Моделирующее устройство для расчета расходов

 

обтозыл.м

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл, 42m, 7j57

42е, 19

Заявлено 21. IV,1967 (¹ 1150104/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

МП1х О 06g

G 011

УДК 681.333:551.482, 215..4.5.001.57 (088.8) Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10.Х1.1970. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 12.1.1971

Автор изобретения

А. Н. Волосевич

Научно-исследовательский институт гидрометеорологического приборостроения

Заявитель

МОД ЕЛ И РУ10ЩЕЕ УСТРОЙ СТВО ДЛЯ РАСЧЕТА РАСХОДОВ

И УРОВНЕЙ ВОДЫ

Известно моделирующее уст рoiHcTâo для раочета расходов и уровней воды при неустановившемся .режиме потока в руслах рек и каналов, содержащее блок автоматического ввода исходны данных, бло к,ручного ввода данных, бло к выбора маоштаба за|писи ма,шинных, переменных, блок отсчета, машинных едини|ц в ре мепи, регистрирующие устройства и решающий блок, состоящий из RC-звеньев с переменными параметрами, резисторы и конденсаторы B которых соединены через контактные |грy1IIittbt реле.

Предложенное «тодели|рующее устройство отличается от известных тем, что в нем выход каждо го контура, решающего узла соединен с развязывающими ячейками, выходы которых через делители напряжения подключены к базам транзисторов усилительных каскадов. Параллельно цепи эмиттер — коллектор включены резисторы делителей на п ряже ния, задающие на пряжения на базу транзисторных ключей, в коллекторные цепи которых включены обмотки реле. Такое выполнение:моделирующего уст ройст ва позволяет получить высокую точность равенства площадей гидрографов,,рассчитаHHbtx IHIpH .постоянных и переменных .параметрах, и вы по;IHÿòb,расчеты с lHåðåìåíными параметрами при вводе исходных данных с канала связи, когда второй гидрограф заранее неизвестен. Для упрощения схемы устройства в нем па раллельно це пя м эмиттер — )коллектор транзисторных усилительных каскадов включены обмотки реле.

На фиг. 1 показа на блок-схема моделирующего устройства; на фиг. 2 — принципиальная cveita:о диого контура решающе го узла с ключом на двух транзисторах.

Через блок 1 исходные данные а втоматически вводятся в решающий блок 2,даHHbtx rèä10 рографа.

Блок 8 ручного ввода исходных данных предназначен для ввода в решающий блок 2 данных гидрографа сложной формы,:который вычерчен на ленте регистрирующего (входно15 го) усгро йства 4.

В!решающехт блоке 2 моделируется регули,рующая способность,русло вой системы на последовательно расположенных участках.

Блок 5 выбора масштаба за нцси машинных

20 переменных предназначен для выбора соотношения между,напряжением на входе решающего блока 2 и напряжением, подаваемым на вход, регистрирующего устройства б.

Регистрирующие устройства 4 и б представ25 ляют собой электронные автоматические lII0тенциометры с записью на ленточной диаграмме.

Блок 7 отсчета машинных единиц времени пре1д назначен для нанесения на ленте регист30 рирующего усгройства б точек, расстояние

2863 59 между которыми соответствует ра,счетному интервалу времени (машинной единице в!ремени).

Контур решающе го блошка 2 (фи г. 2) выполнен следующим образом.

Каждый контур состоит из четырех прецизионных магазинов 8, соединяющихся с конде нсато ром 9 контура через,контактные группы 10, 11 и 12 реле 18, 14 и 15.

Каждое, реле имеет,две контактные г руп пы.

Одна гру1п па используется в схеме;переключения параметров, а другие ко нтактные группы 16, 17 и 18 каждого реле обеспечивают цепи питания сигнальных лаями 19, 20, 21.

Сигнальные лампы выведены на лицевую панель блока и предназначены для сигнализации о подключении к конденсатору 9 контура соответствующего .прецизионного магазина.

Резисторы в прецизионном магазине устана вли ваются путем на бс|ра на наборном поле с !помощью контактных ско б нужного значения сопротивления.

Контуры развязаны между colooH KBToxHbIми повторителями 22, с нагрузки которых напряжение, моделирую|щее расход воды в замыкающем створе участка, подается íà c,låдующий контур и в сетку трех катодных повторителей измерительных схем: в сетку правой полови ны и сетку лампы 28. Измерительные схемы 24, 25 и 26 содержат делители напряжения на резисторах 27, 28, 29, 80, 81, 32, 88, 84, 35, задаю1щих на пряжение смещения на базу усилителей транзисторных ключей 86, 87, 88 и транзисторных ключей 89, 40, 41, в коллекторные цепи которых включены соoTIBcTcTвенно обмотки реле 18, 14, 15.

Известно, что при расчетах с переменными параметрами равенство площадей рассчитываемого (вход ного) и р асс читанного гидрографов может быть получено только в том случае, если конту р да нного резистора прецизионного ма газина включается и отключается от конденсатора 9 при од них и тех же на пряжениях,на конденсаторе (расходах воды .в замыкающих створах участко в). Так как ток срабатьпвания и отпускания реле разный, и эта раз ница значительна, то |применение т ранеистор ных ключей обеспечивает срабатывание реле при одних и тех же наиряжениях, незаlBHcHlMo от разницы lIIo току срабатывания и оппускания реле. Это и обеспечивает сохранение равенства площа.дей ги1дрографа.

Предла гаемое устройство работает следующим образом.

По данным наблюдений за истекший год о пределяются расходы воды на каждом участке ру сла.

Задаются гра ницы изменения параметров, для чего с помощью переменных,резисторов

27, 29, 80, 32, 88, 84 (фит. 2) на базу транзиторных ключей 86, 37, 88 задаются отрицательные напряжения, соонветствующие расходам воды в замыкающих створах участков.

Контроль производится по п о джигу сигналь55

65,реша ющий блок, состоящий из RC-звеньев с

50 ных лама 19, 20, 21 |при,подаче в решающий блок с наборного поля «расход» напряжений, соответствующих этим расходам воды.

Так как транзисторные ключи 36, 37, 38 проводят, То сопротивление эмиттер — ко1лектор ключей очень мало и шунтирует соответственно,резисторы 42, 48, 44 высокоомных дслителей.

Поскольку Ipe3Hсторы 42, 48, 44 шунтированы, то на базе транзисторных ключей 89, 40 и

41 имеется нулевой или очень, малый отрицательный потенциал. Поэтому ключи 89, 40, 41 заперты lfIO то ку срабатывания реле 13, 14 и 1 5.

Исходный гидрограф автоматически или вручную вводится в решающий узел, который моделирует регулирующую способность,русловой системы па последовательно,расположенных участках.

В звеньях решающего блока возникает пе,реходный процесс, воспроизводящий трансформированные, расходы воды в заданных

ciTlBoлах русла. По мере увеличения напряжения на конденсаторе 9 каждого контура (расхода воды в замыкающем ставоре участка) увеличивается напряжение на нагрузке катодного повторителя 45. Эго изменение передается на базу транзисторных .ключей 86, 87, 88, у меньшая на их базе отрицательное напр я жение.

П|ри на пряжении на базе ключа 36, равном нулю, он за пирается, и на базе транзисторного .ключа 89 скачком возникает отрица feльный потенциал.

Транзисторный ключ 89 проводит, срабатывает реле 18, и к конденсатору 9 контура подключается выход второго прецизионного магазина.

При оприцательном .напряжении íà îàзс ключа 86 он отпирается, и на базе транзисторно го ключа 89 скачком возникает нулевой потенциал. Ключ 89 запирается, и к кондснгаfoру 9:контура IIIoäêëIî÷àåòcÿ выход исходного прецизионного матазина.

Анало гично срабатывают,две дру гие ячейки этой схемы lIIpH напряжении, равном нулю на базе транзисто р ных ключей 87 и 88.

iC выхода, решающего блока 2 (фиг. 1) напряжение, моделирующее расходы или уровни воды в русле, .подается в блок 5 выбора масшта ба за писи машинной переменной и рсгистри руется на диатраммной лентс регистрирующего устройства б.

Предмет изобретения

1. Моделирующее устройство для расчета расходо в и уровней воды при неустановпв,шемся режиме потока в руслах рек и каналов, содержащее блок автоматического ввода исходных данных, блок ip чного в|вода данHbIx, блок;выбора масштаба записи машинных переменных, блок отсчета машинных единиц времени, регистрирую цие успройст|ва и

286359 лре ме нными,параметрами, соединение,резисторов с конденсаторами в которых производится через контактные группы реле, отличоюи1ееся тем, что, с целью получения высокой точности равенства площадей, гидрографов, рассчитанных при постоянных и переменных параметрах, и вы полнения,расчетов с переменными параметра ми при:вводе исходных данных с ка нала связи при заранее неизвестном входном гидрографе, в нем выход каждого контура, решающего узла соединен с развязывающими ячейками, выходы которых через дели тели íàпряже ния поди 1юче!ны к Оазам транзисторов усилительных каскадов, а параллельно цзпп эмиттер — коллектор включены резисторы делителей напряжения. задающие напряжения на базу транзисторных ключей, IB коллекторные цепи которых включены обмотки, реле.

2. Уст1ройство по п. 1, отличаюшееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем параллельноо целям эмиттер — коллектор тр анзисторных усилительных каскадов включены оомотки реле.

286359 я1

1

\

| ! !

1

1 !!

1

1,г

1

Фиг. 2

Редактор Б. Б. Федотов Техред 3. H. Тараненко Корректор T. А. Джаманкулова

Заказ 3861/7 Тираж 480 Подписное

IIIINNIIH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2