Устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИНОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 30,10.87. Бюл, У 40 (71) Всесоюзный научно-исследова" тельский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) В. А, Глазьев, Б, Г. Коваленко, В, И, Пономаренко, В. И. Ерофеев и В. А, Шавырко(56) Авторское свидетельство СССР В 675045, кле С 05 О 9/00, 979,Глазьев В. А. Сифонные регуляторы уровня воды на гидромелиоративных системах. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд, техн, наук. И 979. 801348783 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯУРОВНЯ ВОДЫ В БЬЕФАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХСООРУЖЕНИЙ(57) Изобретение относится к устройствам для автоматизированного управления процессами водораспределенияна оросительных и оросительно-осушительных каналах. Устройство для ре",гулирования уровня содержит сифон 1,иоздуховыпускной механизм 5, на рас- .ходном отверстии 4 которого установлен мембранный клапан 6, датчик 12уровня нижнего бьефа, штангу 16 задатчика уровня с фиксатором А уставки. Вклвчение в устройство блокауправления, датчика 42 положения уставкн, выход которого соединен с1348783входом блока управления, выключателя лительных органов выключателя подъема подъема 22, лневмотормоэа 23 зле и пневмотормоэа 23 элемента устав- мента устзвки, подсоединенных соот- ки к источнику вакуума 28 и к атмос" ветственно к исполнительной мембран- фере обеспечивает расширение функциной камере 11 и стопорящей мембран- ональных возможностей устройства.ной камере 20, подключение распреде- , э,п, ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к техникерегулирующих устройств и может найти применение в автоматизированныхсистемах управления процессами водораспределения на оросительных иоросительно-осушительных каналах,Целью изобретения является расши-рение функциональных возможностейустройства путем автоматизации изменения задания уровня,На Фиг. 1 схематически изображено.устройство для регулирования уровняжидкости, общий вид; на фиг. 2 - схема дистанционного управления выключателя подъема и пневмотормоэа элемента усадки; на фиг. 3 - разрез А-Ана фиг. 2; на фиг. 4 - конструкциявоздуховпускного механизма,Устройство содержит сифон 1,восходящая и нисходящая ветви которого размещены в верхнем 2 и в нижнем 3 бьефах. Горловина сифонасообщена через расходное отверстие 4воэдуховпускного механизма 5 с атмосферой, Расходное отверстие 4 перекрывается мембранным клапаном 6,Расходным отверстием 4 является центральное сечение трубчатого седла 7,на боковой поверхности которого вы-.полнены окна 8, перекрываемые кольцевой втулкой 9, жестко связанной сподпружиненной мембраной 10 исполнительной мембранной камеры 1. Устройство содержит датчик 12 уровнянижнего бьефа с тяговым кронштейном3 и маршрутным рычагом 14, которыйимеет сверху П-образную скобу 15,соединенную с элементом уставкивинтовой штанги 16 эадатчика уровня,снабженным фиксатором .17 ее положе"ния, Кронштейн 13 и рычаг 14 сверхуи снизу скреплены с мембранной камерой 18, сообщенной гибким трубопроводом 19 с полостью мембранного клапа 5 10 15 20 25 30 35 40 на 6, Устройство содержит стопорящуюмембранную камеру 20, мембрана 21которой подпружинена и соединена сфиксатором 17 уставки. Устройствосодержит выключатель 22 подъема ипневмотормоз 23 элемента уставки,каждый из которых содержит электромеханический переключатель 24 ипневмоклапан 25. Пневмоклапан 25 содержит распределительный орган 26 ивыполнен в виде трехходового крана,вход 27 которого соединен с источником 28 вакуума по пневмопроводу 29,а вход ЭО - с атмосферой,Распределительный орган 26 снабженторцовой канавкой 31, Снаружи расположена крышка 32 с прямоугольным, пазом, в котором размещен толкатель 33с шипом 34.Электромеханический переключатель24 содержит реле 35 отключения и реле 36 включения, электромагнитно связанные с Ь-образными поворотнымирычагами 37 и 38, концы которых контактно связаны с торцами толкателя33, закрепленного на распределитель"ном органе 26.Устройство содержит блок 39 управления, Управляющий вход 40 электромеханического переключателя 24,выключателя 22 подъема и пневмотор"моза 23 элемента уставки соединен сблоком 39 управления. Выход 41 распределительного органа 26 выключателя 22 подъема соединен с полостьюисполнительной мембранной камеры 11,а выход 4 распределительного органа26 пневмотормоза 23 элемента уставкисоединен с полостью стопорящей мембранной камеры 20. Устройство содержит датчик 42 положения .Уставки,выход которого соединен с входомблока 39 управления, Штанга 16, фиксируемая в заданном положении наопорной консоли 43, установлена вопорной муфте. 44,Рычаги т 7 и 38 выполнены поворот-,ными относительно стойки 45,5устройство для регулированияуровня жидкосттт работает в двух режимах: задания уставки и стабилизации заданного уровня рдсхотта водыРассмотрим режим задания уставки наподъем и опускание от начальногозначения, Для подъема уставки с блока 39 управления по управляющемувходу 40 подают поочередно кратковременный (1-2 с) сигнал на реле 36 5включения выключателя 22 подъема ипневмотормоза 23 элемен.а устанки,в результате чего электромеханическиепереключатели 24 под действием электромагнитной силы реле включения 20поворачивают Ь-образный рычаг 38 почасовой стрелке, Ь-образный рычаг 38перемещает толкатель 33 в пазу крытпки 32, который в свою очередь, упершись шипом 34 в край торцовой канавки 31, поворачивает распределительный орган 26 против часовой стрелкив корпусе трехходового крана, в результате чего правый край выреза исполнительного органа 26 перекрывает 30выход 41 распределительного органа26 и открывает вход 27 При этомчасть воздуха эд счет вакуума отисточника 28 вакуума по пневмопроводу 29 ц по выходу 41 отсасываетсяиз корпуса мембранной камеры 1стопорящей мембранной камеры 20,в результате чего мембрана 10 перем -щает кольцевую втулку 9 вправо перекрыв при этом окна 8 трубчатогоседла 7, и мембрана 21 выводит иззацепления с штангой 16 фиксатор 17ее положения,Прекращение поступления воздухав регулятор приводит к увеличению45расхода и росту уровня воды в нттжнембьефе, в результате выталкивающаясила воды перемещает датчик 2 уровнявверх, в месте с цим шарциртгый ртгтдт14 с П-образной скобой 15 и штангой6,б16, которая свободно перемещается внаправляющей муфте 44, вращая приэтом звездочку датчика 42 положенияуставки.Электропотребление при подъемештанги 16 отсутствует, так как перемещение ее осуществляется эа счетвытдлкиваюшей силы воды, действующейна датчик 12 уровня, При этом с помощью датчика Ь положеня устдвки осуществляется кон.роль та текуптцм положением штанги б, которая стоцорится при достижении заданного новогоположения, д 1 тт ч .гт ттоочередно подаются сигналы цд реле 35 стключециявыключателя подъема уставкц и пневмотормоз 23 устддки. В этом случаераспределительный орган 26 поворачивается по часовой стрелке, перекрывая вход 27 распределительного органа 26 с выходом 41 и соединяя последний через вход 30 с атмосферой,Тогда воздух поступает в мембранныекамеры 20 и 21, в которых давлениестановится атмосферным, Под действием давления ц возвратных тр;-тети открь.вдются окцд 8 и обеспечиваетсястолорецие штдцгц 16 Фиксатором 17уставки в новом положении,Для здцация устдвке более низкого положения подается сигнал на реле 36 включения ццевмотормоэа 23,прц этом фиксатор 17 уставки выходитиз зацепления с штангой 16, котораяпод действием силы тяжести вместе сП-образцой скобой 5 ц шарнирным рычагом 14 переметпдется вццз и растягивает элдстичн 1 л мембрану мембраннойкаттеры 18. та" кдк о удерживаетсягягт.лю кронштейном 3 датчика т 2уроття, в рс зулътате чего чаеть воздух; тто гибком труб от 1 оолс 1 цу 19 перетст ает из меттбрацно;:лдпдттд 6,который ло 1 тттостлю, ";крывдет расходное отверсттте 4, что о.:еспечивдетразрядк сифона 1 ц снижение уровня воды в нижне, бьефе, Прц этомдатчик 12 уровня следует зд уровнемводы, перемещдл вниз ш;ангу 16 дозаданного нового зн чеция, котораяустанавливается и стопорится фиксатором 17 цоложсния, для чегс подается снгчал на реле 35 отключет:ттяпнемотормоза 23 уставкц, Птт этом1.-обраэньттт рычаг 37 попорачцвдстсяпротив часовой стрелки, д рдспре:- -литеттьньтй орган 2 б - по часовсйстрелке и еосл;чет выхоп Л 1 с атмосферой, воздух поступает в стопоряттт,"1мембранную камеру 20, мембрана 2ко горой под действием атмосферногодавления и возвратной пружины перемешает фиксатор 7 положения, стопоря штангу б,В режиме стдбитттзац ти зацанцогоуровня (расхода) чолт 1 устройство работает стдедукшцм образом Пдпример, 53487при увеличении урания верхнего бьефа(УВБ) растет и гидравлический перепад, что приводит к повышению уровня нижнего бьефа, в результате чего5под действием выталкивающей силы воды датчик 12 уровня перемещаетсявверх и растягчвает тяговым кронштейном 13 мембрану мембранной камеры 18,в которую по гибкому трубопроводу 19перетекает часть воздуха иэ мембранного клапана 6, который увеличиваетноздуховпускной зазор на расходномотверстии 4, При этом корпус воздуховпускного механизма 5 из атмосферы 1 и далее в горловину сифона по-ступает увеличенный расход воздуха,что компенсирует увеличение гидравлического перепада.При снижении уровня нерхнего бьефа в нижнем бьефе уровень уменьшается и датчик 12 уровня нижнего бьефа,следуя за уровнем, сжимает своим несом мембранную камеру 18, что уменьшает воэдуховпускцой эазор и поступление воздуха из атмосферы в сифон 1,компенсируя тем самым уменьшение гидравлического перепада,формула изобретения1, Устройст 1 с для регулированияуровня води н бьефах гидротехнических сооружений, со,1 гржащее сифонвосходящая ц нисходящая ветви ко горо 35го раэмещецы соотве г:.твенно в верхнем и нижнем бьефах, горловина сифона сообщена с источником давлениячерез расходное отверстие воэдуховпускного механизма, на котором установлен мембранный клапан, датчикуроння нижнего бьефа с закрепленнойна нем мембранной камерой, сообщенной с полостью мембранного клапана,эадатчик уровня, у которого элемент45уставки выполнен в виде штанги,жестко соединсицой с датчиком уров"ня и снабжснцой факсатором положе 838вия, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональ",ных воэможностей путем автоматизацииизменения задания уровня, оно содержит блок управления, датчик положения элемента уставки, выход которогосоединен с входом блока управления,выключатель подъема и пневмотормоээлемента уставки, каждый из которых.содержит электромеханический переключатель н пневмоклапан, входы кото"рого соединены с источником вакуумаи с атмосферой, а распределительныйорган пневмоклапана кинематическисвязан с электромеханическим переклюЧателем, управляющий вход которо"го подключен к блоку управления, исполнительную мембранную камеру, полость которой соединена с выходомраспределительчого органа ныключателя подъема, а мембрана подпружинеиаи жестко соединена с кольцевой втулкой, размещенной в трубчатом седле,центральное сечение которого являет-.ся расходным отверстием воздуховпускного механизма, на боковой понерхности трубчатого седла выполнены окна,перекрынаемые кольцевой втулкой, атакже содержит стопорящую мембранную камеру, полость которой соединена с выходом распределительного органа пневмотормоза элемента уставки,а мембрана подпружицена и жестко соепинена с фиксатором элемента уставки,2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, каждыйэлектромеханический переключательсодержит реле включения и реле отключения, электромагнитно связанныес 1.-образными поворотными рычагами,концы которых контактно связаны сторцами толкателя, закрепленного иараспределительном органе пневмоцилиндра, выполненного н виде треххо",дового крана,348783 2 Фие. 2 Составитель Т, ЗадворнаяРедактор А, Маковская Техред А,КравчукКоррект Максимишинец 8/46 Тираж 862 ПИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 518ВН писное оектная, 4 одственно-полиграфическое предприятие, г. Уж