УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДБ1 В РИСОВЫХ ЧЕКАХ Советский патент 1973 года по МПК G01F23/24 E02B13/00 

1

Извесгио устройство для рсгулирова.иия уровня и темлературы воды в рисовых чеках, содержащее исполнительный орган с приводом, датчик уровня воды и блок регулирова-ния с источником ннтания.

Целью изобретения является новышение качества тенлового и водного режима в чеке и исключение аварий.

Это достигается тем, что к блоку регулирования, вьтол-ненному на пороговых усилителях рассогласо.ва.ння уровр.я и температуры воды, нодклЮчены датчики верхней и нижней температуры воды II аварийных значений уровия воды. Причем цепь питания иороговых усилителей рассогласования уровня воды подключена к источнику через контакты часового механизма с электроподзаводом, а к датчику уровня воды подключен блок задания уровня воды.

Кроме того, датчик уровня воды может быть вьшолт1С1 в виде установленных в корнусе электродов, связанных со омо-нтирова нным на последнем мехаН1ИЗ;мом винт-гайка, соединенным с двигателем, день у1прабления которого связана с блоком задания уровня воды.

ДатчИк аварийных значений уроазия воды может быть вьшолнен в виде электродов, установленных но высоте на виешней стенке корпуса и связанных через блок регулирования с сигнальным ycTpoiicTBOM.

Па чертеже изображена схема предлагаемого устройств;.

Устройство состоит нз картового оросителя /, который с помощью трубы 2, расположенной в дамбе -3, и установленного на ней регулирующего нсполннтельного органа 4 с приводом 5 соединен с чеком 6.

В чеке установлен корпус 7 из днэлектричеCKoio материала (например, асбоцемента), на крышке которого смонтировая нодъемный механизм тина винт-гайка S с редуктором 9 и реверсивным двигателем 10 постоанно о тока. ВнутрИ корпуса через полую трубку мехаагнзма виит- -ай:ка установлен датчик /7 воды, выполненный в виде трех электродов, свободно висянл,1нх на измер1ИтельнОМ .кабеле, который жестко закреплен с трубкой механизма винт-гайка.

Датчи1К аварийных зиаченнй уровня воды вылолнен из трех электродов 12 из токонро водя дего материала (например, графита), установленных по высоте на внешней стенке корпуса.

Кроме этого, в чеке на требуемой глубине расиоложен датчик 13 температуры воды, имеюп;ий два отдельных чутвств нтельных элемента верхней /макс и нижней Rtxaa допустимых температур, выходы которых подключены к блоку

регулирования, вынолненному на пороговых

усилителях рассотласавайия уровня темшйратуipbl |ВОДЫ.

ЭлектрИческая часть блока регулирговаиия содержит три «дентичных усилителя постоянного тока на два входа, имеющих релейную характер исти-ку и стабилизированный порог срабатыва Н1Ия. На входы усилителей подключены датчик 11 уровня воды (усил-итель на транзисторах TI, TZ, Т, TS и TS), датчик 12 аварийного уровня (усилитель на транзисторах TIZ-Tie) и датчик 13 температуры воды (усилитель на транзисторах ). Выходы всех пороговых усилителей через разв-язывающие диоды Д1-Дб подключены ко входам соответствующих усилителей значка, нагрузкой которых являются электромагнитные реле Р и PZ (на транзисторах 7з и Г). Питание каскадов пороговых усилителей .на тращэисторах TZ -и TG осуществляется через контакт подзавода К пружинного анкерного часового механизма с электроподзаводом М, а питание двигателя подзавода осуществляется через диод Дг и переключатель 16 (Hi) от источника постоянного напряжения 2 блока (Задания М. В дамбе 3 устаиовлена кронштейн-мачта/7, на конце которой закреплена лампочка аварийной сишнализации 18.

Нормальный режим регулирования. Положением датчика 7/ задан требуемый уровень воды в чеке. Все устройство в исходном режиме потребляет незначительный ток от источников питания бло.ка задания 16 за счет того, что усилители на транзисторах выполнены в микромощноМ режиме питания с общим токопотреблением -150-10 а. Так, например, при обеспечении требуемой чувствительности в усилителях от датчика уровня транзисторы TI и TZ закрыты, а Т открыт (насыщен), но при рабочем токопотреблении около десятка Микроамin-eip, в то время как Гз, TS, TQ, Tj в исходном режиме закрыты, так как находятся в режиме отсечки, и реле PI и PZ обесточены. В нормальном режиме средний и нижний электроды датчика уровня за1мкнуты через воду. При размыкании (через воду) среднего и ниЖ|Него или прИ замыкани1И среднего и верхнего электродов срабатывают соответствующие каскады усилителей (Г) или T, Т).

iB течение определенного времени (время «пауза) осуществляется снуск заводной пружины анкерного часового механизма 14 (примерно через 1 час), в результате чего питание подается на транзисторы Т и Ге и включается двигатель подвавода пружины часового механизма. Если каскады усил нтелей либо на транзисторе TI, лИ1бо на Гд были открыты, то при замыкании контакта К срабатывает соответствующее реле Р или PZ, контакты которого включают привод 5, например РППТ, и регулирующий исполнительный орган 4 начинает перемещаться в сторону открытия или закрытия, обеспечивающую компенсацию рассогласования уровня от задания. Время перемещения ИМпульса (время «импульса) определяется временем подзавода пруж инных часов 14, которое задается В1р|учную переключателем П, 15 (скорость вращения двигателя постоянного тока подзавода часового механизма практически линейно зависит от напряжения питания). ТаКИМ образом регулирующий дополнительный орга.н 4 делает «шаг в соответствии с величиной «импульса, после чего (несмотря на то, что рассогласование на датчике .Il сохранилось) выдерживается время «паузы, позволяющее в общем случае проинтегрировать управляющее воздействие. По окончании времени «паузы осуществляется очередной подзавод часового механизма и соответствующий опрос усилителей. В этом случае, если рассогласование сохранилось, осуществляется второй «щаг иоиолнительного органа в сторону компенсации; в противном случае отработка прекращается. Величина времени «имтаульса может быть определена ли|бо расчетом, либо экслери0 ментально для конкретных объектов (площадь чека и т. п.). При необходимости изманения устав ки-задания авторегулятора оператор с диспетчерского пункта по системе, например, радиотелемеханики, |посылает соответ1ствующую

5 команду на Включение реле РЗ или 4, контакты которых включают реверсивный двигатель 10 постоянного TOiKa, кинематически связанный через редуктор 9 с механизмом винтгайка 8, в результате чего датчик уровня 1-1

0 начнет перемещаться по вертикали. перемещения задается оператором, нанример, по времени включения реле PZ или Р.

Аварийный режим работы регулятора нри достижении температуры и уровня воды критических значений. В случае достижения температуры воды в чеке, например, верхнего критического значения, срабатывает усилитель на транзисторах Тд, Тю, Гц и выходной каскад на T с реле PZ, в результате чего привод 5

Q полностью открывает регулирующий исполнительный орган И после этого при1вод 5 с помощью конечного выключателя отключается от источника питания. Максимальным расходом воды, Поступающей в чек, осуществляется понижение температуры воды в чеке за счет ди,ффузиоН1НОго обмена более холодных inoTOKOB воды из оросителя с нагретой водой в чеке.

При снижении температуры воды ниже верхнего критического значения реле PZ обеспечивается, и регулирующий исполнительный орган «щагами возвращает уровень в чеках на заданную отметку Лзад. iB том случае, если температура воды (не успела снизиться ниже верхней крити ческой, а уровень воды в чеке достИГ максимально допустимого з-начения Лманс, срабатьввает усилитель на транзисторах TIZ, TIZ и через диод Дь каскад на транзисторе Гз и реле PI. в результате чего размыкается контакт реле PI в цени питания реле PZ, последнее выключается, а привод 5 закрывает полностью исполнительный орган, и поступление воды в чек прекращается. За счет фильтрации (или сброса, если он И1меется) испарени-я уровень в чеке начинает снижаться и, как только

5 произойдет отрыв поверхности уровня воды от

liepxi-iero электрода 12, усилитель на транзисторах 7i2, TIZ и TZ выключается, реле PI обесточивается, «Онтакт замыкается, и, если темлература воды остается выше допустимой, снОВа включается реле PZ, с .помощью которого привод 5 открывает 1иополнителыный оргаи. Далее устройство ра|ботает аналогияно описанному выше. Таким образо:м, в условиях аварийного превышения .максимально допустимой температуры воды в чеке авторегулятор компенсирует 1причины аварийной ситуации, не допуская тем .не менее переполнения .чека, благодаря че.му в чеке обеопечиваерся оптимальный водный и тепловой реждам. В случае |ПО«иженИ)Я температуры воды в чеке ниже допустимой, срабатывают каокады на транзисторах Г, Гз и Гд с реле Р, благодаря чему «ополнительный орган закрывает поступление воды в чек и за счет отсутствия поступления в чек более холод.ных потоков воды температура воды в чеке повышается, так как xeMinepaTiypa воздуха, как правило, выше. .При вхожщении температуры в 8ону допустимых отклОпений, реле PI обесточивается, и регулятор «шагами возвращает уровень воды иа отметку йзад. Если же уровень воды упал ниже допустимого уровня в ч-еке, то срабатывают каскады на транзисторах Гн, TIZ и Tie, однако Tj с реле Ра не срабатывает, так как контакт Р в цаои оитания разомнут, и понижение уровня в чеке продолжается до Момента ликвидации причины аварий.

При аварийной ситуации (например, катастрофический промыв дамбы картового оросителя) , вызванной повышением уровня воды в чеке до предельно допустимого значения, от датчика 75 срабатывают усилители на транзисторах 712, и каскад па транзисторе Гз с реле РЬ и исполнительный орган 4 закрывается полностью, прекращая подану воды в чек, и тем самым в максимально возмо.жной мере принимаются 1меры по ликвидации аварийной ситуации. Реле Р остается сработанным до тех ПОр, иска верхний электрод датчи1ка 12 .не оторвется ОТ поверхности воды. После отключения реле Р регулирующий исполнительный орган выводит (если .это возможно) уровень воды на Лаад (нормальный режим регулирования). Понижение же уровня до минимального вызывает срабатывание Ги, TIS, Т и T с Р и открывание исполнительного органа.

В аварийном режиме независимо от характера аварии с помощью контактов PI и PZ зажигается лампочка аварийной сигнализации, установленная на кронштейненмачте /7, благодаря которой в ночное время на расстоянии до 10 км с диспетчерского пункта представляется в озможность визуально обнаружить место аварии и оперативно ее устранить. (Введение световой сигнализации предусмотрено на случай отсутст1вия средств централизованного ко нтроля и управления или телемеханики).

|П р е д -м е т изобретения

1.Устройство для регулирования уровня и температуры воды в рисовых чеках, содержащее исполнительный орган с приводом, датчик уровня воды И блок регулирования с источником питания, отличающееся тем, что, с целью повышения качества теплового и водного режима в чеке и исключения аварий, к блоку регулирования, выполненному на пороговых усилителях рассогласования {уровня и тем пературы воды, подключены датчик верхней и нижней температуры воды и датчик аварийных значений уровня воды, причем цепь иитания пороговых усилителей рассогласования уровня воды подключена к источнику питания через конта йты часового механизма с электронодзаводом, а к датчику уровня воды .подключен блок задания уровня .

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик уровня воды выполнен в виде устано вленных В кор.пусе электродов, связа н.ных со смонтированным на последнем механизмом винт-гайка, соединенным с двигателем, цепь управления которого связана с блоком задания уровня .

3.Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что датчик аварийных значений уровНЯ воды выполнеп в виде электродов, установленных по высоте на внешней стенке корпуса и связанных через регулирования с сигнальным устройством.

У| МНИММ ШУг

г.

t--t-

я,

.Л,