Интегратор для моделирования задач теории поля

 

Х

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Gaea Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельстга . &в

Заявлено 17.((.1969 (№ 1316066/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 7.1.1971

Кл. !2п1-, 7/44

МПК G 06@ 7/44

ZДК 6ЯЛЗЗ(МЗ.S

Комитет по делам кзооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. И. Панчишин и П. Ф. Фильчакэв

Институт математики АН Украинской ССР

Заявитель

ИНТЕГРАТОР ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ

Изобретение относится к области электрического моделирования.

Известен интегратор для моделирования задач теории поля, содержащий модель исследуемого поля, цифровое измерительное устройство, блок резисторов масштаба, измеритель фильтрационного расхода, коммутатор, цифровой измеритель проводимости, потенциометрический блок делителей напряжеш1я. Известные устройства для моделирования различных задач па электропроводпой бумаге обладают весьма существенными недостатками, заключающимися в том, что измерение зада нных или определение неизвестных значений потенциалов производится с помощью управляемого вручную потенциометра, что занимает много рабочего времени, а точность измерения зависит от субъективной оценки оператором положений измерительных шкал потенциометра и стрелки гальванометра, что снижает точность измерений. При задании различных значений потенциалов на модели скважин и каналов создаются противотоки через делители напряжения и систему питания, что затрудняет определение фильтрационных расходов. Корректировка потенцналоь на скважинах в процессе моделирования нарушает токовый баланс модели, что требует очень частой ручной корректировки потенциалов на границе моделируемой области. Для определения частичного фильтрациопного рас. ода на модели приходится применять трудоемкие специальные способы с дальнейшей àíà IIITn-teской обработкой измерений. Установка задан5 ных значений потенциалов с делителей на модель и установка заданных значений сопроTIIB;IeI1IIlI масштаба скважин осложнена большой трудоемкостью работ и применением многих дополнигельных приборов и прпспособле10 ни й.

Предложенный интегратор отличается тем, что, с целью повышения точности, быстроты решения п расширения класса решаемых задач, он содержит автоматический компепсатор

15 грани пн гх условий, выпрямители, дподный ограничитель н автоматическое опросное устройство, причем входы автоматического компенсатора граничных условий соединены с выпрямителем напряжения компенсации;1 с выZ0 прямптелем блока питания аналоговых цепей, соединенного через потенциомегрическпй блок делителей напряжения со входамп дподного ограничителя, выходы которого через блок резисторов масштаба подключены ко входу ав25 томатического опросного устройства, его выходы соединены с коммугатором, связанным с дподным ограничителем, блоком питания аналоговых цепей, измерителем фпльтрационного расхода, моделью исследуемого поля и с

5О цифровым измерителем проводимостей, а вы283694 ход автоматического компенсатора граничных условий подключен к потенциометру цифрового измерительного устройства.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена блок-схема иптегр атор а.

Интегратор состоит из блока 1 пита ния аналоговых цепей с выпрямителем 2 источника питания аналоговых цепей и выпрямителем 8 напряжения компенсации, электронным автоматическим компенсатором 4 и потенциалов, стенда моделей 5 с моделируемой Областью б пз электропроводной бумаги блока потенцпометрпческих делителей напряжения 7, блока 8 диодпых огра ничпте7ей, блока 9 потенциометров масштаба скважин, опросного устройства

10 с цифровым индикатором 11, блока 12 коммутации цепей яВтомятпческого пзме13игельного устройства 18, состоящего из электромеханпческого генератора импульсов 14, схемы

COi3I1B3gItIttt 15, 3s7CIcTpottttol о Счетчика IIAIII! a7bсов 16, цифрового индикатора 17, триггера

Шмитта 18, электродвигателя 19, нуль-фHtccaтора 20, измерительного потспциометря 21, электронного нуль-индикатора 22, схемы сравнения 28, преобразователя напряжения — частота 24, звукового индикатора 25.

В схему интегратора входит устройство для а втоматического измерения фильтрацпопного расхода 26, цифровой измеритель проводимости 27 it блок питания автоустройств 28, Работа интегратора. На сте нде моделей 5 укрепляется модель 6 задачи 1з электропроводной бумаги, Ill!IHbi модели для реализации соответствующих граничных условий подключаются к выпрямителю блока питания 2 (потенциалы ср=О и cp=100%). Фу11кциоиальные шипы (значение потенциалов cpi f(s) подключаются через блок 12 коммутацш1 и блок 8 диодных ограничителей к блоку 7 потенцпометрических делителей няпряхкеппя. Модели скважин 29 подключаются через блок 12 коммутации цепей к Выходам блока 9 потенциометров масштаба скважин.

Включается блок 1 питания аналого 3ых цепей. Через выпрямитель 2 пигап te пост1пает

HB модель 6 и на блок 7 потепцпометричсских делителей напряжений. Одновременно с выпрямителя 8 питание напряжения компенсации поступает на элекгрон следящий компенсатор 4 и с него на измерительный потепцп о м етр 21.

Напряжение питания модели а шинах ср=О и cp=100% может несколько отклоняться в процессе решения задачи за счет изменения граничных условий. Следящий электронный компенсатор автоматически поддерживает равенство напряжения компенсации и напряжения питания модели В пределах точности измерительного устройства.

Следящий компенсатор 4 представляет собой транзистор, включенный последовательно в цепь напряжения компенсации по с еме с общим эмиттером или общей базой, на управляющий электрод которого подается возпп5

65 кающая разность между напряжениями питания модели и компенсации, которая управляет внутренним сопротивлением транзистора.

При помощи опросного устройства 10, представляющего собой 7елефопный искатель типа

ШИ с цифровым указателем, показывающим номер потенцнометра, к которому подключено измерительное устройство, в данный момент измерительное устройство 18 через блок 12 коммутации подключается последовательно к выходу каждого задейс t I3OHBIIHoro потенцпометра блока 7. На погенциометрах задаются требуемые значения поте;1циалов на шину

Ч=) (s)

После опроса и настройки потенциометрическпх делителей, т. е. реализации граничного ус.10ВИя cp= f (S), 3 СТяняЗЛИВя1О ГСя Зада tttbte мясштяоы скВяжин элекГ13ичес!<им пуTехl.

Для этого при помощи опро" íîãî устройства 10 через блок 12 коммутации каждый переме1гный резистор блока 9 последовательно подключается к цифровому измерителю 27 проводимостей, с помощью которого устанавливаются заданные вели.-ги Ibl резисторов блока 9.

Для устранения противотоков с модели в делитель на пряжеиия служит диодный ограничитель„состоящий из набора диодов, своей полярностью попарно включенных навстречу друг другу. Переключение диодов происходит автоматически при передвижении ручки потенциометра через среднюю точку, соогветствующую 50% напряжения питания, После реализации граничных условий на модели при помощи измерительного устройства 18 производится измерение потенциалов на всех видах шин посредством опросного устройства 10 и па модели 6 при помощи измерительной игл bi 80.

Значение потенциала ср, снимаемое иглой 80 с л1обой точки модели, компенсируется автоматически на измерительном потенцпометре 21, токосъемник которого вращается непрерывно и синхронно с токосъемником электромеханического генератора 14 импульсов, который с отсчетпого начала движения токосъемника потепциометра посылает серии импульсов на пя электронный счетчик 16 через схему. совпадения 15.

Нуль-индикатор 22 через схему сравнения

28 запускает триггер Шм птта 18, он, в свою очередь, посылает импульс запуска на схему совпадения 15, которая прекращает подачу счетных им пульсов на электронный счетчик 16.

Индикатор 17, если за это время значение измеряемого потенциала на игле 80 не изменится, покажет измеряемое значение в цифровой величине.

Когда необходимо найти заданное значение потенциала, при помощи ручки нуль-фиксатора 20 отключается электродвигатель, угол токосъемника потенциомегра 21 и генератора 14 устанавливается Вручную на величину, соответствующую заданному значению в процентах, высвеченную цифровым индикатором 17, 283694

Предмет изобретения

Составитель Е. В. Тимохина

Корректор О. С. Зайцева

Редактор И. Тимофеева

Заказ 3705Н2 Тира>к 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитеза по делам изобретений п открытий при Совете»пи|негров СССР

Москва, Я(-35, Раугпскаи паб,, д. 4/5

Типографии, »р. Саптарова, 2

При этом автоматически включается преобразователь напряжение — частота 24 с звуковым индикатором 25. Искому,о точку на модели находят передвижением измерительной иглы 80 по изменяющемуся тэну звуковой частоты.

Положение искомой точки уточняется включением цифрового индикатора при помотцп возвратного положения нуль-фиксатора 20.

Для измерения фильтрационногэ или теплового расхода на модели на шкале управления измерителя расхода 2б устанавливается значение коэффициента пропорциональности посредством блоков 12 коммутации и с просного устройства 10, измеритель расхода 26 включается в разрыв цепи полного или частичного расхода питания модели. Значение величины расхода Q считывается по измерительной шкале paicxotttoMepa, Интегратор для моделирования задач теории поля, содержащий модель исследуемого поля, цифровое измерительное устройство, блок резисторов масштаба, измеритель фильтрацпонного расхода, коммутатор, цифровой измеритель проводимости и потенциомегрическпй блок делителей напряжения, отлича ошийся тем, что, с целью повышения точности и быстроты решения и расширения класса ре. шаемы . задач, OH содержит автоматический компепсатор граничных условий, выпрямители, диодный ограничитель и автоматическое опросное устройство, причем входы автоматпl0 ческого компенсатора граничных условий соединены с выпрямителем напряжения компенсации it с выпрямителем блока питания аналоговых цепей, соединенного через потенциометрическпй блок делителей напряжения со вхо15 дами дподного ограничителя, выходы которого через блок резисторов масштаба подключены ко входу автоматического опросного устройства, et o выходы соединены с коммутатором, связанным с диодпым огра.шчителем, блоком

20 пита )пя аналоговых цепей, измерителем фильтрационного расхода, моделью исследуемого поля it с цифровым измерителем проводимостей, i выход аьтоматпческого кэмпенсатора граничных условий подключен к потенцпомет25 ру цифрового измерительного устройства.