Устройство для моделирования задач геофильтрации

Устройство для моделирования задач геофильтрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н"И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз" Советскик

Социалистических

Республик (iii752384

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,05.74 (21) 2026045/18-24 с присоединением заявки Ле (23) Приоритет (5! )М. Кл. (06 Cj 7/48

Государственный квинтет

СССР

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень М 28

ll0 делам изобретений н открытий (53) УДK681.335 (088.8) Дата опубликования описания 30.07,80 (72) Автор изобретения

Э. P. Антонс

Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ

ГЕОФИЛЬТРАЦИИ. Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для гидротехнических и мелиоративных задач, когда необходимо определить время понижения (подъема) уровня грунтовых вод до расчетной величены с учетом изменения проводимости водоносного пласта во времени.

Известно устройство моделирования безнапорной неустановившейся фильтрации, i0 содержащее электролитическую ванну, неподвижные и подвижные электроды, кинема тически и электрически с вяза нные с электродвигателями и линейными потенциометрами $1J .

Однако это устройство отличается довольно низким быстродействием.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, которое содержит двумерную резистивную сетку, в столбцах которой резисторы включены между соседними узлами, а в, строках двумерной резистивной сетки одни выводы резисторов соединены с ближайшими

2 справа узлами, и блок граничного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом делителей напряжения, второй вход которых подключен к шине нулевого потенциала и второму выходу блока граничного напряжения, а последний узел первого столбца двумерной резистивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала (2). Однако в этом устройстве процесс понижения (подъема) свободной поверхности осуществляется вручную, что приводит к погрешностям в эксперименте и требует много времени для его проведения.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия - при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых вод.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит шаговые искатели, с электромагнитами которых механическй связаны взаимоизолированные подвижные контакты соответствукацих рядов ламелей, 7523

84 4.

B8iiHsf геофильтрации известно, ность тока в узловых точках сетки на свободной поверхности является аналогом скорости опускания (подъема) грунтовых вод. Преобразователи 3 напряжение-часToTG вырабатывают импульсы и электромагниты 12 шаговых искателей 2 начинают перемещать подвижные контакты 11 со скоростью, пропорциональной, подаваемой на входы преобразователей 3, силе тока.

Ввиду, того, что плотность тока в каждом столбце различна скорость переключения подвижных контактов 11 шагового искателя 2 различна. За время hk подвижHb1e контакты 1 12 -1 12 и (поднимаются) на различные отметки, что соответствует положению свободной поверхности грунтовых вод на расчетное время.

При электромоделировании динамики свободной поверхности грунтовых воп необ. ходимо изменять проводимость сетки 1. По столбцам сетки 1 это достигается с помощью подвижных контактов 1 1 -112 и

2- 2-п ламелей 10 -10д и, которые включают (отключают) резисторы 7 -7» и .

По строкам резисторы 8» -8 „и включаются (отключаются) с помощью управляемых ключей 9 -9 и и и ламелей 10 —

10 и подвижные контакты 11 которых подключены к источнику 6 управляющего напряжения. Управляемые ключи 9 выполнены в виде электрических реле, Благодаря самоблокировки реле при опускании (подъеме) подвижных контактов 11 шаговых искателей 2 резисторы 8 включаются (выключаются) до конца эксперимента.

Устройство работает следующим обрезом.

В начальный момент времени граничные и начальные условия известны, T,е. под50 вижные контакты 112 -11>.и установлеHb!; Hs расчетную высоту. При подаче на» пряжения от блока 5 граничного напряжения на делители 4 напряжений и узловых

55 точках сетки 7 -8, 7 2 -8, 7 -8 „сл ответственно и на BxoHBx преобразователей 3 напряжение-частота возникают токи, Из теории электромодепиро3 преобразователи напряжение-частота, выходы которых соединены со входами электромагнитов соответствующих шаговых искателей, и источник управляющего напряжения, а двумерная резистивная сетка содержит управляемые ключи, которые включены в ее строках между свободными выводами соответствующих резисторов и ближайшими слева узлами, узлы столбцов двумерной резистивной сетки соединены с соответствующими ламелями первого ряда соответствующих шаговых искателей, ламели второго ряда которых подключены к соответствующим выходам соответствую- щих делителей напряжения, а ламели третьего ряда соединены с управляющими входами соответствукицих управляемых ключей соответствующего столбца двумерной резистивной сетки, подвижные контакты первого и второго ряда ламепей шаговых искателей соединены со входами соответствующих преобразователей напряжение-частота, а подвижные контакты третьего ряда ламелей шаговых искателей подключены к выходу источника управляюще- 25 го напряжения.

Функциональная схема устройства для моделирования задач геофильтрации приведена на чертеже.

Устройство содержит двумерную резко- 5р тивную сетку 1, шаговые искатели 21 -2 преобразователи 3 -3 и напряжение-частота, делители 4 -4и напряжения, блок 5 ,граничного напряжения и источник 6 управлянлцего напряжения. 35

Резистивная сетка 1 содержит резисторы 7 -7> 8 < -8 > и управляемые ключи 9 < -9,и и. Шаговые искатели 2 со-; держат ряды ламелей 10, 10, 10 - — 10 и 102» 10 и с подвижны» 40 ми контактами 111.1, 11 <, 11> 1, 11(-и, 112 „, 11 и и электромагнитами

12> -12, .

Де тели н ряжения 4, -4n содержат резисторы 13 13 <, 13 -13, 45

13р-2 р ° ° ° ° 1 Зиад °

Формула изобретения

Устройство для моделирования задач геофильтрации, содержащее двумерную резистивную сетку, в столбцах которой резисторы включены между соседними узлами, а в строках двумерной резистивной сетки одни выводы резисторов соединены с ближайшими справа узлами, и блок граничного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом делителей напряжения, второй вход которых подключен к шине нулевого потенциала и второму выходу блока граничного напряжения, а последний узел первого столбца двумерной резистивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых

752 вод, оно содержит шаговые искатели, с электромагнитами которых механически связаны ьзаимоизолированные подвижные контакты соответствующих рядов ламелей, преобразователи напряжение-частота, выхо- ды которых соединены со входами электромагнитов соответствующих щаговых искателей, и источник управляющего напряжения, а двумерная резистивная сетка содержит управляемые ключи, которые вклю- < чены в ее строках свободными выводами оответствующих резисторов и ближайшими слева узлами, узлы столбцов двумерной резистивной сетки соединены с соответствующими ламелями первого ряда соответствующих щаговых искателей, IBMåëè второго ряда которых подключены к соответствующим выходам соответствующих дета384 6 лей напряжения, а ламели третьего ряда соединены с управляющими входами соответствукхцих управляемых ключей соответствующего столбца двумерной резистивной сетки, подвижные контакты первого и второго ряда, ламелей шаговых искателей соединены со входами соответствующих преобразователей напряжение-частота, а подвижные контакты третьего ряда ламелей щаговых искателей подключены к выходу источника управляющего напряжения.

Истчоники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

34 410411, кл. G 06 G 7/48, 1971.

2. Жернов И. Е. и др. Моделирование фильтрации подземных вод. М., Недра", 1 97 1, с. 147 (прототип) .