Устройство для регулирования уровня воды в канале

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Р 9 уба) . Каоугин о во го ическ 56)В 76прот ьство СС 12, 1978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ И О,Прокофьев (СССР)Одесский ордена Труого Знамени политехтут621,646.3 (088.8)1.Авторское свидете714, кл. о 05 э 9отип). Я 01095143 А(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА=НИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В КАНАЛЕ по авт. св,Р 767714, о т л и ч а ю ц е е с ятем, что, с целью повышения точностии быстродействия устройства, оно содержит датчик скорости течения водыв участке канала и датчик уровня вначале последуюцего участка канала,выход которого соединен с вторымвходом радиопередающего блока, выходдатчика скорости течения воды вучастке канала подключен к третьемувходу широтно-импульсного модуляторачетвертый вход которого связан с вторым выходом радиоприемного блока,Изобретение относится к техникеавтоматического регулирования водына открытых кан.-.лах,По основному авт. св. В 767714из вестно устройство, в котором выходрадиоприемного блока соединен с входом блока управления через широтноимпульсный модулятор, а датчики уровня выполнены в виде магнитных упранляемых герконов, установленных нанеподвижных дисках, напротив которых Оразмещены рычаги с магнитами, связанные со шкивами, в спиральных пазахкоторых размещены гибкие тяги, связанные с поплавками, причем шкиводного из датчиков уровня имеет пере менный диаметр по длине 1.Недостатками указанного устройства являются малое быстродействие иневысокая точность регулирования.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство дополнительновведены датчик скорости течения водыв участке канала и датчик уровня вначале последующего участка канала,выход которого соединен с вторымвходом радиопередающего блока, выходдатчика скорости течения воды вучастке канала подключен к третьемувходу широтно-импульсного модулятора, четвертый вход которого связанс вторым выходом радиоприемного блокаеНа фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - З 5схема датчика скорости течения водыв участке канала; на фиг. 3 - схемаширотно-импульсного модулятора.Устройство содержит затворы 1,связанные с блоками управления .исполнительных механизмов 2, датчики3 уровня в начале и конце участкаканала и в начале последующегоучастка канала, радиопередающийблок 4, радиоприемный блок 5, широт- дно-импульсный модулятор 6 и датчик7 скорости течения воды н участкеканала. Датчики 3 уровня выполнены в виде магнитоуправляемых герконов 8, установленных на неподвижных дисках 9, напротив которых размещены рычаги 10 с магнитами 11, связанные со шкивами 12, н спиральных пазах 13 которых находятся гибкие тяги 14, связанные с поплавками 15, причем шкин одного из датчиков уроння имеет переменный диаметр по длине, Для обеспечения постоянного натяга гибких тяг датчики уровня снабжены противовесами 16. 60Радиопередающий блок 4 состоит из последовательно соединенных частотно го модулятора 17 и передатчика 18. Модулятор 17 .имеет в своем составе двенадцать конденсаторов, каждый из 65 которых последовательно соединен содним иэ контактов 19 б, 19- 19герконов 8 датчиков 3 уровйя в концеданного и начале последующего участков канала соответственно. Контакты19 - 19 герконов 8 датчика 3 уровняобразуют первый вход модулятора 17,а контакты 198 - 19,. - второй входданного модулятора, Радиоприемныйблок 5 состоит из последовательносоединенных радиоприемника 20, усилителя 21, демодулятора 22, усилителя 23 с емкостными накопителями иблока 24 выходных реле.Датчик 7 скорости течения водыв участке канала содержит чувствительный элемент 25 и коммутирующийблок 26. Коммутирующий блок 26 содержит пороговые элементы 27 - 274 иреле 28- 284 (фиг. 2),Блок выходных реле 24 имеет двенадцать реле 29 б, 298 - 29.Контакты реле 29- 29 образуют первый выход блока выходных реле 24,аконтакты реле 29 р - второй вы- .ход указанного блока,Первый и второй выходы радиоприемного блока 5 соединены с первым ичетвертым входами широтно-импульсно-,го модулятора 6 соответственно. Схема широтно-импульсного модулятора 6 (фиг. 3) состоит иэ мостовой схемы 30, блока 31 магнитных пускателей и блока 32 формирования длительности. В мостовой схеме 30 контакты 33 О - 33 представляют собой контакты герконон 8 датчика 3 уровня в начале участка канала. В блоке 32 формирования длительности контакты 28 н, представляют собой первые койтакты реле 28- 284 коммутирующего блока 26, Контакты 33 О образуют второй вход широтно-импульсного модУлятора 6, а контакты 28 Н - третий вход данного модулятора.На второй вход частотного модулятора 17 радиопередакщего блока 4 поступают сигналы только об уменьшении уровня воды н начале последующего участка канала.Устройство работает следующим образом.При отклонении уровней воды в конце данного участка канала срабатывает один из герконов 8 датчика 3 уровня в конце данного участка канала. Замыкаются соответствующие контакты 19 б т в цепях емкостей модулятора 17 радиопередающего блока 4. Уменьшение уровня воды в начале последующего участка вызывает срабатывание герконов 8 датчика 3 уровня начала последующего участка канала. Замыкается сбответствующий контакт 19 - 19 н цепях емкостей модулятора 17 радиопередающего блока 4. При этом модулятор 17 генери1095143 20 25 лей 38 (39) и замыкает цепь заряда конденсатора 40. Через время, определяемое сопротивлением 41, конденсатор заряжается до напряжения открывания транзистора 42 и срабатывания реле 43. Замкнувшийся контакт 43 подает питание на шаговый искатель 44. Шаговый искатель 44 делает один шаг, собственным контактом 44разряжает конденсатор 40 и полями 45 и 46 подключает вторые ламели 45 В диагонали моста добавляется одно сопротивление 464 и ток через катуш ку реле 35 уменьшается. Если контакт 34 поляризованного реле 35 не возвращается в нейтральное положение, шаговый искатель делает второй шаг, по времени одинаковый первому, подклю чая второе дополнительное сопротивление 46 л в диагонали моста. Если после второго шага контакт 34 возращается в нейтральное положение, реле 36 (37) обесточится, разомкнет свои 50 контакты в цепи магнитного пускателя и в цепи заря) а емкостей через сопротивление 41. Время последующих шагов определяется сопротивлением 47.1 Когда поля 45 и 46, последовательно подключая ламели 45, 453, 455, подключают ламели 45 О, цепь заряда конденсатора 40 размыкается и в диагонали моста отключаются дополнительные сопротивления 4646, 60Ширина управляющего импульса определяется величинами отклонений уровней воды в начале и конце данного и в начале последующего участков канала от заданных. Закон формирова 47 З 174Пороговые элементы 27- 274 коммутирующего блока 26 имеют величины порога срабатывания ,соответственно и построены таким образому что(сс 4Предположим, что сигнал на выходе чувствительного элемента 25 Ч,( Ч -.При этом срабатывают пороговый элемент 27 и реле 28 л.Реле 28 своим нормально разомкнутым контактом 28, отключает сопротивление 47 в цепи заряда конденсатора 40.При , с ч 7 ь срабатывают пороговый элемент 27 и реле 28. Реле 28своим нормально разомкнутым контактом 28шунтирует сопротивление 47 л в цепи заряда конденсатора 40 и нормально .замкнутым контактом 28 размыкает входную цепь порогового элемента 274. В результате отключается реле 28 . Таким образом, в зависимости от скорости течения воды в участке канала срабатывает одно из реле 28 284 и шунтируется одно из сопротивлений рует две из частот 1 - , , Модулирующие частоты воздействуют нанесущую частоту радиопередатчика 18,которая выбирается в области УКВ диапазона. Радиоприемным блоком 5 сигналы,поступающие от передатчика 18, усили ваются и демодулируются. В результате срабатывает одно из реле 29 О и одно из реле 298 в 29, блока 24 выходных реле, которые заьыкают свои контакты в мостовой схеме широтно-импульсного модулятора 6 (фиг. 3) .Отклонения уровня воды в начале данного участка канала вызывают срабатывания герконов 8 датчик 3 уров ня начала данного участка канала, которые замыкают свои контакты 33 О 33 в другом плече мостовой схемы.Таким образом, в диагонали мостапоявится напряжение, пропорциональное отклонениям уровней воды в начале и конце данного и начале последукщего участков канала. При этом контакт 34 поляризованного реле 35 подключает одно из промежуточных реле36 (37), которое в свою очередь подключает один из магнитных пускатения длительности выходных управляющих импульсов для широтно-импульсного модулятора может быть, например, следующим:ь -КьЬКьЬК ьЬн 2 к Ъ н 1О 1 =сонэк;лгде ,О соответственнодлительность и амплитуда управляющего импульса 1-го участкаканала;1;1,;, - коэффициенты пропорциональности;ь 1 ,Йф, - величина отклонений уровней воды в начале и конце данного и в началепоследующего участковканала соответственно,Повышение быстродействия регулирования уровня воды в канале в целом достигается за счет того, что управляющие импульсы каждого участка формируются с учетом также отклонения уровня воды последукщего участка канала.Каждый участок канала является объектом регулирования с запаздыванием. В силу того, что скорость течения воды в участке канала меняется в широком диапазоне, меняется также время запаздывания. В связи с этим для повышения точности регулирования необходима перестройка величины периода квантования широтно- импульсного модулятора 6. Это осуществляется путем изменения величины . сопротивления 47 в цепи заряда конденсатора 40 в зависимости от величины сигнала на выходе датчика 7 скорости течения воды в участке канала. Причем47474 в цепи заряда конденсатора 40. Так как длительность паузыширотно-импульсного модулятора завиит от величины емкости конденсато"ра 40 и величины сопротивления 47,период квантования меняется в зависн- змости от того, какое иэ сопротивлений 47474 отключается. Причемчем больше величина скорости теченияводы в участке канала, тем меньшевеличина сопротивления 47 в цепи заряда конденсатора 40 итем меньше период квантования широтно-импульсного модулятора б. Таким образом, повышение, точности достигается за счет перестройки периода квантования широтно-импульсного модулятора 6 в зависимости от време- ни запаздывания,определяемого скоростью течения воды в участке канала.Применение предлагаемого устройства для регулирования уровня воды на открытых каналах повышает точность и быстродействие регулирования , уровня воды в канале, уменьшает непроизводительные сбросы воды и подьювание дамб канала. Устройство просто в изготовлении и надежно в эксплуатации.1095143 Составитель Л. ЦаллаговаТехред А, Бабикец Корректор И. Николайчук Циткин е о Заказ 3596 29лиал ППП "Патент", г.Ужгород, Ул.Проектная,Тираж 842 НИИПИ Государствен по делам изобрете 035, Москва, Ж,Подпиго комитета СССРй и открытийаушская наб., д.4/