Устройство для регулирования уровня воды в канале

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА- ния УРОВНЯ вода в КАНАЛЕ по авт. св. 767714, отличающееся тем, что, с целью повьлиения точности и быстродействия устройства, оно содержит датчик скорости течения воды в участке кангша и датчик уровня в начгше последующего участка канала, етход которого соединен с вторым входом радшопередающего блока, выход датчика скорости течения воды в участке канала подключен к третьему входу широтнр-импульсного модулятора, четвертый вход которого связан с вторым выходом радиоприемного блока. (Л х ел 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D G 05 D 9 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 767714 (21 ) 3564433/18-24 (22) 18.03.83 (46) 30.05 ° 84. Бюп. 9 20 (72) Рауль Ривас Перес (Куба). Као

Тиен Гуинь (СРВ), E.Ä.Ïè÷óãèí и В.Е.Прокофьев (СССР) (71) Одесский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.646.3 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 767714, кл. G 05 D 9/12, 1978 (прототип).

„;;SU„„1095143 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В КАНАЛЕ по авт. св.

Р 767714, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит датчик скорости течения воды в участке канала и датчик уровня в начале последукщего участка канала, выход которого соединен с вторым входом радиопередающего блока, выход датчика скорости течения воды в участке канала подключен к третьему входу широтно-импульсного модулятора, четвертый .вход которого связан с вторым выходом радиоприемного блока.

1095143

Изобретение относится к технике автоматического регулирования воды на открытых кан.-.лах. !

По основному авт. св. 9 767714 известно устройство, в котором выход радиоприемного блока соединен с входом блока управления через широтноимпульсный модулятор, а датчики .уровня выполнены в виде магнитных управляемых герконов, установленных на неподвижных дисках, напротив которых !О размещены рычаги с магнитами, связанные со шкивами, в спиральных пазах которых размещены гибкие тяги, связанные с поплавками, причем шкив одного из датчиков уровня имеет пере-15 менный диаметр по длине f1).

Недостатками указанного устройства являются малое быстродействие и невысокая точность регулирования.

Цель изобретения — повышение точ- О ности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены датчик скорости течения воды в участке канала и датчик уровня в начале последующего участка канала, выход которого соединен с вторым входом радиопередающего блока, выход датчика скорости течения воды в участке канала подключен к третьему входу широтно-импульсного модулятора, четвертый вход которого связан с вторым выходом радиоприемного блокае

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2схема датчика скорости течения воды в участке канала; на фиг. 3 — схема широтно-импульсного модулятора.

Устройство содержит затворы 1, связанные с блоками управления .ис- 40 полнительных механизмов 2, датчики

3 уровня в начале и конце участка канала и в начале последующего участка канала, радиопередающий блок 4, радиоприемный блок 5, широт- у но-импульсный модулятор 6 и датчик

7 скорости течения воды в участке канала.

Датчики 3 Уровня выполнены в виде магнитоуправляемых герконов 8, установленных на неподвижных дисках 9, напротив которых размещены рычаги 10 с магнитами 11, связанные со шкивами 12, в спиральных пазах 13 которых находятся гибкие тяги 14, связанные с поплавками 15, причем шкив одного из датчиков уровня имеет переменный диаметр по длине. Для обеспечения постоянного натяга T èáêèõ тяг датчики уровня снабжены противовесами 16. 60

Радиопередающий блок 4 состоит из последовательно соединенных частотно. го модулятора 17 и передатчика 18.

Модулятор 17 имеет в своем составе двенадцать конденсаторов, каждый из 65 которых последовательно соединен с одним иэ контактов 19б- 19, 19 - 19„ герконов 8 датчиков 3 уровйя в конце данного и начале последующего участков канала соответственно. Контакты

19 — 19 герконов 8 датчика 3 уровня образуют первый вход модулятора 17, а контакты 198- 19р - второй вход данного модулятора. Радиоприемный блок 5 состоит из последовательно соединенных радиоприемника 20, усилителя 21, демодулятора 22, усилителя 23 с емкостными накопителями и блока 24 выходных реле.

Датчик 7 скорости течения воды в участке канала содержит чувствительный элемент 25 и коммутирующий блок 26. Коммутирующий блок 26 содержит пороговые элементы 27 — 274 и реле 28 - 284 (фиг. 2) .

Блок выходных реле 24 имеет двенадцать реле 29о- 297, 298 - 29 .

Контакты реле. 29 - 29 образуют первый выход блока выходных реле 24,а контакты реле 29 - 29 — второй вы- . ход указанного блока.

Первый и второй выходы радиоприемного блока 5 соединены с первым и четвертым входами широтно-импульсно-, го модулятора 6 соответственно.

Схема широтно-импульсного модулятора 6 (фиг. 3) состоит иэ мостовой схемы 30, блока 31 магнитных пускателей и блока 32 формирования длительности. В мостовой схеме 30 контакты

33О - 33 представляют собой контакты герконов 8 датчика 3 уровня в начале участка канала. В блоке 32 формирования длительности контакты 28н28А, представляют собой первые койтакты реле 28 — 284 коммутирующего блока 26. Контакты 33О- 33 образуют второй вход широтно-импульсного модулятора 6, а контакты 28Н- 2841— третий вход данного модулятора.

На второй вход частотного модулятора 17 радиопередакщего блока 4 поступают сигналы только об уменьшении уровня воды в начале последующего участка канала.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении уровней воды в конце данного участка канала срабатывает один из герконов 8 датчика 3 уровня в конце данного участка канала. Замыкаются соответствующие контакты 19б- 19 в цепях емкостей модулятора 17 радиопередающего блока 4. Уменьшение уровня воды в начале последующего участка вызывает. срабатывание герконов 8 датчика 3 уровня начала последующего участка канала. Замыкается сбответствующий контакт 19 - 19 в цепях емкостей модулятора 17 радиопередающего блока 4. При этом модулятор 17 генери1095143

25 лей 38 (39) и замыкает цепь заряда конденсатора 40. Через время, определяемое сопротивлением 41, конденсатор заряжается до напряжения открывания транзистора 42 и срабатывания реле 43. Замкнувшийся контакт 43< подает питание на шаговый искатель

44. Шаговый искатель 44 делает один шаг, собственным контактом 44 < разряжает конденсатор 40 и полями 45 и

46 подключает вторые ламели 45<

В диагонали моста добавляется одно сопротивление 464 и ток через катушку реле 35 уменьшается. Если контакт

34 поляризованного реле 35 не возвращается в нейтральное положение, шаговый искатель делает второй шаг, по времени одинаковый первому, подклю- 45 чая второе дополнительное сопротивление 46 в диагонали моста. Если после второго шага контакт 34 возращается в нейтральное положение, реле

36 (37) обесточится, разомкнет свои 50 контакты в цепи магнитного пускателя и в цепи заряда емкостей через сопротивление 41. Время последующих шагов определяется сопротивлением 47.

I Когда поля 45 и 46, последователь-55 но подключая ламели 45 453, 45 5, подключают ламели 45<,, цепь заряда конденсатора 40 размыкается и в диагонали моста отключаются дополнительные сопротивления 46<... 46 . 60

Ширина управляющего импульса определяется величинами отклонений уровней воды в начале и конце данного и в начале последующего участков канала от заданных. Закон формирова- 65 4- < 47 4<з 74

Пороговые элементы 27< — 27л коммутирующего блока 26 имеют величины поРога сРабатывания <, соответственно и пас-. вены таким образом, что g< i g z с g> с 4.

Предположигл, что сигнал на выходе чувствительного элемента 2 0, c V g..

При этом срабатывают пороговый элемент 27 и реле 28<.Реле 28< своим нормально разомкнутым контактом 28«отключает сопротивление 47 в цепи заряда конденсатора 40.При <, с v срабатывают пороговый элемент 27л и реле 28 . Реле 28 своим нормально разомкнутым контактом 28 < шунтирует сопротивление 47л в цепи заряда конденсатора 40 и нормально .замкнутым контактом 28 размыкает .входную цепь порогового элемента 27<. В результате отключается реле 28< . Таким образом, в зависимости от скорости течения воды в участке канала срабатывает одно из реле 28<... 284 и шунтируется одно из сопротивлений рует две из частот, — < . Модулирующие частоты воздействуют на несущую частоту радиопередатчика 18, которая выбирается в области УКВ диапазона.

Радиоприемным блоком 5 сигналы, поступающие от передатчика 18, усиливаются и демодулируются. В результате срабатывает одно из реле 29О29 и одно из реле 298 - 29« блока

24 выходных реле, которые заьыкают свои контакты в мостовой схеме широтно-импульсного модулятора 6 (фиг. 3) .

Отклонения уровня воды в начале данного участка канала вызывают срабатывания герконов 8 датчик 3 уров- )5 ня начала данного участка канала, которые замыкают свои контакты 33ц33 в другом плече мостовой схемы.

Таким образом, в диагонали моста появится напряжение, пропорциональное отклонениям уровней воды в начале и конце данного и начале последукщего участков канала. При этом контакт 34 поляризованного реле 35 подключает одно из промежуточных реле

36 (37), которое в свою очередь подключает один из магнитных пускатения длительности выходных управляющих импульсов для широтно-импульсного модулятора может быть, например, следующим:

< н ° > 2bh ° t kg ° < н< 2 к< Ъ н« (Ul =const; л где <,,ц соответственнодлительность и амплитуда управляющего импульса i-го участка канала;

М„; К, ) Ks< — коэффициенты пропорциональности;

ah,Й„„, Ь„. — величина отклонений уровней воды в начале и конце данного и в начале последующего участков канала соответственно.

Повышение быстродействия регулирования уровня воды в канале в целом достигается за счет того, что управляющие импульсы каждого участка формируются с учетом также отклонения уровня воды последующего участка канала.

Каждый участок канала является объектом ре гулиро вания с з an азды ванием. В силу того, что скорость течения воды в участке канала меняется в широком диапазоне, меняется также время запаздывания. В связи с этим для повышения точности регулирования необходима перестройка величины периода квантования широтноимпульсного модулятора 6. Это осуществляется путем изменения величины . сопротивления 47 в цепи заряда конденсатора 40 в зависимости от величины сигнала на выходе датчика 7 скорости течения воды в участке канала. Причем

1095143

47 ... 474 в цепи заряда конденсатора 40. Так как длительность паузы широтно-импульсного модулятора завиит от величины емкости конденсатора 40 и величины сопротивления 47, период квантования меняется в зависн- 5 мости от того, какое иэ сопротивлений 47 ... 474 отключается. Причем чем больше величина скорости течения воды в участке канала, тем меньше величина сопротивления 47 в це- 10 пи заряда конденсатора 40 и тем меньше период квантования широтно-импульсного модулятора 6.

Таким образом, повышение, точности достигается за счет перестройки периода квантования широтно-импульсного модулятора 6 в зависимости от времени запаздывания, определяемого скоростью течения воды в участке канала.

Применение предлагаемого устройства для регулирования уровня воды на открытых каналах повышает точность и быстродействие регулирования, уровня воды в канале, уменьшает непроизводительные сбросы воды и подмавание дамб канала. Устройство просто в изготовлении и надежно в эксплуатации.

1095143

31

Pgz,3

Составитель Л.Цаллагова

Редактор М.Циткина Техред A.Бабикец корректор И. Николайчук

Тираж 842 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 3596/29

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4