Устройство управления водоподачей на участке канала Советский патент 1987 года по МПК E02B13/00 

1 1328428, 2

Изобретение относится к ирригациини устанавливаются, начиная с коЩа

в сельском хозяйстве и может быть не-участка, постепенно продвигаясь к напользовано при автоматизации водорас-чалу, а при необходимости через гопределения на участках каналов.ловной затвор 2 можно подать дополниЦелью изобретения является повьше-тельный расход. Увеличивая или умень.кие точности регулирования и сокра-В1ая с помощью жалюзи 11 гидравличесщение резервных объемов канала.кое сопротивление R русла перед фронНа фиг.1 представлена схема уст-том бегущей волны выпуска или наполройства управления водоподачей нения, можно уменьшить или увеличить

нескольких, начиная с первого, смеж-скорость волны, повышая быстродейстньпс участках канала; на фиг.2 - кон-вие. Таким образом, не изменяя расструкция регулятора уровня потока,ход через головной затвор 2, можно

выполненная в виде жалюзи. .установить .пюбой требуемьш установивУчасток канала 1 ограничен перего- g шийся режим.

раживающими сооружениями (не пока-В исходном исполнении при устано- заны), в створах которых установленывившемся режиме орошения на участке затвор 2 в начале участка и затвор 3ключи 14 открыты. Если необходимо в конце участка. На участке каналаподнять уровень перед водовыпуском 4 имеющегося водовыпуска 4 с ситемами2о (соответственно увеличить расход в 5 управления (показаны штрихом),вклю-нем), то, увеличивая сигнал задатчи- чающими задатчики 6 уровня (или рас-ка 6, на выходе схемы 8 сравнения хода), датчики 7 уровня (расхода) вполучаем положительный сигнал рас- створах водовыпусков, схемы 8 сравне-согласования, который через регуля- ния, сумматоры 9, на выходе системы25 тор 10 поворачивает жалюзи 11 против 5 управления установлены регуляторычасовой стрелки (фиг.2), увеличивая 10 уровня потока в створе стабилиза-гидросопротивление потоку, скорость ции с исполнительным элементом, выпол- которого падает, а уровень увеличива- ненным в виде жалюзи 11 (фиг.2). Сие-ется. Для понижения уровня пластины- тема 5 управления снабжена также пос-зо жалюзи 11 поворачивают по часовой ледовательно включенными между вто-стрелке. При стабилизации уровня сие- рым выходом схемы 8 сравнения системытема управления работает аналогично, управления прилегающего участка и вто- осуществляя образование стоячей вол- рым входом сумматора 9 реле 12 вре-ны заданного уровня во всех створах мени отработки сигнала рассогласова-по длине участка изменением гидравли- ния, реле 13 времени добегания от на-ческого сопротивления русла канала чала участка до створа стабилизации :i пропорционально разности заданного и (до жалюзи 11), ключом 14 и инверто-существующего уровней в данном створом 15, причем второй вход ключа 14ре,

соединен с третьим выходом схемы 8 Пример. Пусть на участке ка- сравнения нижележащей системы 5 управ- нала имеются три водовыпуска (верхления. Для управления затвором 2 вний, средний и нижний) установившиначале участка установлены последова-мися уровнями в них 100, 120 и 90 см.

тельно включенные реле 16 времени об-Соответствующие значения уровней посработки сигнала рассогласования,ключ. тупают с задатчиков 6 (в установив17 и регулятор 18 -управления затво-шемся режиме выходные -сигналы задатром.чиков равны 100, 20 и 90 см) и с

Устройство управления водоцодачейдатчиков 7 в схемы 8 сравнения, сигна участке канала работает следую-налы с выхода которых равны нулю,

щим образом. gQ По отношению к системам 5 управлеПусть на участке существует уста-ния, к их блокам (ключу 14, сумматоновившийся режим с уровнем Н, ко-ру 9.и т.д.) принимаются термины

торому соответствует гидравлическое верхний, средний и нижний соответстсопротивление русла при фиксирован-венно разделению их по потоку воды

ном расходе О, через затвор 2, про-gg (фиг.1),

порциональном скорости потока V наПусть резервные объемы на участке

живое сечение канала. При измененииотсутствуют, а в нижнем водовьшуске

гидравлического сопротивления изме-необходимо поднять уровень до 105 см,

няется уровень Н, причем данные уров-для чего выходной сигнал нижнего задатчика 6 уровня устанавливают равным 105 см. При этом появляется сигнал разбаланса на выходе нижней схемы 8 с равнения; равный 15 см, которы через нижние сумматоры 9, регулятор 10 поворачивает нижние жалюзи 11 против часовой стрелки. Регулятор 10 в нижней части участка поднимает уровень в нижнем водовьшуске, например, до 100 см (ограничение связано например, с конструктивными особенностями жалюзи регулятора).

Одновременно с поступлением сигнала рассогласования - 15 см на нижний сумматор 9 этот же сигнал поступает и на среднее реле 12 времени отработки сигнала и средний ключ 14. На входе среднего ключа 14 разрешающий, сигнал от среднего реле 12 времени появляется через время отработк рассогласования нижним регулятором 10, так как среднее реле времени до- бегания включается в работу, запрещая прохождение сигнала только после времени добегания от среднего до нижнего регуляторов, большего времени отработки рассогласования нижним регулятором 10. После открытия среднего ключа 14 через него проходит сигнал рассогласования с нижнего регулятора, равный 5 см, так как к этому времени уровень в нижнем регуляторе поднимается до 100 см. Проходя через средний инвертор 15, этот сигнал становится равным +5 см и соответственно отрабатывается средним регулятором 10, поворачивая средние жалюзи по часовой стрелке, уменьшая уровень в створе среднего водовьшуска на 5 см и создавая этим волну повышения уровня в нижнем створе. Повьшение уровня в среднем створе на 5 см удер- йсивается на входе среднег О сумматора 9 в течение времени отрабатывания среднего реле 13 времени добегания. При этом на выходе средней схемы сравнения появляется сигнал рассогласования -5 см, который компенсируется на среднем сумматоре 9, так как на его второй вход поступает сигнал -5 см, инвертированный средним инвертором 15 в сигнал +5 см, и на выходе среднего сумматора образуется нулевой сигнал, а на среднем водовыпуске получается понижение уровня на 5 см. Сигнал рассогласования -5 см со средней схемы 8 сравнения поступает на верхнее реле 12 времени отработки

0

0

сигнала, а на верхний ключ 14, подавая сигнал +5 см на вход верхнего сумматора 9 (через верхний инвертор 15), в результате уровень створа верхнего водовыпуска 4 падает до 95 см. На выходе верхней схемы 8 сравнения появляется сигнал рассогласования +5 см, который через реле 16 времени добегания (от затвора 2 до верхнего створа водовьшуска) замыкает ключ 17 и поступает на регулятор 18 затвора 2. Затвор 2 отрабатывает рассогласование, устраняя разбаланс.рас5 ходо,в.

При этом, поскольку в верхнем,среднем и нижнем створах заданные уровни еще не установились, в нижнем створе имеется разбаланс -4-5 см, который компенсируется за счет среднего створа через время добегания от среднего до нижнего уровней. Разбаланс в среднем уровне +5 см компенсируется через время добегания от верхнего створа,

5 а разбаланс в последнем - через затвор 2.

Таким образом, общее время добегания в случае равномерного расположения вдоль участка створов водовыпус0 ков уменьшается в три раза по сравнению с временем добегания от затвора 2 до нижнего водовыпуска. Для k водо вьтусков время добегания уменьшается в k раз.

Таким образом, предлагаемое устройство устанавливает паритетность всех потребителей, а общая эффективность достигается устранением резер- вирования, потерь времени на доставQ ку (добегание) воды до потребителя, сокращая тем самым время перестройки режима работы канала, так как скорость потока регулируется в любом створе. При этом стоячая волна расс пространяется вверх по течению, а бегущая - вниз. Увеличению скорости бе- |гущей волны способствует уменьшение гидросопротивления русла, что поз- воляет уменьшить опасность переполнения при наводках, увеличивая до максимума скорость потока воды в участке канала.

0

55

Формула изобретения

1. Устройство управления водопода- чей на участке канала, включающее схему сравнения с подключенными к ней задатчиком и датчиком уровня в

створе водовыпуска на участке канала и подкгаоченный к ней через сумматор регулятор уровня потока в створе стабилизации, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и сокращения резервных объемов, устройство снабжено последовательно включенными между вторым выходом схемы сравнения на нижележащем участке

2. Устройство по п.), о т л и - чающееся тем, что регулятор уровня потока в. створе стабилизации вьтолнен в виде жалюзи на дне канала.

и вторым входом сумматора реле време- fO установленных с возможностью измене- ни добегания от начала участка до ния угла створа стабилизации, реле времени от- потока.

их наклона к-направлению

«2

W/

Составитель Г.Параев Редактор И.Шулла Техред М.Моргентал Корректор А. Зимокосбв

Заказ 3458/31 Тираж 606Подписное

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

работки сигнала рассогласования уровней, ключом и инвертором, причем управляющий вход ключа соединен с третьим выходом схемы сравнения на нижележащем .участке.

2. Устройство по п.), о т л и - чающееся тем, что регулятор уровня потока в. створе стабилизации вьтолнен в виде жалюзи на дне канала.

установленных с возможностью измене- ния угла потока.

нных с возможностью измен

их наклона к-направлению

Фиг.1

Изобретение относится к орошаемому земледелию, предназначено для автоматизации водораспределения на участках каналов-. Цель изобретения - повьппение точности регулирования и сокращение резервных объемов канала. Это достигается за счет повьппения быстродействия отработки возмущений уровней. Система 5 управления на участке канала 1 с затворами 2 и 5 в начале и конце участка включает за- датчик 6 и датчик 7 уровня в створах водовьтусков 4. Уровень в каналах регулируется за счет изменения гидросопротивления канала с помощью жалюзи 1 1 , поворачиваемых с помощью регуляторов 10. Сигнал на регулятор 10 подается от сумматора 9. Ключ 14 открывается сигналом со схемы 8 сравнения предьщущей по потоку системы 5 ,управления. Управление водораспреде- лением осуществляется по участку сйи- зу вверх от места первичного рассогласования образованием волн уровней потока воды, позволяющих быстро компенсировать возмущения уровней на участке канала. 1 з.п.ф-лы, 2 нл. «./ СЛ С А; лгlt.3 3 Фиг.