Устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений Советский патент 1991 года по МПК G05D9/02 

Фиг f

Изобретение относится к трхгикп рсгу лирующих устройств и может найти применение в автоматизированных системах управления процессами водораспределе- н 14 на оросительных каналах.

Цель изобретения - упрощение и повышение эксплуатационной надежности устроит на.

На фиг.1 схематически изображено устройство для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений; на фпг 2 - схема аоздуховпускного механизма. Устройство содержит сифон 1, входящая и оыхолящая трубы которого сообщают перлини бьеф 2 и нижний бьеф 3, отделенный перегородкой А от отводящего канала 5, разрядную трубку 6, сообщающую через ппз,л авпус нои штуцер 7 атмосферу внут- г 1 . ИТН01 о шкрф.ч 8 с горловиной сифона, ПОПЛДВКОРЫЙ следящий механизм, включа- т:).й юплавок 9, штоковую уставку 10 и г,,-, i jpyjiiNM рычаг 11 с ограничителями хо- 1, первый электромеханический пере- v ючагель 13, сообщенный с мембранным ,; цмном-фиксатором 14 дамик положе- мя vcranoBKH 15, воздуховпускной меха- i lofi, состоящий из второго Ликтромеханичсского переключателя 16 и соединенного с ним мембранного регулиру- -,{1 о клапана 17, размещенного над воз- духоачускным штуцером 7 на требуемом Эсюотаянии h и имеющего внутреннюю сжа- -ую пружину (мембрану) 18, источник ваку- мг: о виде насадка 19 с гибким пневмопроводом 20, сообщающим вакуум- ч/ю зону на зходе насадка 19 с электроме- ,.г1 пч ес - ими переключателями 13 и 16.

Мембранный клапан-фиксатор 14 устроен аналогично мембр&нному клапану 17, рри этом его гибкая пластина снабжена г нару,( фиксирующим зацепом 21.

Устройство содержит блок управления . 7. соединенный электропроводами 23 с , . Кфомеханическими переключателями 3 и . f) и датчиком положения уставки 15.

с рсччстгво длч регулирования уровня ; о i .- гидротехнических сооруже- mi.i рсл тотзет трех режимах: подъем устав- Л1, стабилизация заданного уровня (расхода) воды, опускание устзпки.

Дл, подъема ус тапки подаетсл команда с iiii jka управления 22 по электропроводам 2. Md соотпетствующее реле первого элект- роиех нического переключателя 13, который сообщает через пневмопровод 20 пг.то w пакуума 19 с мембранным клапа- | чм-фч счюром 14. В результате под дей- сгоием вакуума гибкая мембрана ттуцлваотся ннутрькорпуса клапана ипере- мпщ-ir.T вправо зацеп 21, освобождая штоковую уставку 10 При этом выталкивающая сила воды, действующая на поплавок 9, передается на маршрутный рычаг 11 и он перемещается вниз под действием силы тя- жести до ограничителя хода 12, в результате чего обеспечивается плотное перекрытие мембраной клапана 17 входного отверстия воздуховпускного штуцера 7. Так как поступление воздуха из атмосферы в сифон 1 0 по разрядной трубке 6 прекращается, то расход воды через сифон 1 увеличивается, а в нижнем бьефе 3, защитном шкафу 8 и отводящем канале 5 уровень растет, при этот поплавок 9 перемещается вместе с во- 5 дои вверх, вращая своей штоковой уставкой 10 входящую с ней в зацепление звездочку датчика 15 положения уставки, в результате чего на блоке управления 22 отслеживается положение уставки в процессе ее переме- 0 щения вверх.

При достижении требуемого положения уставки 10 подается сигнал на другое реле первого электромеханического переключателя 13. по которому источник вакуума 19 5 отключается от мембранного клапана-фикса гора 14 и подключается атмосфера, при этом внутренняя сжатая пружина 18 вместе с мембраной перемещает зацеп 21 влево и фиксирует штоковую уставку 10. В случае 0 дальнейшего даже незначительного увеличения уровня воды в нижнем бьефе 3 происходит поворот маршрутного рычага 11 вокруг своей оси и перемещение мембранного клапана 17 вверх, в результате чего 5 торцом воздуховпускного штуцера 7 и ме- мебраной клапана образуется зазор, через который воздух из атмосферы устремляется в сифон 1, препятствуя увеличению расхода воды более значения, определенного поло- 0 жением штоковой уставки 10.

Таким образом, устройство перешло на второй режим работы - стабилизацию заданного уровня (расхода) воды.

Для перемещения штоковой уставки 10 5 вниз подают сигналы на электромеханические переключатели 13 и 16, которые сообщают мембранные клапаны 14 и 17 с источником вакуума 19.

В этом случае маршрутный рычаг 11 0 перемещается вниз до ограничителя хода 12, а мембрана клапана 17 втягивается внутрь, открыв полностью воздуховпускной штуцер 7, что приведет к постепенной разрядке сифона 1. Тогда поплавок 9, следуя за 5 уровнем воды вниз, вращает звездочку датчика 15, передающего текущее положение 10 на блок управления 22. При достижении требуемого более низкого расхода эоды подаются сигналы нэ электромеханические переключлтели 13 и

16, по которым мембранные клапаны 14 и 17 сообщаются с атмосферой, а усилия от их внутренних сжатых пружин 18 обеспечивают фиксирование штоковой уставки 10 и выпуклое рабочее положение мембраны клапана 17.

Тогда поступление воздуха из атмосферы в сифон 1 прекращается и устройство переходит на режим стабилизации нового, более низкого уровня воды в нижнем бьефе.

Устройство обеспечивает режим стабилизации заданного уровня (расхода) воды при колебании уровня верхнего бьефа (УВБ). Например, при увеличении УВБ растет и гидравлический перепад, что приводит к некоторому повышению уровня воды в нижнем бьефе, тогда поплавок 9 также перемещается вверх и своей штоковой уставкой 10 через зацеп 21 и мембранный клапан - фиксатор 14 повернет по часовой стрелке маршрутный рычаг 11, который переместит вверх жестко скрепленный с ним мембранный клапан 17.

В результате воздуховпускной зазор между мембраной клапана 17 и воздуховпу- скным штуцером 7 увеличится, что приведет к увеличению расхода воздуха из атмосферы в сифон 1 и компенсации увеличения гидравлического перепада.

При снижении УВБ несколько уменьшится и уровень в нижнем бьефе, в результате чего воздуховпускной зазор сузится, что компенсирует уменьшение гидравлического перепада.

Таким образом, устройство обеспечивает стабилизацию уровня воды в нижнем бьефе при колебаниях УВБ со статической

ошибкой, которая не превышает + С,125с1шт (диаметр штуцера).

Формула изобретения Устройство для регулирования уровня 5 воды в бьефах гидротехнических сооружений, содержащее размещенный между верхним и нижним бьефами сифон, горловина которого сообщена с источником давления разрядной трубкой с

0 воздуховпускным штуцером, на котором установлен мембранный регулирующий клапан, первый электромеханический переключатель, сообщенный с мембранным клапаном- Фиксатором, второй электромеханический

5 переключатель, сообщенный с мембранным регулирующим клапаном, источник вакуума в виде насадка, вакуумная зона которого соединена с пневмоцилиндрами электромеханических переключателей, поплавковый

0 следящий механизм, снабженный штоковой уставкой, связанной с мембранным клапаном-фиксатором, и маршрутным рычагом, датчик положения уставки, блок управления, соединенный с электромеханическими

5 переключателями и датчиком положения уставки, отличающееся тем. что, с целью упрощения и повышения эксплуатационной надежности устройства, электромеханические переключатели и датчик положения ус0 тавки закреплены на маршрутном рычаге, свободный конец которого установлен между ограничителями его вертикального хода, причем мембранный ре улирующий клапан расположен соосно с воздуховпускным шту5 цером и снабжен подпружиненной мембраной, установленной с возможностью перекрытия входного отверстия воздухо- впускного штуцера.

8

фиг. г

Изобретение относится к технике регулирующих устройств и может найти применение в автоматизированных системах управления процессами водораспределения на оросительных каналах. Целью изобретения является упрощение и повышение эксплуатационной надежности. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений электромеханические переключатели 13 и 16 и датчик 15 положения уставки закреплены на маршрутном рычаге 11, свободный конец которого установлен между ограничителями 12 его вертикального хода. 2 ил.