Устройство для регулирования уровня воды в канале

тво СС979 ОВАНИЯ св. канала. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Одесский ордена Трудовного Знамени политехническийтут(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУУРОВНЯ ВОДЫ В КАНАЛЕ по авт 9817671, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, введены последовательно соединенные релейный блок, переключатель и широтно-импульсный модулятор, второй вход которого подключен к выходу радиоприемного блока и,второму входу переключателя, третий вход - к выходу релейного блока, а выход - к выходу частотно- импульсного модулятора, связанного третьим входом с вторым выходом переключателя а четвертым входом - с выходом релейного блока, причем входрелейного блока подключен к выходу датчика уровня воды в начале участка758 2уровня воды, радиопередающий блок 4,радиоприемный блок 5, широтно-импульсный модулятор 6, частотно-им"пульсный модулятор 7, датчик 8 перепада уровней воды, релейный блок 9и переключатель 10,Радиопередающий блок 4 состоитиз последовательно соединенных модулятора 11 и передатчика 12.Радиоприемный блок 5 состоит изпоследовательно соединенных радиоприемника 13, усилителя 14 низкой частоты, полосовых фильтров 15, усилителя 16 с емкостными накопителямии блока 17 выходных реле. Выход датчика 3 уровня воды в конце рассмат-,риваемого участка канала соединен свходом модулятора 11 радиопередающего блока 4,Первый вход широтно-импульсногомодулятора 6 подключен к первомувходу переключателя 10, второйвход - к выходу радиолриемного блока 5 и второму входу переключателя 10, третий вход - к выходу релейного блока 9, а выход - к выходучастотно-импульсного модулятора 7,Первый вход частотно-импульсногомодулятора 7 подключен к выходу радиоприемного блока 5, второй вход -к выходу датчика 8 перепада уровнейводы, третий вход " к второму выходу переключателя 10, а четвертыйвход " к выходу релейного блока 9.Вход релейного блока 9 подключенк выходу датчика 3 уровня воды в начале участка канала.Выходы широтно-импульсного модулятора б и частотно-импульсного модулятора 7 подключены к входу исполнительного механизма 2.Датчики 3 уровня воды выполненыв виде магнитоуправляемых герконов 18, установленных на неподвижных дисках 19, напротив которых размещены рычаги 20 с магнитами 21, свя.занные со шкивами 22 которые с помощью гибких тяг 23 связаны е поплавками 24 и противовесами 25.Датчик 8 перепада уровней водывыполнен в виде магнитоуправляемыхгерконов 26, установленных на диске 27, который связан со шкивом 28через ось 29 вращения, а шкив 28 спомощью гибкой тяги - с поплавком 30и противовесом 31. Поплавок 30 находится в секции 32 двухсекционногоколодца 33, напротив диска 27 с герконами 26 размещен 1 рычаг 34 с магни 1 1084Изобретение относится к системамавтоматического водорегулированияна открытых каналах,По основному авт. св. У 817671известно устройство регулированияуровня воды в канале, обеспечивающееподачу расхода воды через расположенное выше перегорающее .сооружение(в соответствии с запросами водопотребителей) посредством поддержания1 Оуровня воды в конце и начале участкаканала в заданном соотношении,Устройство содержит затворы, связанные с исполнительными механизмами,датчики уровня, блок управления, радиопередающий блок .и радйоприемный15блок, выход блока управления с исполнительным механизмом. Датчик уровняподключен к входу радиопередающегоблока, радиоприемный блок и блокуправления установлены на первом по20ходу потока воды затворе, выход радиоприемного блока соединен с входомблока управления через частотноимпульсный модулятор, вход частотноимпульсного модулятора связаны с дат 25чиком перепада уровней воды на первом по ходу воды затворе И 3,Недостаток данного устройства -невысокая точность регулирования.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержит последователь.но соединенные релейный блок, переключатель и широтно-импульсный моду- З 5лятор, второй вход которого подключен к выходу радиоприемного блока ивторому входу переключателя, третийвход - к выходу релейного блока, авыход - в выходу частотно-импульсного модулятора, связанного третьимвходом с вторым выходом переключателя, а четвертым входом - с выходомрелейного блока, причем вход релей"ного блока подключен к выходу датчи- "5ка уровня воды в начале участка канала.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2принципиальные схемы широтно-импульс ного и частотно-импульсного модуляторов; на фиг. 3 - схема блока выходных реле; на фиг. 4 - схема переключателя; на фиг. 5 - схема релейного блока. 55Устройство содержит затворы 1,связанные с блоком управления и исполнительным механизмом 2, датчики 3,3 1084 том 35, который через ось 36 вращения связан со шкивом 37, Шкив 37 с помощью гибкой тяги связан с поплавком 38 и противовесом 39, поплавок 38 находится в секции 40 .колодца 33, секция 32 колодца 33 связана отверс.тием 41 с верхним бьефом, а секция 40 - с нижним бьефом с помощью трубы 42.Щиротно-импульсный модулятор 6 и,1 О частотно-импульсный модулятор 7(фиг. 2) имеют общую мостовую схему 43 и общий блок магнитных пускателей 44. Широтно-импульсный модулятор 6, кроме того, имеет блок формирования длительности 45, а частотно 15 импульсный модулятор 7 - блок формирования частоты 46.Модулятор 11 имеет в своем составе одиннадцать конденсаторов, каждый из которых последовательно соединен с20 одним иэ нормально разомкнутых контактов 47- 47 о герконов 18 датчика 3 уровйя водй.Блок 17 выходных реле содержит одиннадцать реле 48 - 48 а, каждое25 из которых имеет две пары контактов (фиг. 3).Схема переключателя 10 (фиг. 4), который содержит реле 60, в цепи питания которого имеются параллельно под-, З 0 ключенные вторые контакты 48 - 48 реле 48 - 488 блока 17 выходных реле и вторые контакты 49 З - 49 реле 495 - 498 релейного блока 9.Релейныйблок 9 (фиг. 5), состоя щий из одиннадцати реле 490 - 49 каждое из которых имеет две пары контактов, срабатывает в зависимости от замыкания контактов герконов 18датчика 3 уровня воды в начале участка канала.Устройство работает следующим образом.При отклонении уровня воды от заданного в конце участка канала срабатывает один из герконов 18 датчика 3 уровня воды, замыкается один иэ контактов 47 - 47 в цепях емкостей модулятора 11, который генерирует соответствующую частоту. Модули рующие частоты воздействуют на несущую частоту радиопередатчика 12, которая выбирается в области УКВ-диапазона. Модуляция несущей частоты - частотная, 55Радиоприемным блоком 5 сигналы, поступающие от передатчика 12, усиливаются и демодулируются, при этом 758 4срабатывает соответствующее реле 480 - 48 о блока 17 выходных реле.Отклонение уровня воды от заданного в начале участка канала вызывает срабатывание одного из герконов 18 датчика 3 уровня воды и одного иэ реле 490 - 49 и, релейного блока 9. При малых отклонениях уровней воды в начале и в конце участка канала, не превьппающих заданной величины, например до 103 от заданного уровня воды, срабатывает одно из реле 48.482, 48, 48, которое замыкает свой первый контакт 48 , 482., 48 з 48 о., в мостовой схеме 43 и свой второй контакт 48 4822, 48, 481 в цепи заряда конденсатора 50 и срабатывает одно из реле 49, 49, 499, 49 ю, которое замыкает свой первый контакт 49 492, 49, 49 о в мостовой с .еме 43 (фиг. 3). При этом мост разбалансирован и контакт 51 поляризованного реле 51 подключает одно из промежуточных реле 52 (53), контак- ты которого 52 1 (53) подключают магнитные пускатели 54 и 55 (56 и 57), а контакты 54 и 55 (56 и 571) замыкают цепь заряда конденсаторов 58 и 59, Так как реле 60 переключателя 10 (фиг. 5) обесточено, блок 45 формирования длительности отключен от питания, блок 46 формирования частоты подключен к источнику питания, а в диагонали моста 43 контакт 60 З замкнут. Начиная с этого момента происходит перемещение затво" ра при помощи исполнительного механизма 2 и заряда конденсатора 58 через сопротивление 61 до напряжения открывания транзистора 62 и срабатывания реле 63. Размыкающий контакт 634 обрывает цепь управления промежуточными реле 52 и 53 блока магнитных пускателей 44, а замыкающий контакт 63 з подключает схему формирования паузы с .транзистором 93, реле 94 и замыкающчм контактором1реле 94, Время паузы определяется временем заряда конденсатора 50 через сопротивления 64-73. Параллельно сопротивлениям 64-68 включены контакты 74-78 герконов 26 датчика 8 перепада уровней воды, которые вместе с вторыми контактами 481, 48,48 э, 48 о 2, реле 48, 482, 48,48 блока 17 выходных реле изменяют частоту следования управляющих им-,пульсов в,зависимости от величины5, 1084перепада уровней воды и величины от-.клонения уровнейводы в конце участка канала,Таким образом, при малых отклонениях уровней воды работает частотно 5импульсный модулятор, частота выходных управляющих импульсов которогозависит не только от величины перепада уровней воды, но и от величиныотклонения уровней воды в конце участ ка канала. Тем самым повышается точность регулирования.При больших отклонениях уровнейводы в конце и/или в начаце рассматриваемого участка канала срабатывает одно иэ реле 48 з - 488 блока 17выходных реле и/или одно из реле 48 э - 498 релейного блока 9, приэтом замыкаются его соответствующиеконтакты в мостовой схеме 43 и в переключателе 10 (фиг. 5), в результате чего срабатывает реле 60, котороеконтактом 60 подключает к источнику питания блок 45 формированиядлительности широтно-импульсного мо 5дулятора 6 и контактом 601 отключаетот питания блок 46 формированиячастоты частотно-импульсного модулятора 7, а в диагонали моста контакт 605 разомкнут.30Контакт 51 поляризованного реле 51 подключает одно из промежуточных реле 52 (53), которые в своюочередь подключают магнитные пускатели 54 и 55 (56 и 57) и замыкают цепьзаряда конденсатора 59. Через время,определяемое сопротивлением 79, конденсатор заряжается до напряженияоткрывания транзистора 80 и срабатывания реле 81. Замкнувшийся контакт 81 подает питание на шаговый40искатель 82, который делает один шаг,собственными контактами 82. разряжаетконденсатор 59 и полями 83 и 84 подключает ламель 1 . В диагонали моста 43 добавляются одно сопротивле 45ние 85 и ток через катушку поляризованного реле 51 уменьшается. Есликонтакт 511 поляризованного реле 51не возвращается в нейтральное положе 758 бние, шаговый искатель делает второй шаг, по времени одинаковый первому, подключая второе дополнительное сопротивление 86 в диагонали моста. Если после второго шага контакт 51 ,возвращается в нейтральное положенне, реле 52 (53) обесточится, разомкнет свои контакты в цепи магнитного пускателя и в цепи заряда конденсатора 59 через сопротивление 79Время последующих шагов определяетсясопротивлением 92. Тогда поля 83 и 84, последовательно подключая ламели 3, 425, подключает ламель О, цепь заряда конденсатора 59 разрывается и в диагонали моста отключаются дополнительные сопротивления 85-91.Длительность управляющего импульса определяется величинами отклонения уровней воды в начале и в конце участка канала. Таким образом, при больших отклонениях уровней воды в участках канала работает широтно- импульсный модулятор длительность выходных управляющих импульсов которого зависит от величины отклоненийуровней воды в начале и в конце участка канала, что повышает быстродействие процесса регулирования. В предлагаемом устройстве, благодаря введенной дополнительной цепи в блоке формирования частоты управляющих импульсов, частота импульсов управления зависит не только от перепада уровней водыв начале участка канала, но и от величины отклонения уров ней воды в конце участка канала.В прототипе сигнал об отклоненииуровней воды в конце участка канала используется лишь для формированиязнака управляющих импульсов, а в предлагаемом устройстве еще и для формирования частоты повторения импульсов управления.Применение предлагаемого устройства для регулирования уровня воды в открытых каналах повышает быстродействие и точность регулирования, уменьшает непроизводительные сбросыводы и подмывание дамб канала.