Устройство для моделирования задач геофильтрации Советский патент 1982 года по МПК G06G7/48 

I

Изобретение относится к классу аналоговых устройств для решения неустановившейся безнапорной фильтрации на дискретных моделях и может быть использовано для гидротехнических и мелиоративных задач, ког да необходимо определить время подъема (понижения) уровня грунтовых вид с учетом изменения во времени граничных условий.

По основному авт. св. № 752384 известно устройство для моделирования задач геофильтрации, содержащее двумерную резистивную сетку, в столбцах которой резисторы 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 делителя напряжения, второй вход которых подключен к шине нулевого потенциала и второму выходу граничиого напряжения, а последний узел первого столбца .двумерной резистивной сетки соединен с шиной нулевого потенциала. С целью

повышения точности и быстродействия при исследовании динамики свободной поверхности грунтовых вод, устройство содержит шаговые искатели, с злектромагиитами. которых механически связаны взаимноизолированные подвижные контакты соответствуюiiiit;v рядов ламелей, преобразователей напряжение-частота, выходы которых соединены со входами злектромагнитов соответствующих шаговых искателей, и источник управtoляющего напряжения, а двумерная резистивная сетка содержит управляемые ключи, которые .включены в ее строках мехсду свободными выводами соответствующих резисторов и ближайшими слева узлами, узлы столбISцов двумерной резистивной сетки соединены с соответствующими ламелями первого ряда соответствующих шаговых искателей, ламели зторого ряда которых подключены к соответствующим выходом соответствующих деЛите20лей напряжения, а ламели третьего ряда соединены с управляющим} входами соответствующих управляемых ключей соответствующего столбца двумерной резистивной сетки. 3 подвижные контакты первого и второго ряд ламелей шаговых искателей соединены со входами соответствующих преобразователей напряжение-частота, а подвижные контакты третьего ряда ламелей шаговых искателей подключены к выходу источника управляю щего напряжения 1. Однако такое устройство не рассчитано для моделирования неустановившейся геофильтрации с учетом изменения во времеНИ напора в дрене, уровня воды в канале реке и т.д. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач геофильтрации за счет изменения граничных условий во времени. Указанная цель достигается тем что в устройство введены генератор импульсов и реверсивный шаговый искатель, ламели ко торого подключены к входам соответствующего делителя напряжения, выход гбнератора импульсов соединен с электромагнитом реверсивного шагового искателя, который механически связан с подвижным KOHTaKTON ламели реверсивного шагового искателя, подключенным к нулевой шине двумерной резистивной сетки. Ввод дополнительного ревероивиого шагового искателя и генератора импульсов позволяет моделировать задачи геофильтрации, когда необходимо учитывать изменение граничных условий во времени по заданному закону. На чертеже представлена функциональная схема устройства для моделирования задач геофильтрации. Устройство содержит двумерную резистив ную сетку 1, шаговые искатели 2i-2m, преобразователи 3i-3n напряжение-частота делители 4i-4n напряжений, блок 5 гранич ного напряже шя и источник 6 управляющего напряжения. Резистивная сетка содержит резисторы .p, и у равляемые ключи 9i i-9rrv-n- Шаговые искатели содержат ряды ламелей 10 , lOj-i, lO-i-i-lOi-R, lOa.41, 10з-п с подвижными контактами 111-), 117-1, Из.- -11141. 11 Ml. 11з-п и электромагнитами 12i-12n. Делители напряжешгя содержат резисторы ISi-j, , ..., 13 ч-13п-1, 13n-2 13n-m. реверсивный ша товый искатель 14 с электромагнитом 15 и генератор 16 юлпульсок. Подвижный контакт реверсивного шагового искателя подключен к нулевой шине 17. Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени граничные и ачальные условия известны, т.е. подвижные онтакты Ib-i-ib-n установлены на расчетую высоту. Масштаб времени известен. Частоту генератора импульсов выбирают таким обазом, чтобы обеспечить модельную скорость зменения потен1щала, а ламели подключены к елителю напряжения в такой последовательости, которая соответствует изменению потениала на шине 17. При подаче напряжения от лока граничного напряжения на делители наряжения и включение генератора импульсов еверсивный шаговый искатель обеспечивает а шине 17 заданную кривую изменения напряения, а преобразователи напряжение-частота ырабатывают импульсы и электромагниты аговых искателей начинают перемещать подижные контакты по столбцам сетки со коростью прямо пропорциональной подаваеой на входы преобразователей силе тока. За время д t подвижные контакты llj-n перемещаются на различные отметки. Что соответствует положению уровня грунтовых вод с учетом изменения во времени потенциала на шине 17. Применение предлагаемого изобретения позволяет решать геофильтрации, приближенные к естественным условиям формирования фильтрационного потока, и тем самым повысить точность проектирования гидротехнических сооружений и систем. Формула изобретения Устройство для моделирования задач геофильтрации по авт. св. N 752384, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач геофильтрации за счет изменения граничных условий во времени, в него введены генератор импульсов и реверсивный шаговый искатель, ламели которого подключены к входам соответствующего делителя напряжения, выход генератора импульсов соединен с электромагнитом реверсивного шагового показателя, который механически связан с подвижным контактом ламели реверсивного шагового искателя, подключенным к нулевой шине двумер-ной резистивной сетки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2026045, кл. G 06 G 7/48, 1974.