устройство для дистанционного изменения уставки гидравлического регулятора уровня

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.

Описание изобретения к патенту

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.92^а.