисхоца воцы A „ » максимальный уровень 19 н макс) максимапьному расхоцу Яма кс.

Напрймер, цпя KBHalIOB c MBHbIMH укпонами цни кривая поцпора уровня воцы рао1086408 4 пространяется от концевого створа $ qo начального створа Ън . При этом раз— ность отметок максимального 19 и минимального 18 уровней в нвчвпе участ тнмакс лнринa e лревышает aetm» 5 чины с1Нн< 5, гпе i- уклон цнв канала; - расстояние межпу затвором 8 в начале участка канала и затвором 20 в конце участка. Например, цпя каналов с малыми уклонами: i =0,00005;0 = 8000 м; глубина воцы Ънд„ц<с=

= тих=6,0M; )iнмин= 5,6 м, ЙНн 0,4 M.

Дамба 21 канала параллельна его цну нв всем участке.

Смежные участки канала 22 и 23 t5 оснащают устройствами регулирования, аналогичными описанному, это позволяет реализовать регулирование воцопоцачи по всему каналу.

В зависимости от величины расхоца 20 воды Я на участке канала в установившемся режиме (т.е. когца Я „= Я, гце 8 „- сумма расхоцов всех воцолотребителей на участке канала ниже створа цатчика 1) уровень воцы 9 в начале участка hH ìoæeò занимать лоложеН1 ние от значения 18лри минимальном расхоце воцы Я„,„нпо значения 19 при максимальном расхоце воцы Я„

Для стабильной работы воцолотребите- >0 лей, раслолагаемых обычно. в конце участка 2 канала, обязательным является требование постоянства уровня воцы в конце участка Ъ„,=сопз С(в установившемся режиме) вне зависимости от 35 величины pacxoqa воцопотребления Q, во всем циштазоне от 8кминцо @кмак

При равенстве рвсхоцов воцы Йн1=

Як. чеРеэ затвоРы 8 (Ян1) и затвоРы 40 воцовыпусков, в том числе через затвор 20 (Ях1), уровень воцы Ьн1в створе цатчика 1 уровня соответствует как зацанному зацатчиком 13 значению b« ,=Ън3, так и величине расхоцв воцы на 45 участке 2. При срецнем значении расхода воцы 6н1= Я н1 уровень воцы На участке 2 канала занимает срециее положение 9, при этом уровни воцы в начале участка Ьн1, в конце участка 50

bн1= b . При этом на входах блока сравнения величина сигналаОА1 цатчика 1 равна величине сигнала 034 1 зацатчика 13 (Up1= U3*1), а на выхоце блока сравнения 5 сигнал рассогласования у

jdU =U - Уд = О) равен нулю или не

1 3*1 *1 превышает установленную величи ну зоны нечувствительности f авторегуляторов 6 и 10, опрецепяемую настройкой блока 15 зоны нечувствительности, т.е. (ЛУ„(P ).

Устройство работает спецующим образом.

При изменении воцопотребления нижележащего участка 23 канала (нштример, затвором 20) вносится возмущение в участок 2 канала. При уменьшении paw

xoqa воцопотребпения на величину =. к к " к1(гце н1 — лрежний рвсхоц; 6 - уменьшенный расхоц во»цопотребления) в конце участка 2 канала, например, вслецствие затвора 20 межцу новым рвсхоцом воцопотребления

Я и не изменившимся еще расходом воцопоцачи Я н1появляется разность +5Q

= Онн -8<<, вслепствие чего уровень воцы 9 повышается: сначала в конце участка 1т„, а через время транспортного запазцывания - и в начале участ ка Ъ„„, т.е. в створе цатчика 1 уровня.

Уровень воцной поверхности в цинамике Ъ (4) занимает положение 24. Повышесние уровня в створе 4,н(1 ) соответствует уменьшению расхоца вопопотребления, и необхопимости уменьшения расхопа вопопопачи Ян1,по величины бн2.

Опнако уменьшенному рвсхоцу воцс»потребления йн2на участке 2 канала цопжен соответствовать меньший уровень воны 5н>, нштример 25.

Слецоввтепьно, прецлагаемое устройство цолжно вылолнять пве зацачи: уменьшать открытие затвора 8 и тем самым уменьшать воцопоцачу 6Н на величину (-фн ) н2 g>1 (гце 4 1 ттрежний расхоп воцопопачи; Йн - уменьшенный расхоц воцопоцачи) и уменьшать глубину воцы 1„ в створе цатчика 1 на величину (-д5н ) =Ън2- 5н1(гце h>„прежняя глубина в начале участка; h - уменьшенная глубина в начале участка); а также изменять величину уставки зацания блока 11 уставки за чину (-в м) = 1® - (гце 8>><- прежнее значение уставки зацания н3д - новое значение уставкИ зацания) .

Увеличение уровня (t ) в динамике н цо значения 24 вызывает увеличение сигнала цатчика 0, вслецствие этого на выхоце блока сравнения 5 появляется постепенно увеличивающийся сигнал рассогласования (+а О) =(- 0э (гце

Э Ь (3 — сигнал нв выхоце блока уставки

ЭД зацания). 1(огца сигнал рассогласова ния (+Л О) превысит величину установленной эоны нечувствительности Я бло1086408 ков 15 зоны нечувствительности авторегуляторов 6 и 10, на выхоце кажцого из них появится управляющий сигнап.

Авторегулятор 6 начинает прикрывать затвор 8 и постепенно уменьшать рас хоц воцопоцачи Q < цо значения Йн и уровень h „âîïüi - qo значения 25 (6 ).

Оцновременно авторегулятор 10 начи= нает постепенно уменьшать величину уставки зацания реверсивного бпока 11 уставки go значения пз, h,ö> „соответствующего уровню 25. Авторегуляторы 6 и 10 имеют зону нечувствительности f e Поэтому процесс измен опия уставки зацания прекратится, когца

15 рассогласование а b межцу зацаннь1м и фактическим уровнем станет меньDIG

Б конпР нерехоциОГО щ)опесса расхоц воцопоцачи 6„ и расхоц воцопот . ебпения 6 „уравниваются.

:-ффективиость работы прецпагаемого устройства состоит и сокращении нерапиона п-цьix потерь воцы иэ канала при изменении воцопотребпения в канапе. Это цостнгается за счет формирования скгнапов управления и изменения устаьки зацания топько от цатчика уровня нижнего бьерна, т.е. при отсутствии запазцывания", более точного пзм.=пения уставки зацания за счет вкпб - ения бпока уставки зацания в замкнутый контур обратной связи и незовисимой настройки статических и цинамических характеристик кажного из авторегуляторов.

1086408

4 и

Фиг. 2

Корректор М.Шароши

Заказ 2241/45 Чу раж 842

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

ХХЗ0З5 М

Подписное

Э, Ж35, Раушская наб., н. 4/5

ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Составнтепь P. Твменев

Редактор Т. Парфенова Техрец Т.Дубннчвк