Устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре

(51) 4 С ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН ТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ едовател на нии гео оо и тво 1 ван рования си ения. ДисТИЧЕ СКОГО СТИ В РЕист акциями, набжения регулиру- изобрете- гулирова- устойчи(21) 3911248/24-24(71) Всесоюзный научно-исский институт водоснабжензации, гидротехнических си инженерной гидрогеологи(56) Авторское свидетельУ 830332, кл. С 05 О 9/1Контаутас Р.К. Исследразработка методов регулитемы городского водоснабжсертация, М,: 1982, с1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКО ЗЕРВУАРЕ(57) Изобретение относится мам управления насосными с в частности станциями водо и канализации, оснащенными емым электроприводом. Цель ния - повьппение качества р ния путем увеличения запас вости и точности регулирования. Дляэтого устройство для автоматическогорегулирования уровня жидкости в резервуаре содержит трехпоэиционныйсигнализатор 2 уровня, двухполяргыйисточник 3 постоянного напряжения,ключи 4, 5, интегратор 6, генераторы 7, 17 импульсов, коммутатор 8,реверсивные счетчики 9, 12, переключатели 10, 11, блок 13 сравнения,задатчик 14 скорости, элементы И 15,16, триггер 18, сумматор 19, цифроаналоговый преобразователь 20, усилители 21, 23, ограничитель 22 сигнала и насосный агрегат 24. Обеспечивается повьпиение устойчивости работы устройства за счет исключениянезатухающих колебаний и повышенияточности регулирования уровня до15 см на всем диапазоне измененийпритока жидкости в резервуаре. Кроме того, обеспечивается экономия на7-8 Е электроэнергии за счет отсутствия перерегулирований и частых включений-отключений насосного агрегата. 2 ил.12987Изобретение относится к системамуправления насосными станциями, вчастности станциями водоснабжения иканализации, оснащенными регулируемым электроприводом.Цель изобретения - повышение качества регулирования путем увеличения запаса устойчивости и точностирегулирования.На фиг. 1 показана структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре содержит установленный в резер 15вуаре 1 трехпозиционный сигнализатор2 уровня, двухполярный источник 3постоянного напряжения, ключи 4 и 5,интегратор 6, генератор 7 импульсов,коммутатор 8, реверсивный счетчик 9,20переключатели 10 и 11, реверсивныйсчетчик 12, блок 13 сравнения, задатчик 14 скорости, элементы И 15и 16, генератор 1 импульсов, триг 2 эгер 18, сумматор 19, цифроаналоговыйпреобразователь 20, усилитель 21, ограничитель 22 сигнала усилитель 23и насосный агрегат 24 (с регулируемой частотой вращения).Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии, когда уровень жидкости в резервуаре 1 находится в заданной зоне, ключи 4 и 5 разомкнуты, а переключатели 10 и 11 находятся в положении, при котором суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 12 подключены к выходамсоответственно элементов И 15 и 16,Состояние реверсивного счетчика 9равно нулю; а в реверсивном счетчике 12 озаписан код сигнала, соответствующего заданной минимальной скорости насосного агрегата 24. При этомна обоих выходах блока 13 сформированы логические 0", а насосный агрегат 24 развивает производительность,при которой компенсируется противодавление сети. При повышении уровняжидкости в резервуаре 1 выше заданного замыкается ключ 4, на прямом выходе триггера 18 появляется логическая "1", а входы реверсивного счетчика 12 подключаются переключателями 10 и 11 к выходам коммутатора 8.На выходе интегратора 6 формируетсянапряжение положительной полярности,поэтому импульсы генератора 7 пос 24 2тупают через коммутатор 8 на суммирующие входы реверсивных счетчиков9 и 12, Блоками 19-23 формируетсявозрастающий сигнал управления насосным агрегатом 24, который увеличивает свою производительность дотех пор, пока уровень ющкости в резервуаре 1 не установится в заданнойзоне. Тогда ключ 4 размыкается, переключатели 10 и 11 подключают входысчетчика 12 к выходам элементов И15 и 16В это время на входах элемента И 16 сформированы логические"1" триггером 18 и блоком 13, Поэтому импульсы генератора 17, периодповторения которых выбирается намного больше периода повторения импульсов генератора 7, поступают на вычитающий вход счетчика 12 до тех пор,пока на выходе блока 13 не сформируется логический "О" и не запретитпоступление импульсов с генератора17, При этом производительность насосного агрегата 24 изменится скачком, а уровень жидкости стабилизируется в заданной зоне. В момент(фиг. 2) в устройствепроизводится возмущение ступенчатымувеличением подачи жидкости. Это приводит к увеличению отведения жидкости из резервуара 1 с постоянной скоростью. До момента йпока поступление жидкости больше отведения, уровень в резервуаре 1 повышается. Вмомент 1 поступление становится рав 1ным отведению и возрастание уровняпрекращается, но так как уровень несоответствует заданному, то отведение продолжает увеличиваться, В момент Суровень достигает заданногозначения, однако отведение все ещебольше поступления и, если отведение не уменьшить на величину ЕР, товозникнут колебания около заданного уровня. Для исключения колебанийсостояние счетчика 12 возвращаетсяк коду сигнала минимальной скоростипрактически мгновенно, так как период повторения импульсов генератора17 выбирается намного меньше периода повторения импульсов генератора 7,Работа устройства при уменьшениипоступления жидкости аналогична, Приэтом отведение воды уменьшается насосным агрегатом 24 до тех пор, пока уровень жидкости не вернется взаданную зону, 12987В переходных режимах скорость вращения насосного агрегата 24 ограничивается по нижнему и верхнему пределам за счет двухстороннего ограничения сигнала управления в ограничителе 22,Изобретение позволяет повысить устойчивость работы устройства за счет исключения незатухающих колебаний и повысить точность регулирования уровня до +5 см на всем диапазоне изменений притока жидкости в резервуаре, Кроме того, изобретение позволяет экономить на 7-8 Х электроэнергию эа счет отсутствия пере;регулирований и частых включений - отключений насосного агрегата.20Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре, содержащее трехпозици онный сигнализатор уровня, двухполярный источник постоянного напряжения, первый и второй ключи входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам двухполяр- Зл ного источника постоянного напряжения, а управляющие входы - соответственно к первому и второму выходам трехпозиционного сигнализатора уровня первый реверсивный счетчик, ком мутатор, первый и.второй выходы ко- торого соединены соответственно с первым и вторым входами первого реверсивного счетчика, интегратор,подключенный входом к выходам первого щ и второго ключей, а выходом - к первому входу коммутатора, к второму . входу которого подключен первый генератор импульсов, а также последовательно. включенные цифроаналоговый45 24 4преобразователь, первый усилитель,.ограничитель сигналов, второй усилитель и насосный агрегат, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества регулирования путем увеличения запаса устойчивостии точности регулирования, в устройство введены сумматор, подключенный первой группой входов к соответствующим выходам первого реверсивного счетчика, а выходами - к соответствующим входам цифроаналоговогопреобразователя, второй реверсивныйсчетчик, подключенный выходами квторой группе соответствующих входовсумматора, блок сравнения, подключенный первой группой входов к соответствующим выходам второго реверсивного счетчика, задатчик скорости,подключенный выходами к второй группе соответствующих входов блока сравнения, первый и второй элементы И,подключенные первыми входами соответственно к первому и второму выходам блока сравнения, второй генератор импульсов, подключенный выходомк вторым входам обоих элементов И,триггер, подключенный первым и вторым входами соответственно к первомуи второму выходам трехпоэиционногосигнализатора уровня, а первым и вторым выходами - к третьим входам соответственно первого и второго элементов И, первый и второй переключа.тели, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго реверсивного счетчика,первые входы переключателей подключены соответственно к первому и второмувыходам коммутатора, вторые входы переключателей подключены к выходам соответственно второго и первого элементов И, а управляющие входы переключателей - к третьему выходу трехпозиционного сигналиэатора уровня,