Устройство для моделирования задач геофильтрации

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень М 28 до делам нзобретенкй н открытий(088,8) Дата опубликования описания 30,07,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ГЕОФИЛЬТРАЦИИИзобретение относится к аналоговойвычислительной технике и может быть использовано для гидротехнических и мелиоративных задач, когда необходимо определить время понижения (подъема) уровнягрунтовых вод до расчетной величены сучетом изменения проводимости водоносного пласта во времени.Известно устройство моделированиябезнапорной неустановившейся фильтрации,1 Осодержащее электролитическую ванну, неподвижные и подвижные электроды, кинема тически и электрически с вяза нные сэлектродвигателями и линейными потенциометрами 11 .Однако это устройство отличается довольно низким быстродействием,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство,которое содержит двумерную резистивнуюсетку, в столбцах которой резисторы включены между соседними узлами, а в,строках двумерной резистивной сетки одни выводы резисторов соединены с ближайшими 2справа узлами, и блок граничного напряжения, первый выход которого соединенс первым входом делителей напряжения,второй вход которых подключен к шиненулевого потенциала и второму выходублока граничного напряжения, а последнийузел первого столбца двумерной резистивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала 21. Однако в этом устройствепроцесс понижения (подъема) свободнойповерхности осуществляется вручную, чтоприводит к погрешностям в экспериментеи требует много времени для его проведения,Цель изобретения - повышение точности и быстродействия - при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых вод.Указанная цель достигается тем, что устройство содержит шаговые искатели, с электромагнитами которых механическй связаны взаимоизолированные подвижные контакты соответствукапих рядов ламелей,7523 84 4,вания геофильтрации известно, что плотность тока в узловых точках сетки нв свободной поверхности является аналогом скорости опускания (подъемв) грунтовых вод. Преобразователи 3 напряжение-частота вырабатывают импульсы и электромагниты 12 щаговых искателей 2 начинают перемещать подвижные контакты 11 со скоростью, пропорциональной, подаваемой на входы преобразователей 3, силе тока.Ввиду, того, что плотность тока в каждом столбце различна скорость переключения подвижных контактов 11 шагового искателя 2 различна. За время ьт, подвижные контакты 112 -112.и опускаются (поднимаются) на различные отметки, чтосоответствует положению свободной поверхности грунтовых вод на расчетное время.При электромоделировании динамики свободной поверхности грунтовых воп необ. ходимо изменять проводимость сетки 1. Постолбцам сетки 1 это достигается с помощью подвижных контактов 112 -11 и2-пдамелей 102 -102 и, которые включают(отключают) резисторы 7 -7. и .По строкам резисторы 8 -8 и включаются (отключаются) с помощью управляемых ключей 9. -9, и и лвмелей 10. -10 и подвижные контакты 11 которыхподключены к источнику 6 управляющегонапряжения. Управляемые ключи 9 выполнены в виде электрических реле, Благодаря самоблокировки реле при опускании(выключвются) до конца эксперимента. Формула изобретения Устройство для моделирования задач геофильтрации, содержащее двумерную резистивную сетку, в столбцах которой резисторы включены между соседними узлами, а в строках двумерной резистивной сетки одни выводы резисторов соединены с ближайшими справа узлами, и блок граничного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом делителей напряжения, второй вход которых подключен к шине нулевого потенциала и второму выходу блока граничного напряжения, а последний узел первого столбца двумерной резистивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала, о т л и ч в ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых Устройство работает следующим обрезом.В начальный момент времени граничные и начальные условия известны, т,е. под 50 вижные контакты 112 -112.и установлены нв расчетную высоту, При подаче напряжения от блока 5 граничного напряже. ния нв делители 4 напряжений и узловых55 точквх сетки 7 -8, 7 2 -87. -8. соответственно и нв входах преобразователей 3 напряжение-частота возникают токи, Из теории электромодепиро 3преобразователи напряжение-частотв, выходы которых соединены со входами электромагнитов соответствующих щаговыхискателей, и источник управляющего напряжения, а двумерная резистивнвя сеткасодержит управляемые ключи, которые включепы в ее строках между свободными выводами соответствующих резисторов и ближайшими слева узлами, узлы столбцовдвумерной резистивной сетки соединены ссоответствующими ламелями первого рядасоответствующих шаговых искателей, дамели второго ряда которых подключены ксоответствующим выходам соответствую-щих делителей напряжения, а лвмели третьего ряда соединены с управляющимивходами соответствующих управляемыхключей соответствующего столбца двумерной резистивной сетки, подвижные контакты первого и второго ряда ламепей щаговых искателей соединены со входами соответствующих преобразователей напряжение-частота, а подвижные контакты третье-.го ряда ламелей щаговых искателей подключены к выходу источника управляющего напряжения,Функциональная схема устройства длямоделирования задач геофильтрвции приведена нв чертеже,Устройство содержит двумерную резис- З 0тивную сетку 1, швговые искатели 2 -2 ипреобразователи 3 -3 и напряжение-частота, делители 4 -4 и напряжения, блок 5752 вод, оно содержит щаговые искатели, с электромагнитами которых механически связаны ьзаимоизолированные подвижные контакты соответствуюших рядов ламелей, преобразователи напряжение-частота, выходы которых соединены со входами электромагнитов соответствующих щаговых искателей, и источник управляющего напряжения, а двумерная резистивная сетка содержит управляемые ключи, которые вклю-чены в ее строках свободными выводами оответствующих резисторов и ближайшими слева узлами, узлы столбцов двумерной резистивной сетки соединены с соответствующими ламелями первого ряда соответствующих щаговых искателей, ламели второго ряда которых подключены к соответствующим выходам соответствуюших дета 384 6лей напряжения, а ламели третьего рядасоединены с управлякхцими входами соответствующих управляемых ключей соответствуюшего столбца двумерной резистивнойсетки, подвижные контакты первого и второго ряда, ламелей щаговых искателейсоединены со входами соответствующихпреобразователей напряжение-частота, аподвижные контакты третьего ряда ламелей щаговых искателей подключены к выходу источника управляющего напряжения.Истчоники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 410411, кл. 6 066 7/48, 1971,2. Жернов И. Е. и др. Моделированиефильтрации подземных вод. МфНедраф,1971, с. 147 (прототип).