Устройство для регулирования уровня воды в канале

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ( 6 51) 4 С 05 Р 9/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Е ИЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ НИ(56) Авторское свидетельстФ 767714, кл. С 05 0 9/12,Авторское свидетельствоУ 1084758,кл. С 05 0 9/12 ГУЛИРОВАНИЯ строируженийии реосителья ател лиоих соо атизац ды в ор ретен регул ство в(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕ УРОВНЯ ВОДЫ В КАНАЛЕ (57) Изобретение относ тельству гидротехничес и применяется для авто гулирования уровней во ных каналах. Целью изо ется повьппение качеств ния. Для этого в устро затворы 1, связанные с ления и исполнительным датчики 3 уровня воды1305647 и передатчика 10. Радиоприемный блок5 состоит из последовательно соединенных радиоприемника 11, усилителя12 низкой частоты, полосовых фильтров 13, усипителя 14 с емкостными на.копителями и блока 15 выходных реле. 2 ил. 1Изобретение относится к системамавтоматического водорегулирования воткрытых каналах.Цель изобретения - повышение качества регулирования. 5На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 -принципиальная схема частотно-шнротно-импульсного модулятора.Устройство содержит затворы 1, 1 Освязанные с блоком 2 управления исполнительным механизмом, датчики 3уровня воды, радиопередающий блок 4,радиоприемный блок 5, широтно-импульс.ный модулятор 6, частотно-импульсный 15модулятор 7 и датчик 8 перепада уровня на гидропередающем сооружении,Радиопередающий блок 4 состоит изпоследовательно соединенных модулятора 9 и передатчика 10. Радиоприемный блок 5 состоит из последовательно соединенных радиоприемника 11,усилителя 12 низкой частоты, полосовых фильтров 13, усилителя 14 с емкостными накопителями и блока 15 выходных реле,Датчики 3 уровня воды выполненыв виде магнитоуправляемых герконов16, установленных на неподвижныхдисках 17, напротив которых размеще- ЗОны рычаги 18 с магнитами 19, связанные со шкивами 20, которые при помощи гибких тяг 21 связаны с поплавками 22 и противовесами 23,Датчик 8 перепада уровня воды выполнен в виде магнитоуправляемых герконов 24, установленных на диске25, который связан со шкивом 26 черезось 27 вращения, а шкив 26 с помощьюгибкой тяги - с поплавком 28 и противовесом 29. Поплавок 28 находитсяв секции 30 двухсекционного колодца31. Напротив диска 25 с герконами конце участка канала, радиопередающий блок 4, радиоприемный блок 5,широтно-импульсный модулятор 6, частотно-импульсный модулятор 7 и датчик 8 перепада уровней воды. Радиопередающий блок 4 состоит из последовательно соединенных модулятора 9 224 размещен рычаг 32 с магнитом 33., который через ось 34 вращения соединен со шкивом 35Последний с помощью гибкой тяги связан с противовесом 36 и поплавком 37, который находится в секции 30 колодца 31, Секция 30 колодца 31 связана отверстием 39 с верхним бьефом, а секция 30 - с нижним бьефом при помощи трубы 40,Модулятор 9 имеет в своем составе восемь конденсаторов, каждый из которых последовательно соединен с одним из нормально разомкнутых контактов 41 -41 герконов 16 датчика 3 уровня воды в конце участка канала. Блок 15 выходных реле содержит восемь реле с нормально разомкнутыми контактами 42-42,.Широтно-импульсный модулятор 6 (фиг. 2) содержит мостовую схему 43, выходные реле 44 и 45, блок 46 формирования длительности импульса управления. Частотно-импульсный модулятор 7 содержит блок 47 формирования частоты.В диагональ мостовой схемы при помощи транзисторов 48 и 481 включено поляризованное реле 49. Два смежных плеча схемы образованы наборами последовательно соединенных резисторов равной величины. Сопротивления этих плеч мостовой схемы дискретно меняются при помощи параллельно включенных контактов 42-42 блока 15 выходных реле и контактов 50, - 50 герконов 16 датчика 3 уровня во 3ды в начале участка канала.К мостовой схеме 43 подключены цифроаналоговые преобразователи 51 и 52, выходной ток которых зависит от числа, записанного в счетчики 53 и 54, Входы последних подключены к выходу генератора импульсов частотой(2) 1 1 н 41 к) э 3 13056Гчерез элементы 2 И-НЕ 55 и 56, дешифратор 57 и счетчик 58, Выход дешифратора 57 подключен к входам элементов 2 И-НЕ 55 и 56 при помощи нормально, разомкнутых контактов 59 -59герконов 24 датчика 8 перепада уровней воды, Вторые входы элементов2 И-НЕ 55 и 56 соединены с нормальноразомкнутыми контактами 49 и 49 поляризованного реле 49. 0Выходные реле 44 и 45 управляютсяконтактами 49 и 49 поляризованногореле 49 и имеют по две группы нормально разомкнутых контактов 44, 45,и 44, 45 . Группы контактов 44 и 1545 включают магнитные пускатели блоков 2 управления, а группы контактов44 и 45 коммутируют вход блока 47формирования частоты управляющихимпульсов, 20Блок 47 формирования частоты управляющих импульсов содержит элементы 2 И-НЕ 60-65, триггер 66, счетчики67 и 68 импульсов, элемент 69 задержки. Прямоугольные импульсы частотой 25поступают на вход элемента2 И-НЕ 61,Устройство работает следующим образом. 30При срабатывании одного из герконов 16 датчика 3 уровня воды в конце участка канала замыкается один из контактов 41 -41 в цепях емкостей модулятора 9, который генерирует соответствующую частоту, Модулирующие частоты воздействуют на несущую радиопередатчика 10, которая выбирается в области УКВ-диапазона. Модуляция несущей частоты частотная. Радиоприемным блоком 5 сигналы, поступающие от передатчика 10, усиливаются и демодулируются, при этом срабатывает соответствующее реле и замыкается один из контактов 421-42 реле.Когда уровень воды в конце участка канала соответствует уровню воды в начале участка, определенному замкнутому контакту 42-42 О блока 15 реле соответствует замыкание одного из контактов 50 -50 герконов 16 датчика 3 уровня в начале участка. При,этом мостовая схема 43 широтноимпульного модулятора 6 сбалансирована, поляризованное реле 49, включенное в диагональ моста, обесточено, а его контакты 49 и 49 разомкнуты.При нарушении соответствия уровней воды в начале и в конце участка 47 4канала в диагонали мостовой схемы 43 возникает ток и замыкается один из контактов 49, или 49 поляризованного реле в зависимости от направления протекания тока. Контакты 49 (492) подключают выходное реле 44 (45) широтно-импульсного модулятора 6, которые своими контактами 44 (45) 1включают магнитные пускатели блока 2 управления, а контактами 44(45 ) подключают вход частотно-импульсного модулятора 7, Одновременно через контакты 49 или 49 подается разрешающий потенциал на элемент 2 И-НЕ 55 или 56 и импульсы, сформированные счетчиком 58, дешифратором 47 и контактами 59-59 герконов 24 датчика 8 перепада уровней воды, поступают на вход счетчика 53 или 54 импульсов.При подаче каждого импульса на вход счетчика 53 (54) на выходе цифроаналогового преобразователя 51 (52) ступенчато увеличивается напряжение, пропорционально увеличению числа, записанного в счетчик 53 (54). Выходы цифроаналоговых преобразователей 51 и 52 подключены к мостовой схеме так, что увеличение напряжения на их выходах компенсирует напряжение разбаланса, возникшее в результате нарушения соответствия между уровнями воды в начале и в конце участка ка,нала.Время от момента срабатывания выходных реле 44 или 45 широтно-импульсного модулятора до момента их отпускания определяется количеством поданных на счетчик 53 (54) импульсов и их длительностью где ш -количество импульсов, поданных на вход счетчика 53 или54 за время разбаланса мостовой схемы 43С - длительность единичного имипульса. Количество импульсов, поданных на счетчики 53 и 54, зависит от величины тока рассогласования, протекающего в диагонали схемы 43, который определяется разностью уровней воды в начале и в конце участка ка- нала1305647 где 1 с 1 н 1 к ка канала. 5Длительность единичного импульса зависит от перепада уровней воды на затворе 1. Это,цостигается тем, что контакты 59 -599 герконов 24 датчика 8 перепада уровней воды, включен ные на выходе дешифратора 57, определяют частоту поступления импульсов на элемент 2 И-НЕ 55 (56). Длительность единичного импульса зависит от того, какой из контактов 59 -5915 герконов 24 датчика 8 перепада уровня воды замкнут. Минимальному перепаду уровней воды соответствует замыкание контакта 59, а максимальному - замыкание контакта 59, В пер вом случае Формируется единичный импульс максимальной длительности, а ,во втором - минимальной длительности. Таким образом 2и К(3) 1где дТ2 где Е 2 - коэффициент пропорциональ- ЗОностид Е - перепад уровней воды назатворе 1,Закон изменения длительности импульса управления на выходе широтно 35 импульсного модулятора 6 имеет вид(4) щ Формула изобретения коэффициент пропорциональности,отклонение уровней водыв начале и в конце участгде 1, = 1 12 - коэффициент передачи широтно-импульсного модулятора 6.Одновременно с началом Формирования управляющего импульса широтно- импульсным модулятором 6 происходит Формирование периода следования импульсов при помощи частотно-импульсного модулятора 7. При замыкании одного из контактов 442 или 452 выходных реле 44 или 45 широтно-импульсного модулятораимпульсы единичной длительности , через элемент 2 И-НЕ 60 поступают на счетчик 67. В момент размыкания контактов 442(452) в счетчик 67 записывается и импуль сов, Это число импульсов по истечению времени задержки, определяемого элементом 69, записывается в счетчик68. Кроме того, на вход последнегопосредством элемента 2 И-НЕ 61 поступают импульсы частатой Г 2 и дозаполняют его до числа 15, При появлениичисла 15 на выходе счетчика 68, навыходе элементов 2 И-НЕ 62-65 появляется сигнал, который свидетельствуетоб окончании первого цикла управления.Триггер 66 предназначен для синхронизации моментов замыкания контактов реле 442(452) и начала отсчета периода следования управляющих импульсов.Чем дольше замкнуты контакты 442(452) реле широтно-импульсного модулятора 6, тем большее число записано в счетчики 67 и 68 и тем быстрое появляется сигнал на выходахэлементов 2 И-НЕ 62-65,Таким образом, период следованияуправляющих импульсов определяетсяследующим образом. Т = (15-гп) Л Т (5) По сигналу конца цикла управлениявозвращаются в исходное состояниесчетчики 53, 54 и 67, цифроаналоговыепреобразователи 51 и 52, и устройствоготово для Формирования следующегоуправляющего импульса.1 Устройство для регулирования уровня воды в канале, содержащее последовательно соединенные датчик уровня воды в конце участка канапа и радиопередающий блок, частотно-импульснык модулятор, датчик перепада уровня воды на гидроперегоракивающем соорукении датчик уровня воды в начале участка канала последовательно соединенные широтно-импульсный модулятор и блок управления связанный выходом с затвором гидроперегораживающего сооружения, причем первый вход широтно-импульсного модулятора подключен к выходу радиоприемного блока о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, второй вход широтно1305647 оставитель Л.Цаллаговехред И.Попович Зимокосов Коррект тор Н.Рогули Заказ 1450 45/5 ушская наб.,тная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул импульсного модулятора подключен квыходу датчика перепада уровня водына гидроперегораживающем сооружении,третий вход - к выходу датчика уровТираж 864 ИИПИ Государст по делам изоб 035, Москва, Ж