Устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений

 

Изобретение относится к устройствам для автоматизированного управления процессами водораспределения на оросительных и оросительно-осушнтельных каналах. Устройство для per гулировання уровня содержит сифон 1, воздуховыпускной механизм 5, на расходном отверстии 4 которого установлен мембранный клапан 6, датчик 12 уровня нижнего бьефа, штангу 16 задатчика уровня с фиксатором А уставки . Включение в устройство блока управления, датчика 42 положения уставки , выход которого соединен С i (Л 1(1 23 оо 4 СХ) оо со

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5 I ) 4 G 05 D 9/02

ВСГГ1 11 р,:Ц Я

"13 131

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 I ) 386 17 73/24-24 (22) 04.03. 85 (46) 30,10.87. Бюл, У 40 (7 1) Всесоюзный научно-исследова" тельский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) В. А, Глазьев, Б. Г. Коваленко, В, И, Пономаренко, В. И. Ерофеев и В. А. Шавырко (53) 621,646(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 675045, кл. G 05 D 9/00, 1979, Глазьев В. А. Сифонные регуляторы уровня воды на гидромелиоративных системах. Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд, техн. наук. М., 1979.

ÄÄSUÄÄ 1348783 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УРОВНЯ ВОДЫ В БЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для автоматизированного управления процессами водораспределения на оросительных и оросительно-осушительных каналах. Устройство для ре", гулирования уровня содержит сифон 1, иоздуховыпускной механизм 5, на рас- . ходном отверстии 4 которого установлен мембранный клапан 6, датчик 12 уровня нижнего бьефа, штангу 16 saдатчика уровня с фиксатором А уставки. Включение в устройство блока управления, датчика 42 положения уставкн, выход которого соединен с

1348783 входом блока управления, выключателя лительпых органов выключателя подъема лолъема 22, лневмотормоэа 23 зле- 22 и лневмотормоэа 23 элемента уставмента устявки, подсоединенных соот- ки к источнику вакуума 28 и к атмосветственно к исполнительной мембран- фере обеспечивает расширение функциной камере 11 и стопоряшей мембран- е>нальных возможностей устройства. ной камере 20, подключение раслреде-, э.п, ф-лы, 4 ил, Изобретение относится к технике регулирующих устройств и может найти применение в автоматизированных системах управления процессами водораспределения на оросительных и оросительно-осушительных каналах.

Целью изобретения является расши- рение функциональных возможностей устройства путем автоматизации изменения задания уровня, На фиг. 1 схематически изображено .устройство для регулирования уровня жидкости, общий вид; на фиг. 2 — схема дистанционного управления выключателя подъема и пневмотормоэа элемента усадки; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - конструкция воздуховпускного механизма, Устройство содержит сифон 1, восходящая и нисходящая ветви которого размещены в верхнем 2 и в нижнем 3 бьефах. Горловина сифона 1 сообщена через расходное отверстие 4 воэдуховпускного механизма 5 с атмосферой, Расходное отверстие 4 перекрывается мембранным клапаном 6, Расходным отверстием 4 является центральное сечение трубчатого седла 7, на боковой поверхности которого выполнены окна 8, перекрываемые кольцевой втулкой 9, жестко связанной с подпружиненной мембраной 10 исполнительной мембранной камеры 1). Устройство содержит датчик 12 уровня нижнего бьефа с тяговым кронштейном

l3 и маршрутным рычагом 14, который имеет сверху П-образную скобу 15, соединенную с элементом уставки винтовой штанги 16 эадатчика уровня, снабженным фиксатором .17 ее положения, Кронштейн 13 и рычаг 14 сверху и снизу скреплены с мембранной камерой 18, сообщенной гибким трубопроводом 19 с полостью мембранного клала5

40 на 6, Устройство содержит стопорящую мембранную камеру 20, мембрана 21 которой подпружинена и соединена с фиксатором 17 уставки. Устройство содержит выключатель 22 подъема и пневмотормоз 23 элемента уставки, каждый из которых содержит электромеханический переключатель 24 и пневмоклапан 25. Пневмоклапан 25 содержит распределительный орган 26 и выполнен в виде трехходового крана, вход 27 которого соединен с источником 28 вакуума по пневмопроводу 29, а вход 30 - с атмосферой.

Распределительный орган 26 снабжен торцовой канавкой 31, Снаружи расположена крышка 32 с прямоугольным, пазом, в котором размещен толкатель 33 с шипом 34.

Электромеханический переключатель

24 содержит реле 35 отключения и реле 36 включения, электромагнитно связанные с L-образными поворотными рычагами 37 и 38, концы которых контактно связаны с торцами толкателя

33, закрепленного на распределитель" ном органе 26.

Устройство содержит блок 39 управления, Управляющий вход 40 электромеханического переключателя 24, выключателя 22 подъема и пневмотормоза 23 элемента уставки соединен с блоком 39 управления. Выход 41 распределительного органа 26 выключателя 22 подъема соединен с полостью исполнительной мембранной камеры 11, а выход 4 1 распределительного органа

26 пневмотормоза 23 элемента уставки соединен с полостью стопорящей мембранной камеры 20. Устройство содержит датчик 42 положения .Уставки, выход которого соединен с входом блока 39 управления, Штанга 16, фиксируемая в заданном положении на

1348783 опорной консоли 43, установлена в опорной муфте- 44, Рычаги 7 и 38 выполнены поворот-, ными относительно стойки 45, 5 устройство для регулирования уровня жидкости работает в двух режимах: задания уставки и стабилизации заданного уровня (расхода воды

Рассмотрим режим задания уставки на подъем и опускание от начального значения. Для подъема уставки с блока 39 управления по управляющему входу 40 подают поочередно кратковременный (1-2 с) сигнал на реле 36 включения выключателя 22 подъема и пневмотормоза 23 элемен а устанки, в результате чего электромеханические переключатели 24 под действием электромагнитной силы реле включения 20 поворачивают L-образный рычаг 38 по часовой стрелке. L-образный рычаг 38 перемещает толкатель 33 в пазу крьгшки 32, который в свою очередь, упершись шипом 34 в край торцовой канав- 25 ки 31, поворачивает распределительный орган 26 против часовой стрелки в корпусе трехходового крана, в pe— зультате чего правый край выреза исполнительного органа 26 перекрывает 30 выход 41 распределительного ор.-ана

26 и открывает вход 27„ При этом часть воздуха эа счет вакуума от источника 28 вакуума по пневмопроводу 29 и по выходу 41 отсасывается из корпуса мембранной камеры I) стопорящей мембранной камеры 20, в результате чего мембрана 10 перемещает кольцевую втулку 9 вправо> перекрыв при этом окна 8 трубчатого седла 7, и мембрана 21 выводит из зацепления с штангой 16 фиксатор !7 ее положения, Прекращение поступления воздуха в регулятор приводит к увеличению

45 расхода и росту уровня воды в нижнем бьефе, в результате выталкиваюшая сила воды перемещает датчик 12 уровня вверх, в месте с ним шарниргый р гчлг

14 с II-образной скобой 15 и штангой

C Ä

16, которая свободно перемещается в направляющей муфте 44, вращая при этом звездочку датчика 42 положения уставки.

Электропотребление при подъеме

55 штанги 16 отсутствует, так как перемещение ее осуществляется эа счет выталкиваюшей силы воды, действующей на датчик 12 уровня, При этом с помощью датчика 4? положегпгч уставки осуществляется кон ..роль ia текущим положением шI aíãи !б, которая стопорится при достижении заданного нового положения, дчя ч .г< поочередно подаются сигналы на релс-. 35 отключения выключателя подъема уставки и пневмотормоз 23 уставки. В этом случае распределительный орган 26 поворачивается по часовой стрелке, перекрывая вход 27 распределительного органа 26 с выходом 41 и соединяя последний через вход 30 с атмосферой.

Тогда воздух поступает в мембранные камеры 20 и 21, в которых давление становится атмосферным, Под действием давления и возвратных лр;-кчн открь.ваются окна 8 и обеспечивается

còîëoðånèe штанги 16 фиксатором 17 уставки в новом положении, Для зацания уставке более низкого положения полает сигнал на реле 36 включения пггевмотормоэа 23, при этом фиксатор 17 уставки выходит из зацепления с штангой 16, которая под действием силы тяжести вместе с

П-образной скобой !5 и шарнирным рычагом 14 перемешается тзниз и растягивает эластичну. мембрану мембранной камеры 18„. та" как олз удерживается гяг>лым кроншгейном 13 датчика 12 уро:багги,, в р эулът;;,е .его чаеть воздух,-1 по гибком: трус опоолс цу 19 перетц ает из мемб; аиио,,;:папаи1 6, который пол;.; т-ю .":врывает расходное отверстие 4, что о .:ес; ечивает разрядк, сифона 1 и снижение уровня воды в нижне,» бьефе, При этом датчик 12 уровня следует за уровнем воды, перемещая вниз m; янгу 16 до заданного нового зн"чения, ксторая устанавливается и стопорится фиксатором 17 положсния, для чегс подается снгчал на реле 35 отключения пне отормоза 23 уставки, Пгi =.òîì

L-образный ры гаг 37 попорачивас тся против часовой стрелки, а рас. ре лительный орган 2б — по часовой сгрелке и еосбщчет выхоп 41 с атмосферой, воздух поступает в стопорящ" i мембранную камеру 20, мембрана 21 ко горой под действием а|мосферного давления и возвратной пружинь. перемешает фиксатор 17 положения, стопоря штангу !6, В режиме стаби.п.зац и зацанного уровня (расхода) г ога устро," ство ра- . ботает . 1едуюшим образом„ Папример, 5 3487 при увеличении уровня верхнего бьефа (УВБ) растет и гидравлический перепад, что приводит к повышению уровня нижнего бьефа, в результате чего

5 под действием выталкивающей силы воды датчик 12 уровня перемещается вверх и растягчвает тяговым кронштейном 13 мембрану мембранной камеры 18

s которую по гибкому трубопроводу 19 перетекает часть воздуха иэ мембранного клапана 6, который увеличивает воздуховпускной зазор на расходном отверстии 4. При этом корпус воздуховпускного механизма 5 из атмосферы 1 и далее в горловину сифона по- ступает увеличенный расход воздуха, что компенсирует увеличение гидравлического перепада.

При снижении уровня верхнего бьефа в нижнем бьефе уровень уменьшается и датчик 12 уровня нижнего бьефа, следуя за уровнем, сжимает своим весом мембранную камеру 18, что уменьшает воэдуховпускной зазор и поступ- 25 ление воздуха из атмосферы в сифон 1, компенсируя тем самым уменьшение гидравлического перепада ° формула изобретения

l . Устройст с для регулирования уровня води н бьефах. ".идротехнических сооружений, с,,гржащее сифон> восходящая и нисходящ;я ветви ко горо35 го размещены соотве г:.твенно в верхнем и нижнем бьефах, горловина сифона сообщена с источником давления через расходное отверстие воэдуховпускнаго механизма, на котором установлен мембранный клапан, датчик уровня нижнего бьефа с закрепленной на нем мембранной камерой, сообщенной с полостью мембранного клапана, эадатчик уровня, у которого элемент

45 уставки выполнен в виде штанги, жестко соединенной с датчиком уро >" ня и снабжснной факсатором положе83

8 вия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чго,, с целью расширения функциональ" .ных воэможностей путем автоматизации изменения задания уровня, оно содержит блок управления, датчик положения элемента уставки, выход которого соединен с входом блока управления, выключатель подъема и пневмотормоэ элемента уставки, каждый из которых .содержит электромеханический переключатель н пневмоклапан, входы кото" рого соединены с источником вакуума и с атмосферой, а распределительный орган пневмоклапана кинематически связан с электромеханическим переклюЧателем, управляющий вход которого подключен к блоку управления, исполнительную мембранную камеру, полость которой соединена с выходом распределительчого органа выключателя подъема, а мембрана подпружинеиа и жестко соединена с кольцевой втулкой, размещенной в трубчатом седле, центральное сечение которого являет-. ся расходным отверстием воздуховпускного механизма, на боковой поверхности трубчатого седла выполнены окна, перекрываемые кольцевой втулкой, а также содержит стопорящую мембранную камеру, полость которой соединена с выходом распределительного органа пневмотормоза элемента уставкн, а мембрана подпружинена и жестко соепинена с фиксатором элемента уставки, 2, Устройство по и. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что, каждый электромеханический переключатель содержит реле включения и реле отключения, электромагнитно связанные с 1.-образными поворотными рычагами, концы которых контактно связаны с торцами толкателя, закрепленного иа распределительном органе пневмоцилиндра, выполненного в виде треххо", дового крана.

l 34878 3.27 о о гз о, о

Ill

d L фиг. Ю щие. г фиг. Ф

Составитель Т, Задворная

Редактор А. Маковская Техред А.Кравчук Корректор М, Максимишинец

Подписное

Заказ 5!88/46 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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