(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано Для гидротехнических и мелиоративных задач, когда необходимо определить время понижения (подъема) уровня грунтовых вод до расчетной величены с учетом изменения проводимости водоносного пласта во времени. Известно устройство моделирования безнапорной неустановившейся фильтрации, содержащее электролитическую ванну, неподвижные и подвижные электроды, кинематически и электрически связанные с электродвигателями и линейными потенциометрами l . Однако это устройство отличается довольно низким быстродействием. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, которое содержит двумерную резистивную сетку, в столбцах которой резисторы вклю чены между соседними узлами, а в строках двумерной резистивной сетки одни вы воды резисторов соединены с ближайшими ГЕОФИЛЬТРАЦИИ справа узлами, и блок граничного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом делителей напряжения, второй вход которых подключен к шине нулевого потенциала и второму выходу блока граничного напряжения, а последний узел первого столбца двумерной резистивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала 2 . Однако в этом устройстве прсадесс понижения (подъема) свободной поверхности осуществляется вручную, что приводит к погрешностям в эксперименте и требует много времени для его проведения. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия - при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых вод. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит шаговые искатели, с электромагнитами которых механически связаны взаимоизолированные подвижные контакты соответствующих рядов ламелей. преобразователи напряжение-частота, выходы которых соединены со входами электромагнитов соответствуюших шаговых искателей, и источник управляющего напряжения, а двумерная резистивная сетка содержит управляемые ключи, которые вкл чены в ее строках между свободными выво дами соответствующих резисторов и ближайшими слева узлами, узлы столбцов двумерной резистивной сетки соединены с соответствующими ламелями первого ряда соответствующих шаговых искателей, ламели второго ряда которых подключены к соответствующим выходам соответствующих делителей напряжения, а ламели третьего ряда соединены с управляющими входами соответствующих управляемых ключей соответствующего столбца двумерной резистивной сетки, подвижные контакты первого и второго ряда ламелей шаговых искателей соединены со входами соответствующих преобразователей напряжение-частота, а подвижные контакты третье го ряда ламелей шаговых искателей подключены к выходу источника управляющего напряжения. Функциональная схема устройства для моделирования задач геофильтрации приведена на чертеже. Устройство содержит двумерную резис- тивную сетку 1, шаговые искатели 2 -2rj. преобразователи 3j-3(i напряжение-частота, делители напряжения, блок 5 .граничного напряжения и источник 6 управляЮ5цего напряжения. Резистивная сетка 1 содержит резисто ры 7. 8ы -®m-n и управляемые Шаговые искатели 2 со ключи 7. J -o/ -fiдержат ряды ламелей lOt.j , Юд. , Юд. -10. , 1О2. , lO.f, с подвижными контактами lli,j , 112-1 Из- 11/-П Ц-П и электромагнитами . Делители напряжения 4j -4 содержат резисторы 13j.jj , IS.j , ,,} 13(1-2 Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени граничны и начальные условия известны, т.е. подвижные контакты 112-1-llj-n установле ны на расчетную высоту. При подаче напряжения от блока 5 граничршго напряже ния на делители 4 напряжений в узловых тоЧ;Ках. сетки 7j j -i 1-2 i-2 7.1 , с.оответственно и на входах пр образователей 3 напряжение-lacToTa возн1 кают токи. Из теории электромоде пирования геофильтраяии известно, что плотность тока в узловых точках сетки на свободной поверхности является аналогом скорости опускания (подъема) грунтовых вод. Преобразователи 3 напряжение-частота вырабатывают импульсы и электромагниты 12 шаговых искателей 2 начинают перемещать подвижные контакты 11 со скоростью, пропорциональной, подаваемой на входы преобразователей 3, силе тока. Ввиду, того, что плотность тока в каждом столбце различна скорость переключения подвижных контактов 11 шагового искателя 2 различна. За время д-t подвижные контакты опускаются (поднимаются) на различные отметки, что соответствует положению свободной поверхности грунтовых вод на расчетное время. При электромоделировании динамики свободной поверхности грунтовых вод необходимо изменять проводимость сетки 1. По столбцам сетки 1 это достигается с nofvioщью подвижных контактов Il2,j -112 ламелей lOg.-lOj.n. которые включают (отключают) резисторы 7, -7{,( . По строкам резисторы 8. включаются (отключаются) с Помощью управляемых ключей Qt-j ламелей lOj.j iO подвижные контакты 11 которых подключены к источнику 6 управляющего напряжения. Управляемые ключи 9 выполнены в виде электрических реле. Благодаря самоблокировки реле при опускании (подъеме) подвижных контактов 11 шаговых искателей 2 резисторы 8 включаются (выключаются) до конца эксперимента. Формула изобретения Устройство для моделирования задач геофильтрации, содержащее двумерную резистиБную сетку, в столбцах которой резисторь включены между соседними узлами, а в строках двумерной резистивной сетки одни выводы резисторов соединены с ближайшими справа узлами, и блок граничного напряжения, первый выход которого соединен с первым входом делителей напряжения, второй вход которых подключен к шине нулевого потенциала и второму выходу блока граничного напряжения, а последний узел первого столбца двумерной резиртивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых вод, оно содержит шаговые искатели, с электромагнитами которых механически связаны взаимоизолированные подвижные контакты соответствующих рядов ламелей, преобразователи напряжение-частота, выхо ды которых соединены со входами электромагнитов соответствующих шаговых искателей, и источник управляющего напряжения, а двумерная резистивная сетка с Держит управляемые ключи, которые вклю- чены в ее строках свободными выводами ответствуюших резисторов и ближайщими слева узлами, узлы столбцов двумерной резистивной сетки соединены с соответствующими ламелями первого ряда соответствующих шаговых искателей, ламели второго ряда которых подключены к соответствующим выходам соответствующих дета784 лей напряжения, а ламели третьего ряда соединены с управляюшими входами соответствующих управляемьа ключей соответствующего столбца двумерной резистивной сетки, подвижные контакты первого и второго ряда, ламелей шаговьк искателей соединены со входами соответствующих ,преобразователей напряжение-частота, а подвижные контакты третьего ряда ламелей щаговых искателей подключены к выходу источника управляющего напряжения. Истчоники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №410411, кл. G 06Q 7/48, 1971. 2.Жернов И. Е. и др. Моделирование фильтрации подземных вод. М., Недра, 1971, с. 147 (прототип).
Авторы
Даты
1980-07-30—Публикация
1974-05-21—Подача