Устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений Советский патент 1987 года по МПК G05D9/02 

входом блока управления, выключателя подъема 22, пневмотормоза 23 элемента устявки, подсоединенных соответственно к исполнительной мембран- нон камере 11 и стопорящей мембранной камере 20, подключение распреде1

Изобретение относится к технике регулирующих устройств и может найти применение в автоматизированных системах управления процессами во- дораспределеиия на оросительных и оросительно-осушительных каналах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем автоматизации изменения задания уровня.

На фиг, 1 схематически изображено .устройство для регулирования уровня жидкости, общий вид; на фиг. 2 - схема дистанционного управления выключателя подъема и пневмотормоза элемента усадки; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 - конструкция воздуховпускного механизма.

Устройство содержит сифон 1, восходящая и нисходящая ветви которого размещены в верхнем 2 и в нижнем 3 бьефах. Горловина сифона 1 сообщена через расходное отверстие 4 воздуховпускного механизма 5 с атмосферой. Расходное отверстие 4 перекрывается мембранным клапаном 6, Расходным отверстием 4 является центральное сечение трубчатого седла 7, на боковой поверхности которого выполнены окна 8, перекрываемые кольцевой втулкой 9, жестко связанной с подпружиненной мембраной 10 исполнительной мембранной камеры 11, Устройство содержит датчик 12 уровня нижнего бьефа с тяговым кронштейном 13 и маршрутным рычагом 14, который имеет сверху П-обраэную скобу 15, соединенную с злементом уставки винтовой штанги 16 задатчика уровня, снабженным фиксатором 17 ее положения. Кронштейн 13 и рычаг 14 сверху и снизу скреплены с мембранной камерой 18, сообщенной гибким трубопроводом 19 с полостью мембранного клапалительных органон выключателя подъема 22 и пневмотормоза 23 элемента уставки к источнику вакуума 28 и к атмосфере обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства. , з.п. ф-лы, ft ил.

0

5

0

5

0

5

0

на 6. Устройство содержит стопорящую мембранную камеру 20, мембрана 21 которой подпружинена и соединена с фиксатором 17 уставки. Устройство содержит выключатель 22 подъема и пневмотормоз 23 элемента уставки, каждый из которых содержит электромеханический переключатель 24 и пневмоклапан 25. Пневмоклапан 25 содержит распределительный орган 26 И вьтолнен в виде трехходового крана, вход 27 которого соединен с источником 28 вакуума по пневмопроводу 29, а вход 30 - с атмосферой.

Распределительный орган 26 снабжен торцовой канавкой 31, Снаружн расположена крышка 32 с прямоугольным, пазом, в котором размещен толкатель 33 с шипом 34,

Электромеханический переключатель 24 содержит реле 35 отключения н реле 36 включения, электромагнитно связанные с L-образными поворотными рычагами 37 и 38, концы которых контактно связаны с торцами толкателя 33, закрепленного на распределительном органе 26,

Устройство содержит блок 39 управления. Управляющий вход 40 элек- тромеханичес1бэго переключателя 24, выключателя 22 подъема и пневмотормоза 23 элемента уставки соединен с блоком 39 управления. Выход 41 распределительного органа 26 выключателя 22 подъема соединен с полостью исполнительной мембранной камеры 11, а выход 41 распределительного органа 26 пневмотормоза 23 элемента уставки соединен с полостью стопорящей мембранной камеры 20, Устройство содержит датчик 42 положения уставки, выход которого соединен с входом блока 39 управления. Штанга 16, фиксируемая в заданном положении на

опорной консоли 43, установлена п опорной муфте-44,

Рычаги 7 и 38 выполнены поворот- ными относительно стойки 45,

Устройство для регулирования уровня жидкости работает в двух режимах: задания уставки и стабилизации эаданного уровня (расхода РОДЫ); Рассмотрим режим задания уставки на подъем и опускание от начального значения. Для подъема уставки с блока 39 управления по управляющему ; входу 40 подают поочередно кратковременный (1-2 с) сигнал на реле 36 включения выключателя 22 подъема и пневмотормоза 23 элемента уставки, в результате чего электромеханически переключатели 24 под действием электромагнитной силы реле включения поворачивают L-обраэный рычаг 38 по часовой стрелке, L-образный рычаг 38 перемещает толкатель 33 в пазу крышки 32, который в свою очередь, упершись шипом 34 в край торцовой канав- 25 при этом фиксатор 17 уставки выходит

ки 31, поворачивает распределительный орган 26 против часовой стрелки в корпусе трехходового крана, в результате чего правый край выреза исполнительного органа 26 перекрывает выход 41 распрвделт1тельного органа 26 и открывает вход 27, При этом часть воздуха за счет вакуума от источника 23 вакуума по пневмопроводу 29 и по выходу 4 отсасывается из корпуса мембранной камеры 1 1 стопорящей мембранной камеры 20, в результате чего MeNf6paHa 10 перемещает кольцевую втулку 9 вправо, перекрыв при этом окна 8 трубчатого седла 7, и мембрана 21 выводит из зацепления с штангой 16 фиксатор 17 ее положения.

Прекращение поступления воздуха в регулятор приводит к увеличению расхода и росту уровня воды в нитснем бьефе5 в результате выталкивающая сила воды перемещает датчик 12 уровн вверх, в месте с ним шарнирнп1й 14 с П-образной скобой 15 и штангой 16, которая свободно перемещается в направля1яаей муфте 44, вращая при этом звездочку датчика А2 положения уставки.

Электропотребление при подъеме штанги 16 отсутствует, так как перемещение ее осуществляется за счет выталкивающей силы воды, действующей на датчик 12 уровня, При этом с помо,

348783

щыо датчика 2 положения уставки осу- шестпляется контроль чя reKyiiuiM положением Ш ганги 16, которая CTonopvtT ся при достижении задатпюго нового b

положения, д,Ч)Т поочередно подаются сигнялы на реле 35 отключения выключателя подъема уставки и пневмотормоз 23 устазки. В этом случае

0 распределительный орган 26 соворачи- Бается по часовой стрелке, перекрывая вход 27 распределительного органа 26 с выходом 41 и соединяя последний через вход 30 с атмосферой,

15 Тогда воздух поступает в мембранные камеры 20 и 21, в которых давление становится атмосферным. Под действием давления и возвратных ару:кчн от- крь ваются окна R и обеспечивается

20 стопорение штанги 16 фиксатором 17 уставки в новом положении,.

Для задания уставке более низко- I o положения подается сигнал на реле 36 включения пневмотормоза 23,

0

0

5

5

из зацепления с штангой 16, которая под действием силы тяжести вместе с П-образной скобой 15 и шарнирным рычагом 14 перемешается линз и растягивает эластичнук мембрану мембранной 18 та;- как она удерживается гягопым крони1гейком 13 датчика 12 уро пгя, в р эульт.тг е чого часть воз- по птбком; труОопиоРоду 19 перетекает из мембраипо/ - ;:j(anaii;i 6, который полно с: т -. О , гк тыьзает расходное отрерстир 4, что о ;еспечивает разрядку сифона 1 и сииж.ение уровня воды в нижнем бьефе. При этом датчик 12 уровня следует за уровнем воды, перем -цая вниз ш -янгу 16 до заданного нового зн чения, которая уста4-;авливается и стопорится фиксатором 17 положения, для чегс подается сигнал на реле 35 отключения пн8Б - отормоза 23 уставки, Пг и этом L-образный рычаг 37 попорачипается против часовой стрелки, а распред :- лите.пьный орган 26 - по часовой стрелке и гооЗщаст выход - 1 с атмосферой, воздух постутгает в стопорящ MiJM6paHHyio камеру 20, мпмбрана 21 которой под действием а мосферного давления и возвратной пружины перемещает фиксатор 17 положения, сго- поря штангу 16,

8 режиме стабилизации заданного уровня (расхода) чо;.л устроЛство ра- . ботает rviep.VTODiHM образом. Например,

при уяеяичекии уровня верхнего (УВБ) растет и гидравлический перепад, что приводит к повышению уровня нижнего бьефа, в результате чего под действием выталкивающей силы воды датчик 12 уровня перемещается вверх и растягивает тяговым кронштейном 13 мембрану мембранной камеры 18 в которую по гибкому трубопроводу 19 перетекает часть воздуха из мембранного клапана 6, который увеличивает воздуховпускной зазор на расходном отверстии 4, При этом корпус возду- ховпускного механизма 5 из атмосферы 1 и дапее в горловину сифона по- ступает увеличенный расход воздуха, что компенсирует увеличение гидравлического перепада.

При снижении уровня верхнего бьефа в нижнем бьефе уровень уменьшается и датчик 12 уровня нижнего бьефаi следуя за уровнем, сжимает своим весом мембранную камеру 18, что уменьшает воздуховпускной гзазор и поступление воздуха из атмосферы в сифон 1 компенсируя тем самым уменьшение гидравлического перепада,

Формула изобретения

1, Устройст О для регулирования уровня воды н бьефах гидротехнических сооружений, со.ержащее сифон, восходящая нисходя.щлн ветви которого размещены соотвегственно в иерх- нем и нижнем бьефах, горловина сифона сообщена с источником давления через расходное отверстие воздухо- впускного механизма, на котором установлен мембранный клапан, датчик уровня нижнего бьефа с закрепленной на нем мембранной камерой, сообщенной с попостью мембранного клапана, задатчик уровня, у которого элемент уставки выполнен в виде штанги, жестко соедине/Еной с датчиком уроь- ня и снабженной факсатором положе

5

ння, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональ- .ных возможностей путем автоматизации изменения задания уровня, оно содержит блок управления, датчик положения элемента уставки, выход которого соединен с входом блока управления, выключатель подъема и пневмотормоэ элемента уставки, каждый из которых содержит злектромеханический переключатель н пневмоклапан, входы которого соединены с источником вакуума и с атмосферой, а распределительный орган пневмоклапана кинематически связан с электромеханическим пере- клю1 ателем, управляющий вход которого подключен к блоку управления, исполнительную мембранную камеру, полость которой соединена с выходом - распределительного органа выключателя подъема, а мембрана подпружинена и жестко соединена с кольцевой втулкой, размещенной в труб 1атом седле,

5 центральное сечение которого являет- ся расходным отверстием воздуховпуск- ного механизма, на боковой поверхности трубчатого седла выполнены окна, перекрываемые кольцевой втулкой, а

также содержит стопорящую мембранную камеру, полость которой соединена с выходом распределительного органа пневмотормоза злемента уставкн, а мембрана подпружинена и жестко соединена с фиксатором злемента устав0

5

ки

2, Устройство по п, 1, о т л и - чающееся тем, что, каждый электромеханический переключатель содержит реле включения и реле отключения, электромагнитно связанные с L-образными поворотными рычагами, концы которых контактно связаны с торцами толкателя, закрепленного на распределительном органе пневмоцкликдра, выполненного в дового крана.

виде треххо40 }гЧО . J JIIр/

фие. 2

25 J

3

35

}гЧО . JIIр/

23

Фиг.З

Ю

Составитель Т. Задворная Редактор А, Маковская Техред А.Кравчук Ко рректор М. Максимишинец

Заказ 5188/46 Тираж 862Подписное

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

Фиг. ff

Изобретение относится к устройствам для автоматизированного управления процессами водораспределения на оросительных и оросительно-осу- шнтельных каналах. Устройство для per гулировання уровня содержит сифон 1, воздуховыпускной механизм 5, на расходном отверстии 4 которого установлен мембранный клапан 6, датчик 12 уровня нижнего бьефа, штангу 16 за- датчика уровня с фиксатором А уставки. Включение в устройство блока управления, датчика 42 положения уставки, выход которого соединен С i (Л 1(1 23 оо 4 СХ) оо со