Устройство для измерения и автоматического регулирования расхода воды на гидротехническом сооружении

Номер патента: 1689922

Автор: Тюменев

ZIP архив

Текст

)5 О 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Среднеазиатский государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по ирригационному и мелиоративному строительству "Средазгипроводхлопок" им. А.А,Саркисова(56) Авторское свидетельство СССР В 346581, кл. 0 01 Е 1/00, 1970,Авторское свидетельство СССР М 578566, кл, 6 01 Е 1/56, 1977.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОДЫ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СООРУЖЕНИИ Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для дистанционного измерения и автоматического регулирования расхода воды на гидротехнических сооружениях.Цель изобретения - повышение точности измерения и регулирования.На чертеже изображена функциональная схема устройства.На канале 1 установлено гидротехническое сооружение с затвором 2, разделяющее канал на верхний 3 и нижний 4 бьефы. Устройство содержит датчик 5 уровня верхнего бьефа, первый сумматор 6, датчик 7 уровня нижнего бьефа, инвертор 8, блок 9 извлечения корня, блок 10 умножения, датчик 11 положения затвора, первый блок 12 демпфирования, интегратор 13 расхода,(57) Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано для дистанционного измерения и автоматического регулирования расхода воды на гидротехнических сооружениях. Цель изобретения - повышение точности измерения и регулирования, Цель достигается за счет косвенного измерения расхода воды по показаниям датчика положения затвора и датчиков уровня верхнего и нижнего бьефов и широтно-импульсного управления положением затвора с паузами между управляющими импульсами, предназначенными для успокоения переходных колебаний уровней воды в бьефах из-за перемещения затвора, 1 ил,блок 14 регулирования, элемент 15 сравнения, задатчик 16 расхода, второй блок 17 ф демпфирования, второй сумматор 18, трех- СЬ позиционный релейный элемент 19, имею-0 ф щий релейную характеристику с зоной с 0 нечувствительности, генератор 20 пилооб- с(р разного напряжения, формирователь 21 паузы, реверсивный электропривод 22 затвора, блок 23 телеуправления уставкой, блок 24 телеизмерения, блок 25 выбора объекта, линию 26 связи, пульт 27 диспетчера, блок 28 дистанционного измерения и управле- а ния,Устройство работает следующим образом.Зависимость расхода воды С 1, проходящей через гидротехническое сооружение, от уровней воды в верхнем 3 и нижнем 4 бье 168992210 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фах и величины открытия затвора 2 представляется уравнениемО=,иа Ь 2 Ц(Н, - Нн)где,ц - коэффициент расхода;а - величина открытия затвора;о - ширина затвора;Нь - уровень воды в верхнем бьефе;Нн - уровень воды в нижнем бьефе;д - ускорение свободного падения,Уравнение 1 можно представить в видеО = Ка Нв. - Нн,где К=рЬЧ 29,Сигнал разности уровней верхнего инижнего бьефов поступает на блок 9 извлечения корня, где преобразуется в сигналЙв - Нн. Этот сигнал подается на один извходов блока 10 умножения, На другой входблока 10 умножения поступает сигнал, пропорциональный величине открытия затвора, В блоке 10 умножения сигналы перемножаются и на его выходе образуется сигнал, пропорциональный величине массового расхода (1).На выходе блока 10 сигнал расхоДа Осодержит пульсации, вызванные волновыми колебаниями уровней воды Нв и Нн. Первый блок 12 демпфирования с передаточнойфункциейКдм 1Т 1 Р +1где Кдм 1 - коэффициент усиления блока демпфирования;Тдм 1 - ПОСтОЯННаЯ ВРЕМЕНИ ДЕМПфИРОвания;Р - оператор дифференцирования,сглаживает пульсации сигнала расхода, Свыхода блока 12 сглаженный сигнал расхода0 поступает на интегратор 13 расхода, навыходе которого образуется сигнал стокаводы ЧЧ = Ос за время .С выхода блока 10 умножения сигнал расхода воды передается в блок 14 регулирования,где в элементе 15 сравнения сравнивается с заданным задатчиком 16 значением расходаОэд. Сигнал рассогласования расхода водыЬ О = 0 - Озд сглаживается вторым блоком17 демпфирования с передаточной функцией Иг = д, и поступает на перКдмгТдм 2 Р + 1вый вход второго сумматора 18, а с еговыхода - на вход трехпозиционного релейного элемента 19 с зоной нечувствительности. Если сигнал рассогласования Л 0превысил величину зоны нечувствительности, на выходе блока 19 образуется управляющий сигнал О, который через реверсивный электропривод 22 начнет перемещать затвор 2 гидросооружения с постоянной скоростью. Одновременно с этим управляющий сигнал блока 19 включит генератор 20 пилообразного напряжения, который начнет вырабатыеать линейно-возрастающее напряжение обратной связи Оос = (2)где 1 о - время, начала импульса управления; 1 - текущее время, поступающее на второй вход сумматора 18.Когда сигнал Оос сравняется с рассогласованием Ь О, блок 19 выключится и перемещение затвора закончится. В момент окончания действия управляющего сигнала включится е работу формирователь 21 паузы, который своим выходом обнулит(зашунтирует) выходной сигнал генератора 20 и на время паузы Тп также зашунтирует вход блока 19. Во время паузы протекают переходные процессы в верхнем и нижнем бьефах канала 1, начавшиеся в результате перемещения затвора, По окончании паузы Тп действие блока 21 прекратится и, если рассогласование между заданным и фактическим расходами по-прежнему превосходит зону нечувствительности, блок 14 повторит цикл регулирования, и так до тех пор, пока расход О не станЮт равным заданному значению О,д,Уставка задатчика 16 в зависимости от потребностей воды для орошения производится дистанционно диспетчером при помощи пульта 27 диспетчера через линию 26 связи, блок 25 выбора обьекта и блок 23 телеуправления уставной, Значения массового расхода воды 0 и стока воды И/ через затвор 2 гидросооружения передаются на пульт 27 диспетчера через линию 26 связи и блок 24 телеиэмерения. Формула изобретения Устройство для измерения и автоматического регулирования расхода воды на гидротехническом сооружении, содержащее затвор с подключенными к нему реверсивным электроприводом и датчиком и блок регулирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, блок извлечения корня, блок умножения, первый блок демпфирования, интегратор, блок дистанционного измерения и управления и инвертор, включенный между выходом датчика уровня нижнего бьефа и первым входом первого сумматора, а блок регулирования содержит последовательно соединенные задатчик расхода, элемент сравнения, второй блок демпфирования, второй сумматор, трехпо1689922 ставитель В.Завадский ред М.Моргентал Редактор И.Шулла Тех Корректор Л.Бескид аказ 3813 ТираЖ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательски бинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 10 зиционный релейный элемент и генератор пилообразного напряжения, выход которого связан с вторым входом второго сумматора, а также формирователь паузыпервый выход которого связан с вторым входом второго сумматора, а второй выход и вход подключены соответственно к входу и выходу трехпозиционного релейного элемента, выход которого связан с входом реверсивного электропривода затвора, причем выходдатчика уровня верхнего бьефа подключен к второму входу первого сумматора, выход блока дистанционного измерения и управления связан с входом задатчика расхода.5 выход первого блока демпфирования - свторым входом блока дистанционного измерения и управления, выход блока умножения - с вторым входом элемента сравнения, а выход датчика положения затвора - с вто рым входом блока умножения.

Смотреть

Заявка

4663575, 20.03.1989

СРЕДНЕАЗИАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ИРРИГАЦИОННОМУ И МЕЛИОРАТИВНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ "СРЕДАЗГИПРОВОДХЛОПОК" ИМ. А. А. САРКИСОВА

ТЮМЕНЕВ РУСТЭМ МУСТАФОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05D 9/12

Метки: воды, гидротехническом, расхода, сооружении

Опубликовано: 07.11.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1689922-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-i-avtomaticheskogo-regulirovaniya-raskhoda-vody-na-gidrotekhnicheskom-sooruzhenii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения и автоматического регулирования расхода воды на гидротехническом сооружении</a>

Похожие патенты