Устройство для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня

 

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для дистанционного управления работой гидравлических регуляторов уровней воды в водораспределительных сооружениях. Устройство для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня содержит формирователь электрических импульсов, поплавок, клапан управления гидравлического регулятора уровня и механизм изменения положения поплавка, включающий электродвигатель и редуктор. Поплавок выполнен в виде тороидального тела, в средней части которого смонтированы формирователь электрических импульсов и механизм изменения положения поплавка, в который дополнительно включен барабан для намотки ходового троса, кинематически связанного с клапаном управления гидравлического регулятора уровня воды. Управление электродвигателем производится в импульсном режиме при изменении уставки. Программируемая продолжительность импульса определяется по заданной величине перемещения ходового троса. Технический результат состоит в упрощении конструкции и снижении энергозатрат устройства. 1 з.п. ф-лы, 1ил.

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для дистанционного управления работой гидравлических регуляторов уровней воды в водораспределительных сооружениях.

Известно устройство для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня /1/, содержащее крестовину, укрепленную в упорных подшипниках, и расположенные на ней барабан с поплавком, противовес, редуктор с микродвигателем, датчик телеизмерений, мембранный механизм гидравлического регулятора.

В данном устройстве система изменения уставки основана на фиксированном перемещении поплавка за счет намотки троса на барабан, вращаемый редуктором с микродвигателем. В установившемся режиме управление работой гидравлического регулятора уровня обеспечивается взаимодействием противовеса и поплавка через качающуюся крестовину. При этом поплавок связан с мембранным механизмом регулятора через трос. Такое функциональное разделение конструктивных узлов устройства существенно усложняет конструкцию, снижает точность и стабильность задания уставки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для изменения уставки уровня регуляторов с гидравлическим датчиком /2/, содержащее формирователь электрических сигналов, поплавок и механизм изменения положения поплавка, включающий электродвигатель и редуктор. Поплавок воздействует на управляющий клапан гидравлического регулятора через шток, входящий в состав механизма изменения положения поплавка. При изменении уставки поплавок перемещается по штоку, выполненному в виде ходового винта кинематически связанного с электродвигателем.

Недостатком устройства является повышенная мощность электродвигателя, необходимая для обеспечения принудительного полного погружения поплавка в воду при изменении уставки. Это ограничивает применение данного устройства в системах телемеханического управления. Применение ходового винта для перемещения поплавка, контактирующего с минерализованной водой и подверженного загрязнению, значительно снижает надежность и стабильность работы устройства.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и снижение энергозатрат устройства.

Решение задачи достигается тем, что в предлагаемом устройстве поплавок выполнен в виде тороидального тела, в средней части которого размещается формирователь электрических импульсов, электродвигатель, редуктор и барабан для намотки ходового троса, соединенного с клапаном управления гидравлического регулятора уровня.

Для снижения энергозатрат команда на изменение уставки регулятора выполняется в импульсном режиме. Продолжительность импульса включения электродвигателя определяется заданной величиной перемещения поплавка. Далее происходит задержка исполнения команды до окончания фазы переходного процесса регулирования уровня воды, после чего процесс изменения уставки возобновляется, и так до его окончания.

На чертеже представлена схема устройства для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня.

Устройство состоит из поплавка 1 в виде тороидального тела, в средней части которого смонтированы формирователь электрических импульсов 2 и механизм изменения положения поплавка, включающий электродвигатель 3 с редуктором 4, в который дополнительно включен барабан 5 для намотки ходового троса 6, кинематически связанного с клапаном управления гидравлического регулятора уровня воды 7.

Устройство работает следующим образом.

Поплавок 1 находится в потоке в рабочем положении. Его ориентация в пространстве ограничивается ходовым тросом 6, связанном с клапаном 7 управления гидравлического регулятора уровня воды. При подаче команды на изменение уставки формирователь электрических импульсов 2 включает электродвигатель 3 в соответствии с установленным импульсным режимом управления. Вращением электродвигателя 3 через редуктор 4 приводится в движение барабан 5, что приводит к изменению длины ходового троса 6 за счет намотки его на барабан 5. По окончании очередного импульса управления электродвигатель 3 прекращает работу до окончания фазы переходного процесса регулирования уровня воды. Далее подается очередной импульс управления на электродвигатель 3 и изменение уставки продолжается. Процесс заканчивается с достижением заданного уровня воды в бьефе гидротехнического сооружения.

Эффективность устройства обеспечивается тем, что в сравнении с известными устройствами в нем применен свободно ориентированный в потоке воды поплавок. Это исключает механические отказы в работе, повышает чувствительность устройства к изменениям уровня воды. Введение специального алгоритма управления работой приводного электродвигателя в режиме изменения уставки существенно снижает энергозатраты устройства и расширяет его область применения в системах телемеханики.

Источники информации

1. А.С. СССР № 423108, МПК G 05 D 9/02, oп. БИ № 13, 1974г.

2. Коваленко П.И. Автоматизация мелиоративных систем - М.: Колос, с.203, рис.92а.

Формула изобретения

1. Устройство для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня, содержащее формирователь электрических импульсов, поплавок, клапан управления гидравлического регулятора уровня и механизм изменения положения поплавка, включающий электродвигатель и редуктор, отличающееся тем, что поплавок выполнен в виде тороидального тела, в средней части которого смонтированы формирователь электрических импульсов и механизм изменения положения поплавка, в который дополнительно включен барабан для намотки ходового троса, кинематически связанного с клапаном управления гидравлического регулятора уровня воды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управление электродвигателем производится в импульсном режиме при изменении уставки, а программируемая продолжительность импульса определяется по заданной величине перемещения ходового троса.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации, может быть использовано для стабилизации расхода воды при водоподаче из каналов и водозаборных узлов

Изобретение относится к автоматическим устройствам для поддержания без вспомогательных источников энергии постоянного уровня жидкости в емкостях с расходуемой жидкостью и может быть использовано в качестве автономного источника водоснабжения

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации и предназначено для стабилизации расхода воды при водоподаче из водоприемников водозаборных узлов, из неглубоких бассейнов суточного регулирования, из крупных каналов равнинной зоны и т.п

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для подачи воды из закрытой оросительной сети в открытые оросительные системы с поддержанием заданного уровня нижнего бьефа

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для автоматического поддержания заданного уровня жидкости в емкости и ее расходов

Изобретение относится к энергетике и может быть применено на топливных и атомных электростанциях для защиты деаэраторов с давлением 1, 2, 6, 7 кгс/см2 от повышения давления и от переполнения баков деаэраторов

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в системах управления процессами охлаждения, дозирования подъема давления, транспортирования сжиженных газов

Изобретение относится к комбинированному средству для регулирования уровня жидкости и давления в сепараторах, которые можно использовать, в частности, в нефтяной промышленности и химической промышленности для разделения смеси различных фаз

Изобретение относится к ирригации, в частности к автоматизации сбросных и перегораживающих сооружений, входящих в состав водозаборных и водораспределительных узлов

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в первую очередь на рисовых системах для автоматизации орошения риса

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия водосбросных отверстий в теле плотин и дамб и регулирования уровня воды в водохранилище

Изобретение относится к ирригационным системам и может быть использовано на открытых водотоках при наличии источника энергии в виде гидравлического перепада уровней на подпорном сооружении

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано, в первую очередь, на рисовых системах для автоматизации орошения риса

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в установках подготовки и переработки нефти и газа

Изобретение относится к мелиорации, в частности к гидротехническим сооружениям на осушительно-увлажнительных системах, и предназначено для автоматического регулирования уровня воды в открытой и закрытой сети

Изобретение относится к гидротехнической мелиорации и может быть использовано для автоматизации дренажных систем, а именно для перекрытия трубопроводов закрытой дренажной сети. Регулятор состоит из корпуса 1, выполненного в виде патрубка прямоугольного сечения, в торцы которого с обеих сторон вставлены дренажные трубы 2. Внутри корпуса 1 на горизонтальной оси вращения 4 установлен клапан 3. Клапан 3 выполнен в виде полотна 7, снабженного большим поплавком 8, с козырьком 9. Корпус 1 снабжен поперечным стержнем с роликом 11, через который перекинута гибкая нить 10, соединяющая клапан 3 с придонной нижней заслонкой 12. Заслонка 12 уравновешена дополнительно поплавком меньшего размера 14, жестко соединенного с нижней частью заслонки со стороны подводящей дрены. Боковые стенки корпуса 1 имеют консольные продольные упоры-ограничители 5 и наклонные упоры-ограничители 6 под углом 30…45°, между которыми расположен клапан 3, большой поплавок 8 и козырек 9. В исходном положении клапан 3 с большим поплавком 8 и козырьком 9 лежат на упорах-ограничителях 5 в горизонтальном положении, а нижняя придонная заслонка 12 закрыта за счет удержания ее в вертикальном положении через гибкую нить 10. Повышаются эксплуатационные качества регулятора путем обеспечения при срабатывании запорных органов выноса наносов со дна трубы из-под движущихся частей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования уровня грунтовых вод. Цель изобретения - повышение надежности и точности в работе путем поддержания уровня воды в колодце. Регулятор включает дренажный колодец 1, запорный орган 3, установленный на входном оголовке дренажной трубы, поплавок 11 со штоком 14 и патрубок 28 отводящего коллектора 29. Запорный орган 3 снабжен Г-образным рычагом 4, шарнирно присоединенным к штоку 5, связанному с рычагом поплавкового привода 10, шарнирно одним концом присоединенного к борту колодца. Поплавок 11 и запорный орган 12 патрубка 28 шарнирно соединены штоками 14, 15 со средней частью рычага 10 с возможностью их вертикального перемещения, соответственно, на противоположное при изменении положения запорного органа 3 на входном оголовке дрены. Поплавок 11 расположен в камере 16, которая размещена внутри колодца 1. Повышается надежность и точность в работе путем поддержания уровня в колодце, а также обеспечивается гибкое и дифференцированное регулирование заданных уровней на подкомандной территории. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации, и может быть применено для автоматического регулирования уровня грунтовых вод на закрытых осушительно-увлажнительных системах, а также при регулировании уровня воды в верхних бьефах перегораживающих сооружений на оросительных и осушительно-увлажнительных каналах. В дренажном колодце 1 размещена камера 11, сообщенная выпускными калиброванными отверстиями 12 и 25, и емкость 13. В камере 11 расположен поплавковый шарнирно-рычажный механизм, шток 18 которого пропущен через отверстие 12 в емкость 13, в которой размещен конусный клапан 14 с грузом 15. Емкость 13 посредством трубопровода 16 соединена с отводящей дреной 4. Дно камеры 11 сообщено с дренажным колодцем 1 впускным отверстием 17 и выполнено в виде клапана 23 и поплавкового датчика 22, соединенных между собой штоком с возможностью осевого перемещения. Впускное отверстие 17 поплавкового датчика 22 выполнено с выступами-ограничителями 24 с окнами. Корпус 10 запорного органа имеет углубление, в котором размещен патрубок 26 с пружиной 27 с винтом 28. Пружина 27 размещена в полости гибкого рукава 29, что служит защитой от засорения мусором и наносами. Чувствительный элемент в виде пружины 27 поддерживает клапан 3 при открытии и закрытии отверстия 9 в седле корпуса 10, что устраняет ударные нагрузки клапана о седло в корпусе 10. Закрытие отверстия запорного органа происходит только после опорожнения поплавковой камеры. В результате этого работа поплавкового привода уравновешивается моментами сил от минимального до максимального уровня воды в колодце 1. Повышается надежность устройства, обеспечивается повышение точности регулирования и расширяется арсенал технических средств, предназначенных для регулирования уровня воды в закрытых дренажных системах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для регулирования водного режима на гидромелиоративных системах, позволяющих дифференцированно управлять уровнем грунтовых вод на осушительно-увлажнительных мелиоративных массивах. Система включает подводящие дрены 1, коллектор 2, накопительный колодец 3, в котором смонтирован сифон 7. Система снабжена установленным в колодце 3 саморегулирующим механизмом 4 уровня грунтовых вод, состоящим из поплавковой камеры 6, жестко закрепленной в верхнем положении выше гребня сифона 7 и соединенной посредством жесткого поплавкового привода через клапан 8 с глухим участком трубы 13 на нисходящей ветви сифона 7. Нисходящая ветвь сифона 7 соединена с отводящей трубой 14. Поплавковая камера 6 соединена гидравлическим каналом 12 с колодцем 3. Колодец 3 в нижней части выполнен герметичным, а выше отводящей трубы 14 имеет выпускное отверстие 15 с патрубком 17, перекрываемое регулятором уровня посредством дополнительного поплавкового привода для управления затвором 16. Поплавковый затвор 16 имеет Г-образный рычаг 19 с полкой 20, на которой закреплен поплавок 18 и горизонтальная пластина 23. Патрубок 17 присоединен к накопительному колодцу 3 ниже гребня сифона 7 на величину Δh, обеспечивающую максимальное расчетное заполнение водой колодца 3 с последующим сбросом в отводящую трубу 14. Величину Δh вычисляют по формуле Δh=h1-h2. Саморегулирующий механизм соединен с гидравлическим каналом 12 и колодцем 3 по принципу сообщающихся сосудов. При достижении уровня гребня сифона 7 срабатывает зарядное устройство и происходит сброс воды через сифон 7 в напорном режиме до уровня входного отверстия его восходящей ветви. Регулятор уровня в колодце 3 срабатывает при достижении максимального уровня воды до закрепленного кронштейна-ограничителя 21, и происходит открытие отверстия 15 затвором 16. Использование изобретения позволит автоматизировать процесс регулирования уровня грунтовых вод и поддерживать правильный баланс влажности в почве, происходит промывка колодца напорным потоком воды автоматически. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования уровня грунтовых вод, а также регулирования уровня в рисовых чеках, открытых каналах и водозаборных колодцах осушительно-увлажнительных систем при подпочвенном увлажнении. Устройство расположено на осушительно-увлажнительной коллекторно-дренажной сети. Устройство включает дренажный колодец 2 с размещенным в нем оголовком дрены 1, запорный орган, привод и камеру 10, сообщенную посредством дополнительной камеры 28 с полостью коллектора 27. Устройство снабжено установленным саморегулирующим механизмом 3 регулятора в колодце и состоит из регулятора напора, выполненного в виде мембраны 13, снабженной снизу защитным ограничителем 22 сетчатого типа перемещения мембраны 13. Мембрана 13 закреплена сверху к корпусу 4. Надмембранная полость 12 сообщена с атмосферой и связана с клапаном 14 и штоком 16 посредством двухплечего рычага 17 с выпускным клапаном 20, перекрывающим отверстие 21 на дне камеры 10. Шток 18 выпускного клапана 20 снабжен поршнем 19 для подачи воды в полость коллектора 27. Выпускной клапан 20 размещен в дополнительной камере 28, в боковой стенке которой выполнено калиброванное отверстие 29, связанное с колодцем 2. Дно камеры 10 имеет впускное отверстие 23 с клапаном 24, связанным с поплавком 25, размещенным с возможностью примыкания последнего к выступам-ограничителям 26. Повышается эффективность устройства, эксплуатационная надежность и качество регулирования воды в дренажной системе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх