Устройство управления водоподачей на участке канала

 

Изобретение относится к орошаемому земледелию, предназначено для автоматизации водораспределения на участках каналов-. Цель изобретения - повьппение точности регулирования и сокращение резервных объемов канала. Это достигается за счет повьппения быстродействия отработки возмущений уровней. Система 5 управления на участке канала 1 с затворами 2 и 5 в начале и конце участка включает задатчик 6 и датчик 7 уровня в створах водовьтусков 4. Уровень в каналах регулируется за счет изменения гидросопротивления канала с помощью жалюзи 1 1 , поворачиваемых с помощью регуляторов 10. Сигнал на регулятор 10 подается от сумматора 9. Ключ 14 открывается сигналом со схемы 8 сравнения предьщущей по потоку системы 5 ,управления. Управление водораспределением осуществляется по участку сйизу вверх от места первичного рассогласования образованием волн уровней потока воды, позволяющих быстро компенсировать возмущения уровней на участке канала. 1 з.п.ф-лы, 2 нл. «./ СЛ С А; лгlt .3 3 Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 Е 02 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCKÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3945853/30-15 (22) 27.06.85 (46) 07.08.87. Бюл. Ф 29 (75) В.М.Журавлев и Ч.А.Тукембаев (53) 631. 347. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 817135 кл. Е 02 В 13/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ :ВОДОПОДАЧЕЙ НА УЧАСТКЕ КАНАЛА (57) Изобретение относится к орошаемому земледелию, предназначено для автоматизации водораспределения на участках каналов; Цель изобретения— повышение точности регулирования и сокращение резервных объемов канала.

Это достигается за счет повышения бы" стродействия отработки возмущений уровней. Система 5 управления на участке канала l с затворами 2 и 3 в начале и конце участка включает задатчик 6 и датчик 7 уровня в створах водовыпусков 4. Уровень в каналах регулируется за счет изменения гидросопротивления канала с помощью жалюзи 11, поворачиваемых с помощью регуляторов 10. Сигнал на регулятор 10 подается от сумматора 9. Ключ 14 открывается сигналом со схемы 8 сравнения предыдущей по потоку системы 5 ,управления. Управление водораспределением осуществляется по участку снизу вверх от места первичного рассогласования образованием волн уровней потока воды, позволяющих быстро ком- с пенсировать возмущения уровней на участке канала. 1 s.ï.ô-лы, 2 ил.

"J 1328428 2

Изобретение относится к ирригации в сельском хозяйстве и может быть ис50 пользовано при автоматизации водораспределения на участках каналов.

Целью изобретения является повыше.ние точности регулирования и сокращение резервных объемов какала.

На фиг.l представлена схема устройства управления водоподачей на нескольких, начиная с. первого, смежных участках канала; на фиг.2 — конструкция регулятора уровня потока, выполненная в виде жалюзи.

Участок канала 1 ограничен перего- 15 раживающими сооружениями (не показаны), в створах которых установлены затвор 2 в начале участка и затвор 3 в конце участка. На участке канала имеющегося водовыпуска 4 с ситемами

5 управления (показаны штрихом),включающими задатчики 6 уровня (или расхода), датчики 7 уровня (расхода) в створах водовыпусков, схемы 8 сравнения, сумматоры 9, на выходе системы 25

5 управления установлены регуляторы

10 уровня потока в створе стабилиэа-! ции с исполнительным элементом, выпол. ненным в виде жалюзи 11 (фиг.2). Система 5 управления снабжена также пос- go ледовательно включенными между вторым выходом схемы 8 сравнения системы управления прилЕгающего участка и вторым входом сумматора 9 реле !2 времени отработки сигнала рассогласования, реле 13 времени добегания от начала участка,цо створастабилизации (до жалюзи 11), ключом 14 и инвертором 15, причем второй вход ключа 14 соединен с третьим выходом схемы 8 40 сравнения нижележащей системы 5 управления. Для управления затвором 2 в начале участка установлены последовательно включенные реле 16 времени обРаботки сигнапа Рассогласования, ключ

17 и регулятор 18 управления затвором.

Устройство управления водоподачей на участке канала работает следующим образом.

Пусть на участке существует уста— новившийся режим с уровнем Н„, которому соответствует гидравлическое сопротивление русла при фиксированном расходе О через затвор 2 про 55 порциональном скорости потока V на живое сечение канала. При изменении гидравлического сопротивления изменяется уровень Н, причем даньые уровни устанавливаются, начиная с конца участка, постепенно продвигаясь к началу, а при необходимости через головной затвор 2 можно подать дополни- . тельный расход. Увеличивая или уменьшая с помощью жалюзи 11 гидравлическое сопротивление R русла перед фронтом бегущей волны выпуска или наполнения, можно уменьшить или увеличить скорость волны, повышая быстродействие. Таким образом, не изменяя расход через головной затвор 2, можно установить любой требуемый установившийся режим.

В исходном исполнении при установившемся режиме орошения на участке ключи 14 открыты. Если необходимо поднять уровень перед водовыпуском 4 (соответственно увеличить расход в нем), то, увеличивая сигнал задатчика 6, на выходе схемы 8 сравнения получаем попожительный сигнал рассогласования, который через регулятор 10 поворачивает жалюзи 11 против часовой стрелки (фиг.2), увеличивая гидросопротивление потоку, скорость которого падает, а уровень увеличивается. Для понижения уровня пластины жалюзи ll поворачивают по часовой стрелке. При стабилизации уровня система управления работает аналогично, осуществляя образование стоячей волны заданного уровня во всех створах по длине участка изменением гидравлического сопротивления русла канала пропорционально разности заданного и существующего уровней в данном створе.

Пример. Пусть на участке канала имеются три водовыпуска (верхний, средний и нижний) установившимися уровнями в них 100, 120 и 90 см.

Соответствующие значения уровней поступают с задатчиков 6 (в установившемся режиме выходные сигналы задатчиков равны 100, 120 и 90 см) и с датчиков 7 в схемы 8 сравнения, сигналы с выхода которых равны нулю.

По отношению к системам 5 управления, к их блокам (ключу 14, сумматору 9.и т.д.) принимаются термины верхний, средний и нижний соответственно разделению их по потоку воды (фиг.l).

Пусть резервные объемы на участке отсутствуют„ а в нижнем водовыпуске необходимо поднять уровень до 105 см, для чего выходной сигнал нижнего за1328428 датчика 6 уровня устанавливают равным 105 см. При этом появляется сигнал разбаланса на выходе нижней схемы 8 сравнения, равный 15 см, который через нижние сумматоры 9, регулятор

10 поворачивает нижние жалюзи ll против часовой стрелки. Регулятор 10 в нижней части участка поднимает уровень в нижнем водовыпуске, например, до 100 см (ограничение связано например, с конструктивными особенностями жалюзи регулятора).

Одновременно с поступлением сигнала рассогласования — 15 см на нижний сумматор 9 этот же сигнал поступает и на среднее реле 12 времени отработки сигнала и средний ключ 14.

На входе среднего ключа 14 разрешающий. сигнал от среднего реле 12 времени появляется через время отработки рассогласования нижним регулятором

10, так как среднее реле времени добегания включается в работу, запрещая прохождение сигнала только после времени добегания от среднего до нижнего регуляторов, большего времени отработки рассогласования нижним регулятором 10. После открытия среднего ключа 14 через него проходит сигнал рассогласования с нижнего регулятора, равный 5 см, так как к этому времени уровень.в нижнем регуляторе поднимается до 100 см. Проходя через средний инвертар 15, этот сигнал становится равным +5 см и соответственно отрабатывается средним регулятором

10, поворачивая средние жалюзи по часовой стрелке, уменьшая уровень в створе среднего водовыпуска на 5 см

1 и создавая этим волну повышения уровня в нижнем створе. Повышение уровня в среднем створе на 5 см удерживается на входе среднего сумматора

9 в течение времени отрабатывания среднего реле 13 времени добегания.

При этом на выходе средней схемы сравнения появляется сигнал рассогласования -5 см, который компенсируется на среднем сумматоре 9, так как на

его второй вход поступает сигнал

-5 см, инвертированный средним инвертором 15 в сигнал +5 см, и на выходе среднего сумматора образуется нулевой сигнал, а на среднем водовыпуске получается понижение уровня на 5 см.

Сигнал рассогласования -5 см со средней схемы 8 сравнения поступает на верхнее реле 12 времени отработки в k раз.

Таким образом, предлагаемое уст Э ройство устанавливает паритетность

50

1. Устройство управления водоподачей на участке канала, включающее схему сравнения с подключенными к ней задатчиком и датчиком уровня в

ЭО сигнала, а также на верхний ключ 14, подавая сигнал +5 см на вход верхнего сумматора 9 (через верхний инвертор 15), в результате уровень створа верхнего водовыпуска 4 падает до

95 см. На выходе верхней схемы 8 сравнения появляется сигнал рассогласования +5 см, который через реле 16 вре" мени добегания (от затвора 2 до верхнего створа водовыпуска) замыкает ключ 17 и поступает на регулятор 18 затвора 2. Затвор 2 отрабатывает рассогласование, устраняя разбаланс,расходов.

При этом, поскольку в верхнем, среднем и нижнем створах заданные уровни еще не установились, в нижнем створе имеется разбаланс +5 см, который компенсируется эа счет среднего створа через время добегания от среднего до нижнего уровней. Разбаланс в среднем уровне +5 см компенсируется через время добегания от верхнего створа, а разбаланс в последнем — через затвор 2.

Таким образом, общее время добегания в случае равномерного расположения вдоль участка створов водовыпусков уменьшается в три раза по сравнению с временем добегания от затвора

2 до нижнего водовыпуска. Для 1 водовыпусков время добегания уменьшается всех потребителей, а общая эффективность достигается устранением резервирования, потерь времени на доставку (добегание) воды до потребителя, сокращая тем самым время перестройки режима работы канала, так как скорость потока регулируется в любом створе. При этом стоячая волна распространяется вверх по течению, а бе" гущая — вниз ° Увеличению скорости бе гущей волны способствует уменьшение гидросопротивления русла, что позволяет уменьшить опасность переполнения при наводках, увеличивая до максимума скорость потока воды в участке канала.

Формула изобретения

5 1328428 6 створе водовыпуска на участке канала работки сигнала рассогласования урови подключенный к ней через сумматор ней, ключом и инвертором, причем упрегулятор уровня потока в створе ста- равляющий вход ключа соединен с требилизации, о т л и ч а ю щ е е с я тьим выходом схемы сравнения на нижетем, что, с целью повышения точности 5 лежащем участке ° и сокращения резервных объемов, уст- 2. Устройство по п,l о т л иройство снабжено последовательно ч а ю щ е е с я тем, что регулятор включенными между вторым выходом схе- уровня потока в. створе стабилизации мы сравнения на нижележащем участке выполнен в виде жалюзи на дне канала, и вторым входом сумматора реле време- 1 установленных с возможностью измене" ни добегания от начала участка до ния угла их наклона к. направлению створа стабилизации, реле времени от- потока.

Фиа2

Составитель Г.Параев

Редактор И.Шулла Техред М.Моргентал КорректорА.Зимокосов

Заказ 3458/31 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4