Устройство для регулирования уровня в оросительном канале

% 55161 (прототип ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСНОМУ Св(56) 1, АвторскМ 697982, кп. С2. Авторское с7,кп.б Бюп. М 14нев и В. А. Рожнов ский орцена Труцово госуцарственный пьский и научно институт по ирри ативному строитепьвоцхлопок"(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В ОРОСИТЕЛЬНОМКАНАЛЕ, соцержащее первый авторегупятор, вхоц которого связан с цатчикомуровня воцы, а выхоц - с привоцомзатвора, блок уставки задания уровняи бпок сравнения, о т п и ч а ю щ е ес я тем, что, с цепью сокращениянерациональных потерь воцы в процессеизменения воцопотребпения в канапе,оно соцержит второй авторегуаятор,выхоц которого соецинен со вхоцом бпокауставки задания, поцсоециненноговыхоцом к оцному из вхоцов бпокасравнения, к цругому вхоцу которогопоцкпючен выхоц цатчика уровня, а вхоцвторого авторегупятора поцкпючен квыхоцу бпока сравнении.Изобретение относится к Вопному хозяйству,а именно к устройствам для регулирования вопопопачи в зависимости от уровня воды в нижнем бьефе управляемого затвора, и может быть испопьзовено в системах регупирования, преимущественно при автоматизации воцопоцачи на ороситепьных кенапах,Известно устройство ппя регупирования уровня вопы на учестко канапе, 10 в котором вхоп бпока коррекции поцкпючен к патчику уровня верхнего бьефа в конце участка, а выхоц - к патчику уровня нижнего бьефа в нечапе учесть. ка 13 .15 1Недостаток устройства - наличиенереционапьных потерь воцы в процеосе изменения вопопотребпения в канапе.Наибонее бпизким по технической 20сущности к изобретению явпяется системарегупированияуровня вопы в ирригационном канале, содержащая авторегупятор,вхоц которого связан с патчиком уровня, бпоком уставки запания уровня и дбпоком сравнения 2Недостатком известной системы явпяется низкая точность работы, что привоцит к нереционапьным потерям воцы, таккак блок сравнения имеет топько оцин.вхоп и не обеспечен обратной связьюпо регупируемому уровню воды,Цепь изобретения - сокращение нерационапьных потерь вопы в процессе изменения вопопотребпения в канапе,35Постввпенная цепь постигается тем,что В устройство, соцержещее первыйавторегупятор, вход которого связан сцатчикОм урОвня Вояы, а выход с при е,Воцом затвора, бпок уставки задания40уровня и бпок сравнения, цопопнитепьноввецен второй авторегупятор, выход которого соецинен со вхоцом бпока устевки .зацания, попсоепиненного выходом к45оцному из вхопов блока сравнения, кщ)угому вхопу которого поцкпючен выхоц цатчика уровня, а вход второго авторегупятора поцкпючен к выхопу бпокв,сравнения,На фиг. 1 изображена схеме устройстВа цпя регупирования уровня в ороситепь 50ном канапе; не фиг. 2 - пивграммы работы устройства в системе регулированиявоцораспрецепения на ороситепьном кацапеУстройство состоит из пвух связанныхконтуров управпения; контура регупировещи уровня воды и контура автоматического изменения уставки задания. Контур регупировения уровня воды состоит из датчика 1 уровня воцы, установпенногов начапе участка 2 ороситепьного канала,поппавка 3 и преобразоватепя 4, кото.рый через опии из вхопов бпоке сравньния 5 соединен со вхопом первого авторегулятора 6, выход которого подключен к злектроприводу 7 водорегулирующего затвора 8. Бпок сравнения 5 предназначен ппя опрепепения вепичины изнака рассогпесования регупируемогоуровня вопы 9 и уставки его запения,поступающего к пругому вхопу блокесравнения 5,Контур автоматического измененияуставки запания образован Вторымавторегупятором 10, выход которого соединен со вхопом бпока 11 уставки запшщя, подсоединенного выхопом коВторому вхоцу бпока сравнения 5, а вхопвторого авторегулятора 10 подключенк выходу блока сравнения 5. Таким образом, оба контура взаимосвязаны черезбпок сравнения 5 и цатчик 1 уровня,причем контур Б автоматически изменяет величину уставки запения, Бпок 11Ууставки задания соцержит реверсивныймикропвигатепь 12 с репуктором, связанным с зецатчиком 13,Авторегупяторы 6 и 10 обоих контуров выпопнены оцинаковыми и прецставпяют собой регупирующие устройства,например, с пропорционепьно-интеграпь ным законом управпения. Регупирующееустройство состоит из бпока суммирования 14, бпока 15 зоны нечувствитещности и бпока 16 внутренней обратнойсвязи, При необхопимости согласованиядинамических характеристик регупирующего прибора и пинамических характеристик оросительного канапа (бопьшаяинерционность и пр.) к серийному регулирующему устройству может быть цоцкпючен бпок 17 формирования паузы,содержащий репе времени,Уровень воцы и расхоц вопопопачи вначапе участка 2 обозначены соответственно Ьн, Ян, в конце участка - уровень вопы 9 х, расхоц вопопотребпеБ установившемся режиме течения воцы минимальный уровень воцы 18 (Ф и )на участке 2 канала соответсВ вует минимапьной величине расхопа воды Й,цн, максимальный уровень 19 (ьдц ) - максимапьному расхопуйм Непрймер, цпя канапов с мапыми укпонами цне кривая поппора уровня воцы рао 1086408 4пространяется от концевого створа к по начального створа пн, При этом раз - ность отметок максимального 19 и минимального 18 уровней в начале участка Нн нмакс нм 1 Ан не превышает вели 5 чины йНн 15, гпе 1- уклон цна канала; 5 - расстояние межпу затвором 8 в начале участка канала и затвором 20 в конце участка, Например, цпя каналов с малыми уклонами:=0,00005;0=.8000 м; глубина воны йнмакс = "к=6,0 м; Ънмин= 5 ф 6 ме йН = 0,4 м. Дамба 21 канала параллельна его цну на всем участке.Смежные участки канала 22 и 23 15 оснащают устройствами регулирования, аналогичными описанному, это позволяет реализовать регулирование воцопоцачи по всему каналу.В зависимости от величины расхоца 20 воды Я на участке канала в установившемся режиме (т.е. когда 9 1 = Йк 1, где ах- сумма расхопов всех воцолотребителей на участке канала ниже створа датчика 1) уровень воды 9 в начале участка Ън может занимать лоложен 1ние от значения 18 лри минимальном расхоце воцы Я,ннпо значения 19 при максимальном расхопе воцы 6Для стабильной работы воцолотребите- Ю лей, раслолагаемых обычно. в конце участка 2 канала, обязательным является требование постоянства уровня воцы в конце участка Ъ,=сопМ С(в установившемся режиме) вне зависимости от 35 величины расхопа воцопотребления Я во всем диапазоне от (кминпо фкм, к,При равенстве расхоцов воцы Йн 1= Ик. чеРеэ затвоРы 8 (Он 1) и затвоРы 40 воцовыпусков, в том числе через затвор 20 (Як 1) уровень воцы Ьнв створе датчика 1 уровня соответствует какзацанному зацатчиком 13 значению Ьн= ,=ЭН , так и величине Расхода воды на 45 участке 2. При среднем значении расхода воцы 6 н 1= Я н 1 уровень вопы на участке 2 канала занимает среднее положение 9, при этом уровни воцы в начале участка Ьн 1, в конце участка 50 Ьн 1=. При этом на входах блока сравнения величина сигналаОА 1 датчика 1 равна величине сигнала Оз 4 1 зацатчика 13 Щ= 01), а на выходе блока сравнения 5 сигнал рассогласования 55 й 01 =О - У= О) равен нулю или не1 91 1превышает установленную величи ну зоны нечувствительности Е авторегуляторов 6 и 10, определяемую настройкой блока 15зоны нечувствительности, т.е, (ЛУ().Устройство работает спецующим образом,При изменении воцопотребления нижележащего участка 23 канала (например,затвором 20) вносится возмущение вучасток 2 канала. При уменьшении раъхоца вопопотребпения на величину .- к" к 1(гцек 1 - прежний расход; 6 - уменьшенный расхоц воцопотребления) в конце участка 2 канала, например, вслецствие затвора 20 между новым расходом воцопотребления 6 2 и не изменившимся еще расходом вопопоцачи Яннпоявляется разность +ЛЯ= Онн -бк, вследствие чего уровень воцы 9 повышается: сначала в конце участка 1 к, а через время транспортного запаздывания - и в начале участка Ън 1, т.е. в створе цатчика 1 уровня. Уровень воцной поверхности в динамике изанимает положение 24, Повышен. ние уровня в створе 11 соответствует уменьшению расхоца вопопотребления, и необхопимости уменьшения расхопа вопопопачи Ян 1,по величины Йн 2.Опнако уменьшенному расходу вопьпотребленияйн 2 на участке 2 канала допжен соответствовать меньший уровень воны Ън 2, налример 25,Следовательно, предлагаемое устройство должно выполнять пве зацачи: уменьшать открытие затвора 8 и тем самым уменьшать воцопопачу ЙН на величину (-фн ) =нг "(хн 1 (гпе Я 1- лрежний расхоп вопопопачи; Йн - умень. шенный расхоп вопопоцачи) и уменьшать глубину воцы 1 в створе датчика 1 на величинУ ( н ) 1 н 2 лн 1(гпе пн 1- прежняя глубина в начале участка; Ън- уменьшенная глубина в начале участка); а также изменять величину уставки задания блока 11 уставки за цания на величину (-Ъ) =2- и (гпе Ь.,- прежнее значение уставки зацания;- новое значение уставки задания).Увеличение уровня(с) в динамикенцо значения 24 вызывает увеличение сигнала датчика О , вслепствие этого на выхопе блока сравнения 5 появляется постепенно увеличивающийся сигнал рассогласования (+а О) =ц 4 - Оэ (гцеЭ О - сигнал на выхоце блока уставки ЭДзадания). 1(огпа сигнал рассогласова ния (+Д О) превысит величину установленной эоны нечувствительностибло 1086408ков 15 ВОны нечувсгвитепьности евтощ регуляторов 6 и 10, на выхоце кажцого из них появится управляющий сеегеееп.Авторегулятор 6 начинает прикрь 7 вать затвор 8 и постепенно уменьшать реохОц вОПОпоцачи Я н цо значеехБя Й ее и уровень Ъвопье - цо значения 25 Ьн ).Оцновременно евторегу.пятор 10 нечи= нает постепенно уменьпеать вепичецеу уставки зацания реверсивного бпока 11 уставки цо значения "о,;, Ьн соответствующего уровню 25, Авторегуляторы 6 и 10 имеют зону нечувствительностир Позтому процесс еезменеция уставки зацания прекратится, когцаЕ 5 рассогласование Д Ь межцу зацаннь 1 м и фактическеем уровнем станет меньнее . Б конце ОрехоцееоГО процесса ресхоц воцопоцечее Йи и ресхоц воцопотебпее 7 ия Й ура веенвеются,еффектеевиость работы прецпегаемого устройстве состоит в сокращении нерепионе 7 п ных потерь воцы из канала при пзменецни воцопотребпения в канапе. Это цостнгается зе счет формирования сеп.не 7 еов управления и изменения устаьки зацйния тОпько От цетчике урОвня нижнее о бьете, т.е. при отсутствии запезцывенеея", более точного измф.-.еения устевки зацения зе счет включения бпока уставки зецания в замкнутый контур обратной связи и незовисимой настройки статических и цинамических херактеристик ка 7 кцого из авторегуляторов.1086408 ев рректор М Шарош з 2241/45 ЧЪ 1 р ВНИИПИ Государстве по цепам изобрете 113035,Москва, аж 842ого комитета ССй и открытийЖ 35, Раушская н Поцписно ПП Патент, г. Ужгород,роектная, 4 Составитепь Р,Редактор Т, Парфено а Техрец Т.Дубннч