Устройство для измерения, а также автоматического и дистанционного регулирования расхода воды в оросительных каналах Советский патент 1954 года по МПК G01F5/00 

Известны устройства для измерения, а также автоматического и дистанционного регулирования расхода воды в оросительных каналах, состояище из затоиленного щита в шлюзе-регуляторе с приводом от электродвигателя, электроизмерительншю моста и индукционной синхронной связи.

Недостаток известных водоизмерительных устройств заключается в невозможности неносредственного измерения и регулирования расхода воды с помощью И1,итово,го устройства и, следовательно, в необходимости последующей математической обработки показателей измерения разности уровней до и после щита.

В описываемом устройстве зтот недостаток устранен тем, что, с целью осуществления непосредственного измерения и регулирования расхода воды в функции высоты // подъема щита и квадратного корня из разностей отметок уровней воды в старшем и

младшем каналах / hi-h.,, шлюзрегулятор снабжен датчиками Я и

У h|-h.j, регулирующими сопротивления в двух плечах измери ельного моста. Для иреобразования разности уровней воды h,-h., в величину, пропорциональную

I hj- h.,, датчик осуществлен в виде двух сильфонов, сооб;11,пющихся со старшим и м.шдшпм каналами и связанных между собою дифференциалом, на бегунок которого насажен кулачок с углом поворота, пропорциональным hl h.,, а профиль его выполнен так, что перемеи;ение регулирующей рейки

пропорционально | .,.

На фиг. 1 изображена в двух проекциях схема шлюза-регулятора устройства и элекгрическая мостовая схема синхронной связи; па фиг. 2-датчик с сильфонами и дифференциальным механизмом в двух проекциях.

Старший канал / соединяется с младшим каналом 2 шлюзом со щитом 3, являющимся автоматическим водомером-регулятором. Щит 3 имеет зубчатую рейку 4, которая сцеплена с двумя тестерними о и fi. Шестерня дуктор, 7 соединена с гателем (V, а шестерня дуктор 9-с датчиком пой связи для высоты щита 6.

Канал 1 трубой Л

датчиком 72 величины / hj -Ьз/г.е. квадратного корня из разности уровнен воды в каналах / и 2.

Датчик 12 сообп1ается также с кана.юм 2 и состоит из двух силь(|юнов 1-3 и 4. Сильфон }-3, сооГ)П1,а1ои|,ийся т{Пбоп /7 со старшим каналом 7, имеет зубчатую рейку Jo, сцеилснн)ю с шестерней вала /6 дифференциала. Сильфон J4, сообщающийся с младшим каналом 2, имеет зубчатую рейку 77, сцепленную с шестерне вала IS дифференциала.

На валу 76 иосажеи бегунок 19 дифференциа.га и ку.чачок- иро(|)иль которого выпо.инел так, что перемещение peiiKH 27, оипраюи1,ейся на кулачок 20, ироиорциона.1ьно

величине ) hj -h.,, а угол поворота кулачка 2U пропорционален величине h, - h.,.

Рейка 27 сцеплена с шестерней 22 сопротивления R электроизмерительной мостовой схемы 23, приемник 2-7 которой соедеиеп с датчиком JO. Л остовая схема 26 имеет ряд сопротивлеппй, а также приемник 25, соединенный с задатчиком 26 расхода воды, установленным на диспетчерском пункте; индикатор - магнитоэлектрическое реле 27, соединенный с блоком коммутации 26, и блок 2.9 обратной связи. Источником электропитания синхронной системы снязи является сеть 30.

Как известно, расход в водомерах, подобных онисываемому, определяется но формуле:

.Ь.Я У 2g(h,- h.,),

где: Л1-коэффициент; Ь-пшрииа окна, закрываемого пгитом; Н- высота поднятия щита; Ь;-высота уровня воды в ста)шем канале; h.,- высота уровня 1юды к iлaдгпeм кана.че; g--ускорение.

Имея в виду, что величины /W, b и 2g постоянные, формулу можно привести к виду:

,-Я ) h.-ho. Если в одном плече : 1остовой

R- К hi-h,; R, R-; :const, то при равности мосR, Rта из условия- - - получим К-) К1

R2 / 2-RrRi. а подоОрав параметры схемы, можио получить

Q:::AVRrR4.

Ири установке задатчиком 26 на диснетчерском пункте н елаемой величины расхода Q при помощи синхронной связи будет установлена в регуляторе соответствуюшая величина Rv.

Леба.шнс моста приведет к срабатыванию индикаторного реле 27, а через блок коммутатора включения электродвигателя 6 и соответствующее передвижение 1цита 3 -до установления необходимого расхода Q и величины//{что достигается передвижением движка сопротивления плеча); при помоши синхронной связи W-24К сбалансированию моста. Блок гибкой обратной связи 29 выполняет обычную роль устранения перерегулирования и пр.

При изменении перепада уровней

) h| - h.j создается дебаланс моста, который приводит к изменению высоты поднятия щита 3 до сбаланси к:)вания мосга и зстановлению заданного расхода Q.

При этом происходит также перемеп1,ение сильфонов 75 и 14, которое при помощи реек 75 и 17 передается на дифференциал. Благодаря тому, что угол поворота кулачка 20 бегунка 19 дифференциала проиорционален величине ,, профиль кулачка 20 и, следовательно, перемещение рейки 27 пропорциональны величине

I hi -h;,. Автоматическая запись расхода Q возможна непосредственно без дополнительной математической обработки показаний

водомера как в месте установки регулято()а, уяк и кя диспетчерском пункте. Как обычно, по осп ординат записывается время, а по осп апсцисс- мгновенный расход. Иптегр1фу1оп1,и11 узе.1 пснользуется из существую1цнх KOHCTjiyKnnn.

Если изменение рас.хода Q во времени t носит цнклическпп характер п законо.мерность Q r (tl одна и та же за каждьп цикл (например, за сутки), то ynpan.ieние эти.м расходом может ocynieствляться автоматически при установке на диспетчерском пункте командоаннарата, иоворачпваю1и,его ротор зада1чп1 а 26 но заданному закону.

Предмет изобретения

1. Устройство для измереипя, а также автоматического и дистанционного регулирования ()асхода воды в оросител1)Ных каналах, состоящее из затоиленного П1,пта в шлюзе-регуляторе с приводом от электродвигателя, электроизмерительного моста и индукционной синхронной связи, о т л п ч а ю пгееся тем, что, с целью осу1цествлепия непосредственного изме|1еппя н регулирования расхода воды в функции высоты подъема HuiTa Н и квадратного корпя из разности отметок уровнен воды в старп:ем н младшем каналах

1 h;-h., п1Л1оз-регуля гор снабжен

датч11камп // п I h,--h.,, регулпруюп1пмп сопротпвлепия в двух плечах измерительного моста.

2. Форма И1,111олненпя ycTpoiicTsa Но п. 1, о т л н ч а К) П1, а я с я тем, что, с целью преобразования разности уровнен воды HI -h.,, в величину, иропорцпона,.) | h,-Ьз, датчик осуп1,ествлеп в виде силь()О11ов, сообп1,аюп1,11хся со старшим н м.1адп1нм каналами п связанных .межд} собой ди4х|к-ренциалом, на бегунок которого насажен кулачок,

угол поворота которого пропорционален h| -h:;, а ирофиль выполнен так, что перемеш,ение регулирующей рейки иропорционально h,-h.,.