Устройство для регулирования уровня воды в канале

Устройство для регулирования уровня воды в канале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования уровня воды на открыт Ых каналах. Цель изобретения - повышение точности регулирования . Для этого устройство для ре//////////////////////////////////// гулирования уровня воды в канале содержит затворы 1, датчики 2, 3 уровня соответственно в начале и конце участка канала, блоки 4, 5 сравнения, задатчики 6 уровня, радиопередатчик 7, радиоприемник 8, блок 9 оценки времени запаздывания, преобразователь 10 напряжения в длительность импульсов, широтно-импульсный модулятор 11 и исполнительный механизм 12. Изобретение повышает точность регулирования уровня воды в участке канала за счет перестройки периода квантования широтно-импульсного модулятора в зависимости от времени запаздывания, оценка которого осуществляется с большей точностью, что уменьшает непроизводительные сбросы воды и подмывание дамб канала. Устройство просто в изготовлении и надежно в эксплуатации . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л СО 4 оо СХ) 00 ф1/е./

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ВСЕС".,л 38Д Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.-., 13

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие.1 (21) 4032768/24-24 (22) 04.03.86 (46) 30.10 ° 87. Бюл. 11 40 (71) Одесский политехнический институт (72) Рауль Ривас Перес (Куба), Као

Тиен Гуинь (СРВ) и Е.Д.Пичугин (СССР) (53) 621.646.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 817671, кл. G 05 D 9/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1095144, кл. G 05 D 9/12, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М - 1095143, кл. G 05 D 9/12, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УРОВНЯ ВОДЫ В КАНАЛЕ (57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования уровня воды на открытых каналах. Цель изобретения — повышение точности регулирования. Для этого устройство для ре„„SU„„1348788 А 1 (51 4 G 05 D 9/12 гулирования уровня воды в канале содержит затворы 1, датчики 2, 3 уровня соответственно в начале и конце участка канала, блоки 4, 5 сравнения, задатчики 6 уровня, радиопередатчик 7, радиоприемник 8, блок 9 оценки времени запаздывания, преобразователь 10 напряжения в длительность импульсов, широтно-импульсный модулятор 11 и исполнительный механизм 12. Изобретение повышает точность регулирования уровня воды в участке канала за счет перестройки периода квантования широтно-импульсного модулятора в зависимости от времени запаздывания, оценка которого осуществляется с большей точностью, что уменьшает непроизводительные сбросы воды и подмывание дамб канала. Устройство просто в изготовлении и надежно в эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ип.

1348

Изобретение относится к технике автоматического регулирования воды на открытых каналах.

Цель изобретения — повьш(ение точ— ности регулирования.

На фиг.! показана структурная схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема рациоприемника; на фиг.3 — функциональная схема блока оценки времени эапаэдывания; на фиг.4 — функциональная схема широтноимпульсноro модуля"îра.

Устройство для регулирования уровня воды в канале содержит затворы 1, 15 датчик 2 уровня в начале участка, датчик 3 уровня в конце участка, блоки 4, 5 сравнения, «датчики 6 уровня, радиопередатчик 7, радиоприемник 8, блок 9 оценки времени з«пазцы- 2о ванпя, преобразон«тель 0 напряжения в длительность импульсов, широтноимпульсный модулятор 11 и ис волнительный механизм !2.

Радиопередатчик 7 содержит частотнь|й модулятор !3 и передатчик 14.,связанньп! с пере..«ющей «нтегной.

Р«дпоприемник 8 содержит приемник !5, связанный с приемной 3Hтен- 30 ной, усилитель 16, демодулятор 17, усилитель 18 с .мкостям. -накопителями и выходной блок. 19.

Е!лок 9 оценки времени запаздывания сод ржит дифференци«тор 20, выделитель 2! модуля, псрогоьые элементы 22 и 23, формирователь 24 импульсов, первый ключ 25, триггеры 26 и 27, интегратор 28, элемент 29 сравнения с задатчиком времени запаздывания (не по- 40 каэ«н!, второй ключ 30.

ЕЕЕироTH0-импульсный мсдулятор 11 содержит мостовой измеритель 31, выдели гель 32 мод ля, компаратор 33, упр«вляемый. генератор 34 пилообразного напряжения, формирователь 35 управляющих импульсов и релейньгй элемент 36.

Устройство работает следующим образом. 50

При равенстве значений уровней и заданий в начале и/или конце участка выходные сигналы задатчиков 6,, 6 и датчиков 2, 3 уровня соответственно равны, выходные сигналы F„ (t), .(t) блоков 4, 5 равны нулю, сигнал

Hd выходе широтно-импульсного модулятора 11 соответствует данному положению затвора 1, исполнительный механа выходе выходного блока 19 появляется сиг нал, пропорциональный сигналу рассогласования Я,(t) в конце

1 участка канала. Этот сигнал поступает на один вход широтно-импульсного модулятора 11 и на вход блока 9 оценки времени запаздывания.

Сгклонения уровня воды в начале участка канала от заданного вызывают появление сигнала рассогласования

Я„ (t), который поступает на другой вход широтно-импульсного модулятора 1!. При этом в диагонали мостового измерителя 3) широтно-импульсного, модулятора 11 появляется напряжение

U, пропорциональное отклонению уровней воды в начале и конце участка канала. Формирователь 35 по сигналам комп«ратора 33 и релейного элемента 36 формирует последовательность управляющих импульсов, амплитуда которых постоянна, а длительность и знак каждого из них зависят от модуля и знака сигналов U соответственно.

Закон формирования длительности выходных управляющих импульсов широтно-импульсного модулятора 11 может быть, например, следующим:

ЕЕ; =K„F< +К E2., (U, j =const, (1) где 6;, U; длительность и амплитуца i-го управляющего импульса соответственно; постоянные коэффициенты соответственно начала и

Кн > 1 к конца участка канала, характеризующие специфические особенности участка (глубина, ширина, длина и т.д.)

Режимы работы участка канала меняются в широком диапазоне. При перехо788 2 низм 12 отключен, следовательно, затвор 1 не перемещается.

Е!ри отклонении уровня воды в конце участка канала от заданного на выходе блока 5 формируется сигнал рассогласования Я .(t), который поступает на вход радиопередатчика 7, при этом модулятор 13 генерирует одну из частот f ...f„. Модулирующая частота, воздействующая на несущую частоту передатчика 14, выбирается в диапазоне нужных частот.

Сигналы, поступающие от радиопередатчика 7, усиливаются и демодулируются радиоприемником 8. В результате

1348788

50 ю л

1 о

55 нее де от одного режz(»;(1(або сы к другому ((он((ется т((к3(.е и велич(и(а вре((ени здпдзгпгвания я участке кд(1;3.(а. В связи с этим для «с «(..;:;еш(я то: (сcги,рег."5 гп(рован((11 необход((мд перестройка веЛИЧ)НП(TIC. (1OÄ 1 КВДНТО(3ДНИЯ ШИРОТНО импульс«ого модулятора 11 в зависимости от измс H F(z(JI IlpJI((ч шы времени эа«аздь(вдния. Это псу.. ествляется сле- 10 дуктщим обрдзэм.

В иекоторь(1 момент нре. (ени С сиго ндл рассогласования, (t) поступает

t на вход блока 9 оценки запаздывания, в результате чего на выходе блока появляютсн 1о(пульсы, соответствующие нарастанию и убь(ван(по сигнала рассогласования. Причем ам«:Iz. òóäà первого импульса в несколько раз больше амт(литуды второго импульса. Пороговый 20 элемент 22 настроен тдк, чтобы через него мог пройти только первый имнульс с большой амплитудой, а пороговый элемент 23 пропускает оба импульса.

Первый и((пульс, пройдя пороговый эле- 25 мент 22, устанавливает выходное напряжение интегратора 28 в "0" и опрокидывает триггер 26, в результате чего ключ 25 открывается. Первый и второй ж(пу1(ъсы, пройдя через пороговый 30 элемент 23, формирователь 24, открытый ключ 25, поступа:от на счетный вход триггера 27. В момент t, прихода второго импульса триггеры 2б и 27

Опрокидываются в первон".чдльное состояние, ключ 25 закрывается, а к3поч 30 открывается. Таким образом, в интер— вале времени между иь(1(ульсами на вход интегратора 28 подается постоянное напряжение с выхода второго тригге- 40 ра 27. Напря(сение -(a выходе ин(егратора 28 в момент времени t, пропорционально длительности интервала

jt ° t,(, а напряжение на выходе элемента 29 раино величи (е запаздь(вания 45 в участке канала.

Величина временного запаздывания в участке канала определяется по следующей формуле:

Величина с зависит от коэффициента передачи сигнала передаточной функции участка канала. 8 рдссмдтриваемом случае этот коз фициент изменяется в узком диапазоне и поэтому ве; 1ч1(нд мо:-. .ет быль с пределена зардПреобразователь 10 по всгп(чине ндпряже(п(я нд cpopM Dõoäå, пог туп.((ощего с вь(ходд элемента 29 через открытый кл(о11 30 1)ро из вод((т про((орцио нальную перестройку пер((ода квантования широтно-импульсного модулятора 11.

Таким образом, повышение точности регулирования уровня во;(ы в участке кдндлд достиг;(ется путем перестройки периода квантования широтно-импульсного модулятора 11 в зависимости от времени з((паздьпздния с, оценка которого осуществляется с большей точность(о.

Формула изобретения

1. Устройство для ре гулирования уровня воды в кандле, содержащее датчики уровня в начале и конце участка канах(а, подключенные выходами к первым входам соответствующих блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходами соответст(3ующих задатчиков уровня, радиопередатчик,подключенный входом к выходу первого блока сравнения, радиоприемник, подключенный выходом к первому входу широтно-импульсного модулятора, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а также исполнительньп(механизм, подключенный входом к выходу широтно-импульс«ого модулятора, а выходом — K затвору,, установленному в начале участка канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в устройство введены блок оценки времени запаздывания, подк.поченньп(входом к выходу рацисириемникд, и преобразователь напряжения в длительность импульсов, подключенный входом к вьгсоду блока оценки времени запаздь(вдния, а выходом — к третьему входу (пиротно-импульсного модулятора, причем блок оценки времени запаздывания содержит последовательно соединеш(ые дифференциатор, выделитель модуля, первый пороговьп(элемент, формирователь 1о(пу1(ьсов, первый ключ, первый триггер, элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу эддатчикд времени 3;III;13—

ДЫ13 IEIHFI И DTOPOZI КЛЮЧ УГ1Р;1БЛЯЮЕ1(П( вход которого соед1шен с вторым выходом первого триггера, а тдк,;е второй пороговый элемент, под(;:поченньз(входом к выходу гьп1рямителя модуля, а

13487 вы;одом — к управляющему входу интегратора, и второй триггер, подключенный первым входом к выходу второго порогопого элемента, вторым входом— к второму выходу первого триггера, а в Лходом — к управляющему входу первого ключа, при этом вход дифференциатора является входом блока, а выход второго ключа является выходом блока.

2..устройство по п.1, о т л и— ч а ю ц е е с я тем, .то широтно-импульсный модулятор содержит последовательно соединенные мостовой измери- )r тель, выделитель модуля, компаратор и формирователь управляющих импуль" сон, а 1 äêæå управляемый генератор пилообразного напряжения, подключенный выходом к второму входу компаратора, и релейный э:.смент, подключенжж входом к выходу мостового измерителя, а выходом — к второму входу формирователя управляющих импульсов, при этом первый и второй входы MocTQвого измерителя, à также вход управляемого генератора пилообразного напряжения являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока, выход формирователя управляющих импульсов является выходом блока °

1348788

ФиГ. 4

Составитель В.Прямицын

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Л.Патай

Редактор А.Маковская

Заказ 5188/46

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4