Библиографическое описание:

Ташматов Х. К., Маматкулов Д. А. Дистанционное управление уровнем воды в аванкамере насосной станции // Молодой ученый. — 2016. — №3. — С. 213-215.

 

В данной статье рассмотрены вопросы автоматического управления уровня воды в аванкамере насосной станции и предложены основные достоинства разработанного теплового датчика уровня жидкости.

Ключевые слова: автоматизированные системы, микропроцессорное управление, уровень воды, насосные станции, аванкамера, тепловой датчик уровня жидкости, открытые каналы, чувствительность, точность.

 

Аванкамера является важнейшим элементом крупной насосной станции, от которого зависит надежность и долговечность работы основного гидромеханического оборудования. Уровень воды (УВ) в — аванкамера определяет возможность работы насосов по кавитационным условиям. Образование водоворотных воронок в приемных камерах часто приводит к недопустимой вибрации агрегата. Заиление порога водоприемника препятствует маневрированию затворами и. т.п.

В настоящее время внедряется микропроцессорное управление работой насосных станций. На гидромелиоративных насосных станциях основным параметром автоматизированного управления работой станции является допустимый уровень воды в приемном резервуаре.

В автоматизированных системах управления насосными агрегатами применяют датчики уровня — для подачи импульсов на включение и остановки насосов при изменении уровня воды в баках, резервуарах и аванкамерах [1÷3].

Недостатками существующих датчиков уровня воды являются сложность и громоздкость конструкции и измерительной схемы обработки и представления измерительной информации об уровне жидкости и другие.

Для уменьшения этих недостатков и повышения чувствительности и точности измерения, нами разработан тепловой датчик уровня жидкости (ТДУЖ).

Непрерывный контроль за изменением уровня жидкости в открытом канале с сигнализацией заданных предельных положений уровня может осуществляться с помощью ТДУЖ [4].

ТДУЖ (рис.1) состоит из нетеплопроводного корпуса 1, в два противоположных торца которого установлены теплопроводные цилиндрические капсулы 2 и 3, с терморезисторами 4 и 5, снабженных нагревательными элементами 6 и 7. При этом, корпус 1 снабжен гайкой 8 и резьбой 9 для установки датчика в стенке резервуара 10. Индексами и обозначены выводы цепей соответственно терморезисторов 4 и 5 и нагревательных элементов 6 и 7. ТДУЖ может быть установлен для контроля максимального и минимального уровней жидкости (рис. 2).

Рис. 1. Конструкция теплового датчика уровня жидкости

 

Многие схемы автоматизации строились без учета скорости изменения уровней в каналах которые служат источником водозабора. Между тем для нормальной работы канала передельные скорости в нем должны находиться в определенных границах, не допускающих заиления канала или разрушения его откосов.

Рис. 2. Структурная схема устройства автоматического управления перекачечной насосной станцией: 1÷3 — насосы; ▼УВ — уровень воды.

 

В качестве примера на рисунке 2 рассмотрена разработанная структурная схема автоматического устройства управления перекачечной насосной станцией, которое автоматически изменяет расход насосной станции при минимальном числе переключения насосных агрегатов и обеспечивает номинальный режим подводящего канала при произвольно изменяющемся расходе воды в нем. Уровень воды в канале изменяют в определенных пределах (ограничиваются абсолютные значения максимального и минимального уровней); расход станции является функцией уровня и скорости его изменения. Автоматическое устройство условно можно считать состоящим из двух частей: логической и выходной.

В состав функций логической части входят: наблюдение за колебаниями уровня в канале и скоростью его изменения; формирование сигнала о необходимости изменения подачи насосной станции и определения величины этого изменения. Выходная (исполнительная) часть устройства получает команду от логической части и обеспечивает ее выполнение, соблюдая технологию работы станции, автоматическое резервирование агрегатов, очередность их работы и контроль работы каждого агрегата в отдельности. В состав логической части входят блоки: контроля уровня (БКУ); контроля скорости изменения уровня (БКС); формирования сигналов датчика (БФС); управления (БУ). БКУ следит за уровнем, сравнивает его с заданными для имеющейся подачи станции предельными величинами и выдает сигналы при достижении уровнем предельных значений. БКС следит за скоростью движения уровня и определяет, насколько следует изменить подачу станции (на сколько шагов дискретности). БФК усиливает и формирует электрические сигналы датчика. БУ формирует команду для исполняющей части устройства. Функции, относящиеся к каждому агрегату в отдельности, выполняют блоки управления и контроля насосных агрегатов (БУК); узлы устройства, относящиеся к управлению группой однотипных агрегатов, объединены в блоки выполнения команды (БВК). В устройстве осуществлено автоматическое резервирование, которое построено по принципу автоматической смены очередности включения агрегатов. В этом случае очередность включения агрегатов меняется на столько единиц в меньшую сторону, сколько имеется перед ним аварийных и неостывших агрегатов. Таким образом, в резерве находятся все исправные и остывшие агрегаты. Общие цепи сигнализации и блокировок, относящиеся в одинаковой мере ко всем агрегатам, объединены в блок контроля работы агрегатов (БК). Кроме того, в выходную часть устройства входит блок формирования команды (БФК), назначение которого заключается в том, что он, получая от логической части устройства команду на изменение подачи (как по величине, так и по знаку), распределяет эту команду по группам агрегатов.

Схема на рисунке 2 выполнена на бесконтактных логических операциях. Подробные схемы целесообразно выполнять на основе программирования с применением микропроцессорной техники.

Таким образом тепловой датчик уровня может быть установлен как на максимальный уровень Hмакс,так и на минимальный уровень Нмин, а также на промежуточные уровни, которые необходимо контролировании и управлять. Датчики уровня на базе тепловых преобразователей представляются весьма перспективными при разработке тепловых уровнемеров для открытых каналов.

 

Литература:

 

  1.                Ганкин М. З. Комплексная автоматизация и АСУТП водохозяйственных систем. — М.: Агропромиздат, 1991. — 432 с.
  2.                Попкович Г. С., Гордеев М. А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. — М.: Высшая школа, 1986. — 392 с.
  3.                Карпов Ф. Ф., Козлов В. Н., Лоодус О. Г. Автоматизация насосных установок. — М.: Высшая школа, 1981. — 345 с.
  4.                Патент UZIAP 04559. Тепловой датчик уровня жидкости. Авторы: Азимов Р. К., Ташматов Х. К. и др. 31.08.2012, Бюл., № 8.
Основные термины (генерируются автоматически): уровня жидкости, насосной станции, датчик уровня жидкости, тепловой датчик уровня, датчика уровня жидкости, уровня воды, теплового датчика уровня, логической части, уровень воды, перекачечной насосной станцией, управления перекачечной насосной, насосных агрегатов, уровня воды в аванкамере, аванкамере насосной станции, крупной насосной станции, уровня воды в баках, уровня жидкости в открытом, подачи насосной станции, расход насосной станции, датчиков уровня воды.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос