Н. В. Петрик Киевский инженерно-строительный институт Советский патент 1972 года по МПК G06G7/57 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны электрические модели для расчета гидравлических сетей, позволяющие моделировать узловые отборы. Так, в некоторых электрических моделях используют автоматическое устройство, включающее трехпозиционное поляризованное реле, которое через моторный привод влияет на величину рабочего сопротивления, по которому проходит ток, моделирующий отбор. В этом случае при моделировании нефиксированных расходов в модели аналог рельефа местности последовательно соединен с аналогом водовода. В такой цепи установивщийся ток должен определять (в принятом масщтабе моделирования) нефиксированный отбор воды. Однако такая схема моделирования очень сложна.

В других известных электрических моделях аналог отбора представляет собой пороговую схему, запертую при напряжениях, соответствующих положению в водопроводной сети, когда отбор производят лишь при напорах, превыщающих геодезические отметки данной точки сети. В качестве такой пороговой схемы в упомянутых моделях принят нелинейный преобразователь на вакуумном диоде. В зависимости от характера отбора последовательно с пороговой схемой включают либо полупроводниковый стабилизатор тока - для постоянного отбора, либо квадратичное сопротивление.

При расчете гидравлических сетей методом прямой электроаналогии узловые расходы можно также .моделировать стабилизаторами тока, поддерживающими неизменным ток (расход), проходящий через абонент, при изменении напряжения (напора).

В установках для электрического моделирования газовых сетей в качестве аналогов узловых потребителей используют пентоды с заземленными управляющими сетками и сопротивлениями в цепи катода. При применении устройств обратной электроаналогии узловые

5 расходы моделируются стабилизаторами напряжения.

Все известные устройства аналогичного типа работают на постоянном токе. При модели0ровании потребителей по схеме, содержащей трехпозиционное реле и моторный привод, требуется значительная часть несерийного оборудования, что существенно увеличивает стоимость аналога отбора.

5

Анализ различных схем стабилизаторов тока показал, что применение электронных ламн для отбора тока в модели нежелательно, так как это требует значительного повышения рабочего напряжения в модели. Кроме того, радиолампы в таком случае не обеспечивают 3 резкого изменения тока вблизи напряжения начала стабилизации. Схемы известных устройств для моделирования узловых расходов сложны. Кроме этого, при прямом электромоделировании величину стабилизируемого тока, моделирующего отбор, поддерживают с точностью до 1 % в диаиазоне от 0,05 до 100 ма. В устройствах, содержащих пентоды с заземленными управляющими сетками и сопротивлениями, пределы регулирования тока составляют 0,01- 10 ма. Такие диапазоны стабилизации токов при моделировании узловых расходов в гиДравлических сетях недостаточны. Применение в устройствах при обратном моделировании гидравлических сетей вызывает необходимость производить разрезы в схеме при наличии узловых расходов в замкнутом контуре, создает трудность регулировки источника и стока, устанавливаемых в точке2 разреза. При большом количестве колец число разрезов возрастает, что значительно затрудняет установку моделируемого режима. Имеющиеся в модели электронные стабилизаторы напряжения и моделирующие узловые2 расходы усложняют и удорожают модель. Цель изобретения - упрощение схемы аналога расхода и расширение пределов стабилизации отборов. Это достигается путем включения в диаго-3 наль моста триода типа р-п-р с обратной связью, а в цепь эмиттера - нелинейного сопротивления типа лампы накаливания для автоматического смещения напряжения базы триода. Таким образом, моделирующий узло-3 вой расход в описываемом устройстве проходит, в отличие от известных схем, по цепи эмиттер - коллектор. Это дает возможность достичь автоматическое поддержание заданного тока (расхода) в пределах от 0,01 до4 1000 ма при изменении напяжения (напора) в требуемых пределах. Следует отметить, что предлагаемое электрическое устройство позволяет моделировать по переменному току узловые расходы в водо.-4 проводных, отопительных, вентиляционных и газовых системах. Схема ттри этом достаточно проста и надежна в работе; .в ней использованы элементы, выпускаемые отечественной промышленностью. Устройство позволяет поддер-5 живать фиксированный ток (отбор) в диапазоне от 0,01 до 1000 лш с погрешностью, не превышающей 1%. 4 На чертеже представлена схема предлагаемого электрического устройства. Устройство выполнено по диодной мостовой схеме, так как моделирование узловых расходов должно осуществляться по леременному току. От постороннего источника постоянного тока через потенциометр 1 на базу подают напряжение открытия триода 2. При наличии напряжения между эмиттером и коллектором триода 2 в цепи эмиттер-коллектор проходит ток, моделирующий отбор. С увеличением напряжения между эмиттером и коллектором должен проходить соответственно и ббльщий коллекторный ток. Однако вследствие того, что в цепи эмиттера включен нелинейный резистор (лампа накаливания малой мощности) 3, то, при значительном изменении напряжения, коллекторный ток цепи будет изменяться незначительно. Это объясняется тем, что на базу триода 2 поступает меньшее напряжение открытия. в цепи эмиттера в обратной полярности осиовного напряжения открытия триода 2 включен нелинейный резистор 3, предназначенный для автоматического смещения напряжения базы триода. За счет увеличения падения напряжения на этом сопротивлении на базу триода 2 будет поступать меньшее напряжение. Следовательно, при значительном изменении напряжения между эмиттером и коллектором в цепи эмиттер-коллектор ток практически не изменяется, т. е. при изменении напряжения от 2 до 100 в в коллекторный ток в пределах от 10 до 400 ма моделирующий заданный узловой расход поддерживается с точностью до 0,2%, а в пределах от 400 до 800 ма - с точностью до 1,0%. Предмет изобретения (Устройство для моделирования расходов в трубопроводных системах, содержащее триод типа р-п-р, диоды, нелинейный резистор и потенциометр, отличающееся тем, что,С1целью расширения класса решаемых задач и упрощения устройства, оно выполнено по мостовой схеме, в каждое плечо которой включен диод, в диагональ мостовой схемы включен триод типа р-п-р с нелинейным резистором в цепи эмиттера, база триода соединена с ползунком потенциометра, соединенного с источником постоянного тока.

От узла электрической модели