CH227846A - Procédé de réglage automatique du niveau d'un plan d'eau et dispositif pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Procédé de réglage automatique du niveau d'un plan d'eau et dispositif pour sa mise en oeuvre.

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CH227846A
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Ateliers De Constructions M Sa
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Vevey Atel Const Mec
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E02B7/205Barrages controlled by the variations of the water level; automatically functioning barrages

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  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Description


  Procédé de réglage automatique du niveau d'un plan d'eau et dispositif  pour sa mise en     #uvre.       On sait que pour l'alimentation en eau  d'une usine hydro-électrique, il est nécessaire  de maintenir le plan d'eau en amont du bar  rage à un niveau aussi constant que possible.  



  A cet effet, on a déjà prévu de régler le  niveau au moyen d'appareils de réglage cons  titués par des vannes par exemple actionnées  automatiquement. Ces dispositifs comportent  en général un     flotteur    entraîné par le plan  d'eau et actionnant des contacts électriques  provoquant l'ouverture, respectivement la  fermeture des vannes, lorsque le niveau d'eau  dépasse des limites supérieure et inférieure  déterminées à l'avance. Toutefois, la     man#u-          vre    des vannes débutant seulement lorsque le  niveau du plan d'eau a atteint l'une des  limites fixées, il est évident que le niveau  continue à varier pendant un certain temps  encore, puis que cette variation atteint un  maximum, et enfin s'inverse.

   Mais la     ma-          n#uvre    des     vannes    n'est arrêtée que lorsque  le plan d'eau revient à la limite fixée     pour       entrer dans la zone neutre située entre les  deux limites. Il s'ensuit que les. vannes, ont  été ouvertes trop largement, respectivement  trop     fermées.,    et que le niveau du plan d'eau  continue donc à varier.     Après    un     certain     temps,     il        atteint    la limite inférieure respec  tivement supérieure     fixée    d'avance, et le jeu  recommence.  



  On     comprend    aisément que ces     dispositifs     ne sont     capables    de régler le niveau moyen  du plan d'eau qu'après une série     -d'oscillations     de     celui-ci.    Or, il est évident qu'il y a inté  rêt à limiter le nombre de     manoeuvres    des  vannes et donc le nombre des oscillations de  niveau. En d'autres termes, il est     avantageux     d'amortir fortement ce mouvement pendulaire  du niveau du plan d'eau.  



  On a proposé divers procédés et disposi  tifs permettant d'amortir ces oscillations. On  peut, par exemple, asservir l'action d'un flot  teur au degré. d'ouverture des vannes.      Toutefois, tous ces procédés et dispositifs  nécessitent une liaison (mécanique, électrique  ou pneumatique) entre les organes comman  dés par le     flotteur    et les vannes.  



  L'objet de la présente invention est un  procédé de réglage du niveau moyen d'un  plan d'eau dans lequel on actionne les appa  reils de réglage lors de variations du niveau  du plan d'eau dépassant des limites supé  rieure et inférieure limitant une zone dite  neutre, figée arbitrairement, qui permet de  ee libérer de cet asservissement par le fait  qu'on provoque l'arrêt de la     man#uvre    des  appareils de réglage dès qu'une petite varia  tion du niveau du plan d'eau se produit en  sens inverse de celle qui a provoqué la ma  noeuvre de     ces    appareils, et ce, quel que soit  le niveau atteint entre-temps par le plan  d'eau,

   afin que le débit réglé par les organes  de réglage corresponde au débit nécessaire  pour ramener lentement le plan d'eau dans la  zone neutre comprise entre les limites supé  rieure et inférieure.  



  Le dispositif pour la mise en     #uvre    du  procédé comporte, à l'instar des dispositifs  connus, un organe entraîné par le plan d'eau  et actionnant des organes de commande des       man#uvres    d'ouverture et de fermeture d'ap  pareils de réglage, lors de variations du ni  veau du plan d'eau dépassant des limites  supérieure et inférieure fixées d'avance, et  s'en distingue par le fait que des moyens sont  prévus pour arrêter la     man#uvre    des appa  reils de réglage dès qu'une petite variation  du niveau se produit en sens inverse de celle  qui a provoqué la     man#uvre    des appareils de  réglage, et ce, quel que soit le niveau atteint  par le plan d'eau,

   le tout de sorte que le plan  d'eau revienne lentement dans la zone neutre  comprise entre les limites supérieure et infé  rieure.  



  Le dessin annexé représente, schématique  ment et à titre d'exemples, deux formes d'exé  cution d'un dispositif utilisant le procédé se  lon l'objet de l'invention.  



  La fig. 1 est une représentation schéma  tique d'un dispositif actuellement utilisé;  La fig. 2 est une illustration graphique    des variations du plan d'eau en fonction du  temps;  La fig. 3 est une représentation schéma  tique d'une première forme     d'exécution    d'un  dispositif utilisant le procédé selon l'inven  tion,  La fig. 4 est une illustration graphique  des variations du niveau du plan d'eau en  fonction du temps obtenues au moyen du dis  positif de la fia. 3;  La fig. 5 est une représentation schéma  tique d'une seconde forme d'exécution d'un  dispositif utilisant le procédé selon l'inven  tion  La fig. 6 est une illustration graphique  de différentes possibilités de     man#uvre    des  appareils de réglage.  



  Afin de permettre une meilleure compré  hension du procédé de réglage, objet de l'in  vention, il est utile de rappeler brièvement  le fonctionnement des dispositifs connus.  



  Selon la fig-. 1, un flotteur 1 actionne des  éléments de coupure     constitués    par des inter  rupteurs     \?    et 3 qui ouvrent et ferment le cir  cuit d'alimentation des bobines 4 et 5 qui  sont les organes de commande des     manaeuvres     des appareils de réglage. La, bobine 4 com  mande, par     l'intermédiaire    d'un servomoteur  par exemple, l'ouverture d'appareils de     ré-          glaae        constitués    généralement par des vannes  d'évacuation ou de     remplissage    du réservoir,  tandis que la bobine 5 provoque la. fermeture  de ceux-ci.

   La     man#uvre    d'ouverture, respec  tivement la fermeture des vannes s'effectue       progressivement.    et se poursuit aussi long  temps que la. bobine 4, respectivement 5, est  alimentée.  



  Si     R    désigne le débit d'alimentation du  réservoir, par exemple le débit d'une rivière,  et     C"    celui absorbé par l'usine, la différence       r   <I>-</I>     Lj    = E représente le débit qu'il faut  évacuer pour maintenir le plan d'eau à un  niveau constant. Si le débit I' des vannes est  plus grand que E, le niveau baisse, et il  monte si T' est plus petit que E.  



  Selon le     graphique    de la     fig.    2, o repré  sente le niveau moyen du plan d'eau que l'on  se propose de maintenir,     1e.1    et     la2    les niveaux      supérieur et inférieur fixés arbitrairement  pour lesquels le flotteur 1 actionne respecti  vement les contacts 2 et 3.  



  Si au temps t = o, le plan d'eau est au       niveau    zéro et que le débit à évacuer E soit  constant et plus grand que le débit V des  vannes partiellement ouvertes, le niveau du  plan d'eau monte à une vitesse égale à la  tangente de l'angle a. Le flotteur 1 suit le  mouvement du plan d'eau; arrivé à la cote hl  (point A du diagramme), il ferme l'interrup  teur 2 et le circuit de la bobine 4. Celle-ci  provoque le mouvement d'ouverture des  vannes. Au fur et à mesure que cette ouver  ture augmente, la différence E-V diminue  et la vitesse     ascensionnelle    du plan d'eau dé  croît également. Lorsque E égale V, la vi  tesse du plan d'eau est nulle, c'est le point M  du diagramme. Les vannes continuant à s'ou  vrir, V devient plus grand que E.

   Alors le  plan d'eau commence à descendre avec une  vitesse qui va en augmentant avec l'ouverture  des vannes. Lorsque le plan d'eau arrive de  nouveau à la cote hl, point B du diagramme,  le flotteur 1 ouvre l'interrupteur 2 et coupe  l'alimentation de la bobine 4, te qui provoque  l'arrêt du mouvement d'ouverture des vannes.  Lorsque le niveau atteint la cote h2, le même  processus se poursuit dans le sens de la fer  meture des vannes suivie d'une nouvelle  ouverture, etc., selon le diagramme de la  fig. 2. Le réglage se fait par une série d'oscil  lations qui vont en s'amortissant plus ou  moins rapidement.  



  On voit que s'il était possible d'arrêter la  manoeuvre d'ouverture des vannes au point M,  c'est-à-dire lorsque E égale V, la vitesse du  plan d'eau étant nulle, le plan d'eau resterait  stationnaire à la hauteur du point M.  



  Mais alors le but cherché ne serait pas  atteint, car le plan d'eau doit être stabilisé  dans la zone "neutre", c'est-à-dire entre les  limites hl et h2.  



  Selon le procédé, objet de l'invention, la       man#uvre    des vannes est arrêtée lorsque le  débit V est légèrement supérieur au débit E  à évacuer, de manière à ramener     lentement       le plan d'eau dans la zone neutre comprise  entre hl et h2. Deux cas peuvent se présenter:  a) Le débit des vannes V décroît lorsque  le plan d'eau baisse. L'égalité des débits  V = E est alors réalisée lorsque le plan d'eau  est revenu dans la zone neutre, de sorte que  le plan d'eau se stabilise dans cette zone sans  aucune oscillation.  



  b) Le débit V n'est pas influencé par la  variation du niveau du plan d'eau. L'égalité  des débits V = E ne peut être atteinte, et  le plan d'eau oscille lentement entre deux  niveaux avec une période     tellement    grande  qu'en pratique ces oscillations peuvent être  tolérées sans aucun inconvénient.  



  Une forme d'exécution d'un dispositif  pour la mise en     #uvre    du procédé est repré  sentée à la fig. 3. Un flotteur 50 entraîne un       contact-frotteur    6 relié électriquement à l'un  des pôles d'une     source    d'électricité (non re  présentée. Des plots de contact 7 et 8 sont  encastrés dans     une    plaque 20 en     matière    iso  lante .de telle façon que le frotteur 6 puisse  glisser aussi bien sur la plaque que sur les  plots. La. plaque 20 est portée par un levier  14 et guidée par une bielle 13 qui sont arti  culés aux points 15 et 16 de la. plaque et en  des points fixes 17 et 18.

   La     plaque    20, le  levier 14 et la bielle 13 forment un parallélo  gramme articulé dont le poids est équilibré  par un     contrepoids    19. La plaque 20 peut  ainsi monter et     descendre    sous     l'influence     d'une force ,si petite que l'on peut la considé  rer comme négligeable.  



  Des taquets de contact fixes 9 et 10, re  liés aux bobines 11 et 12, limitent la course  de la     plaque    20 en entrant en contact avec  les plots 7 et 8. Les     bobines    11 et 12 jouent  le même rôle que les bobines 4 et 5 du dispo  sitif représenté à la     fig.    1. Ces     bobineis    provo  quent les     manoeuvres    d'ouverture et de fer  meture des vannes par l'intermédiaire d'un       servomoteur    par exemple, ou de tous autres  dispositifs connus.  



  Le     fonctionnement    est le suivant:  Lorsque le plan d'eau monte, le flotteur  50 entraîne le     frotteur    6 dans un     mouvement     ascensionnel. Ce dernier entraîne à son tour      la plaque 20 par frottement jusqu'à ce que  le plot 7 vienne buter contre le taquet 9. Le  frotteur 6, continuant sa course vers le haut,  glisse sur la plaque 20 jusqu'à ce qu'il ren  contre le plot 7. Le tout est réglé de façon  que cette rencontre ait lieu lorsque le plan  d'eau est à la cote h1 du diagramme de la  fig. 4. A ce moment, le courant passe de 6  sur 7, de 7 sur 9, et, enfin, par la bobine 11  qui est l'organe de commande de la     man#uvre     d'ouverture des appareils de réglage.

   Dès cet  instant, ces appareils de réglage, constitués  en général par des vannes, sont     man#uvrés     par leurs organes de     man#uvre    dans le sens  d'une augmentation de leur ouverture. Dès  lors, la différence E - V diminuant, la vi  tesse ascensionnelle du plan d'eau diminue  également. Le flotteur suit le     mouvement    du  plan d'eau, et 6 glisse sur 7 à la même vi  tesse que le plan d'eau. Lorsque E égale V,  le plan d'eau étant stationnaire, le frotteur 6  est aussi stationnaire. A cet instant, le plan  d'eau se trouve à la hauteur du point M1, du  diagramme.

   Il est à remarquer que, pour  vaincre le     frottement    entre le frotteur 6 et  le plot 7, le flotteur a dû s'enfoncer dans  l'eau d'une valeur e qui est aussi la mesure  de la pression de contact entre 7 et 9. Lorsque  le plan d'eau commence à descendre, le flot  teur ne suit donc pas immédiatement ce mou  vement, mais seule la pression de contact dé  croît et, lorsque cette pression est nulle,     c'est-          à-dire    lorsque le plan d'eau est descendu de  la valeur e, le frotteur commence à descendre  en entraînant par frottement la plaque 20.  Le plot 7 quitte le taquet de contact 9 et la       man#uvre    d'ouverture des vannes s'arrête,  11 n'étant plus alimentée.

   Le plan d'eau se  trouve à ce moment à la hauteur du point M1'  qui est plus bas, que le point M1 de la valeur e.  A partir du point M1' le plan d'eau continue  de descendre avec une vitesse ayant pour va  leur la tangente de l'angle     #.    On peut régler  cette vitesse, c'est-à-dire l'angle     #,    en mon  tant par exemple les taquets de contact 9 et  10 sur ressort, ou bien en faisant varier la  valeur e; pour réaliser cette dernière condi  tion, il suffit de donner au flotteur une forme    et des dimensions ,judicieusement déterminées,  c'est-à-dire qu'à un faible enfoncement e cor  responde une brande force ascensionnelle du  flotteur, ou encore de faire varier l'effort  de frottement entre le frotteur 6 et le plot 7.

    Aussi     longtemps    que le plan d'eau se trouve  dans la zone de réglage, c'est-à-dire au-dessus  de la cote h1, 6 est en contact avec 7, de sorte  que, si une nouvelle hausse, même légère, du  plan d'eau se produit, due par exemple à une  augmentation subite du débit R, 7 venant au  contact de 9 provoque immédiatement une  nouvelle     man#uvre    d'ouverture des vannes.  Cette     man#uvre    dure aussi longtemps que le  plan d'eau monte. L'arrêt de cette nouvelle       man#uvre    d'ouverture se produira dès que  le plan d'eau ayant cessé de monter sera  descendu à nouveau d'une légère quantité.  



  Le réglage dans le sens de la fermeture  des vannes se fait d'une façon tout à fait  analogue, le courant électrique passant de 6  sur 8, de 8 sur 10, et enfin par la, bobine 12.  



  Il est: évident qu'il serait aussi possible  de prévoir deux flotteur. l'un     actionnant.     comme représenté à la.     fig.    1, des éléments  de coupure prévus dans le circuit d'alimenta  tion des organes de     commande    des     manoeu-          vres    des appareils de     réglage    lorsque le ni  veau du plan d'eau atteint approximative  ment     les    limites fixées, l'autre actionnant, par  frottement par exemple, d'autres éléments de  coupure branchés en série sur les premiers.

    de manière que leur     man#uvre    s'effectue  selon le sen; des déplacements du plan d'eau  dès qu'une petite variation intervient, et ce,  quel que soit le niveau atteint par le plan       d'ea    u.  



  Les     contacts    entre 6-7, 7-9, 6-8 et  8-10, tels que représentés sur la     fig.        $,    ne  sont- pas à rupture brusque. Pour éviter les  étincelles lorsqu'on     coupe    le courant des bo  bines 11 et 1.?, ces contacts peuvent être rem  placés par exemple par des interrupteurs     uni-          polaires    à rupture brusque.

   Un autre moyen  d'éviter les arcs de rupture consiste à prévoir       clans    les circuits     d'alimentation    des organes  de     rnanceuvre    des appareils de réglage, des  relais et des     interrupteurs    branchés de façon      due les contacts actionnés par le flotteur éta  blissent des courants mais ne les coupent en  aucun cas La fig. 5 indique, à titre d'exem  ple, l'un des schémas que l'on peut employer  à     cet    effet.  



  Un flotteur 21 entraîne un     frotteur    22 qui  se meut sur une plaque 34, en matière iso  lante, dans laquelle sont encastrés les plots  23, 24, 25 et 26 de façon     telle    que le frotteur  22 puisse glisser aussi bien sur la plaque que  sur les plots. La plaque 34 est guidée par  une bielle 29 et portée par un levier 30 arti  culés en 2 7 et 28 sur la plaque et en 31 et 32  sur des points fixes. Ce dispositif forme un  parallélogramme articulé dont le poids est  équilibré par un contrepoids 33. La plaque 34  peut ainsi monter et     descendre    sous l'in  fluence d'une force très faible. Des taquets  de contact fixes 35 et 36 limitent la course  de la plaque 34. Des bobines 41 et 42 action  nent deux jeux d'interrupteurs. La bobine 41  actionne les interrupteurs 37, 39 et 43.

   Lors  que la bobine 41 est alimentée, les interrup  teurs 37 et 43 se ferment, tandis que 39 s'ou  vre. De même, la bobine 42 actionne des in  terrupteurs 38, 40 et 44. Lorsque la bobine  42 est alimentée, 38 et 44 se ferment, tandis  que 40 s'ouvre. Les relais 47 et 48 provo  quent, lorsqu'ils sont excités, les mouvements  d'ouverture, respectivement de fermeture des  vannes au moyen d'un dispositif connu (non  représenté). En outre, l'alimentation du re  lais 47 provoque la fermeture de l'interrup  teur 45. De même, l'alimentation du relais  48 commande la fermeture de l'interrup  teur 46.  



  Le fonctionnement est le suivant:  Lorsque le plan d'eau monte, le frotteur  22 monte également et entraîne, par frotte  ment, la plaque 34 dont le plot 25 vient buter  contre le taquet de contact 35. Le frotteur,  continuant son mouvement     ascensionnel,    vient  en contact avec le plot 25. A ce moment-là,  le courant passe de, 22 sur 25, de 25 sur 35,  et de là à la bobine 41. Cette dernière étant  alimentée,     l'interrupteur    37 se ferme, et l'ali  mentation de la bobine 41 s'effectue alors       directement    de la source par 37 et 40 qui    shunt 25-35. Si le frotteur 22 monte  encore, i1 vient faire contact sur le plot 23.  Un courant s'établit .dans le     relais    47 par 22,  23 et 43 qui a été fermé par la bobine 41.

    Dès que le courant est établi, le relais 47 pro  voque la fermeture de l'interrupteur 45, et  l'alimentation de 47 peut s'effectuer directe  ment de la source par 45 et 43 sans passer  par 22 et 23. Lorsque 22     commence    à .descen  dre, il entraîne la plaque 34; le contact 25  quitte 35, mais le courant n'est pas inter  rompu dans la bobine 41 puisque     ce    courant  peut. passer par     37--40.    Il ne se produit pas  d'étincelle de rupture entre 25 et 35. Le     frot-          teur    22 descendant encore légèrement, le con  tact 26 vient buter sur 36.

   La bobine 42 est  alors alimentée par 22, 25, 26, 36, et pro  voque l'ouverture rapide de     l'interrupteur    40,  oui coupe l'alimentation de 41. Cette     bobine     n'étant plus alimentée,     l'interrupteur    43 s'ou  vre à son tour     brusquement    et coupe le cir  cuit d'alimentation du relais 47 qui ouvre  l'interrupteur 45 et provoque l'arrêt de la       manoeuvre    d'ouverture des     vannes.    Pour réali  ser     cette    interruption,

   le plan d'eau a dû       descendre    d'abord d'une     hauteur    e qui repré  sente .la profondeur     supplémentaire    dont  s'est enfoncé le flotteur 21     dans    l'eau pour  faire glisser le frotteur 22 sur les plots 23  et 25, et     ensuite    d'une hauteur égale à la  course totale de la plaque 34 entre les     .con-          tacts    35 et 36.

   En faisant varier e et la course  de la plaque, on peut, comme dans le cas de  la     fig.    4, régler l'angle     ,B,    c'est-à-dire la vi  tesse de     descente    du plan d'eau à     une    valeur  bien     .déterminée.    Le réglage     @du    niveau du       plan        d'eau,    lorsque celui-ci baisse et     atteint     la cote     inférieure        h2        fixée        d'avance,    s'effectue  de façon tout à fait analogue mais en sens  inverse,

   l'alimentation du relais 48 provo  quant la     manoeuvre    de fermeture des vannes.  



  Dans les exemples décrits ci-dessus, le  flotteur     actione    un organe mobile se dépla  çant parallèlement à lui-même, mais il est       évident    que d'autres formes d'exécution peu  vent être prévues.  



  On peut, par exemple, .munir le flotteur  d'un câble passant     sur,des    poulies à gorge et      comportant un     contrepoids    à son extrémité  libre. Les déplacements du flotteur provo  quent alors un     déplacement    angulaire des  poulies qui peuvent actionner par frottement  un disque, par exemple, dont les déplacement  sont limités et     qui    comporte et actionne les  éléments de coupure comme décrit ci-dessus.  



  Il n'a pas été précisé de quelle façon s'ef  fectuent les mouvements des vannes pendant  le temps de la commande de leur ouverture  onde leur fermeture, soit par exemple entre  les points A1 et M1' de la fig. 4, s'il s'agit  d'une ouverture. Pendant ce temps de com  mande te les vannes peuvent se mouvoir d'un  mouvement continu et de vitesse constante.  Mais on peut aussi envisager que ce mouve  ment s'effectue à vitesse variable ou par im  pulsions, c'est-à-dire qu'à une période     d'ac-          tionnement    des vannes succède une période  de repos, puis une nouvelle période     d'action-          nement,    et ainsi de suite selon une cadence  déterminée.

   Pour réaliser une manceuvre par  impulsions s'étendant sur tout le laps de  temps te de commande, on peut intercaler, par  exemple dans le circuit des relais 47 et 48  qui commandent l'ouverture et la fermeture  des vannes, un combinateur ou autre dispo  sitif connu qui, à intervalles réguliers, ouvre  et ferme     l'interrupteur    49. Mais on peut aussi  prévoir tous autres dispositifs     (thermo-élec-          triques,    mécaniques, etc.) connus, intercalés  dans le circuit de commande du servomoteur  actionnant les vannes.  



  Le diagramme de la fig. 6 représente, à  titre d'exemple, le mouvement des vannes en  fonction du temps de commande te. En  abscisse, on a le temps te, et, en ordonnée, le  degré d'ouverture des vannes. Lorsque l'ou  verture se fait par impulsions, le     mouvement     des vannes     est    représenté par la ligne brisée  a, b, c, d, e, f, ete.; les périodes de marche  sont Oa, bc, de, etc., et les périodes d'arrêt  sont ab, cd, ef, etc. La cadence est de  Ob = bd = df,  etc.

   Les vannes s'ouvrent alors à la vitesse  moyenne donnée par la tangente de l'angle y,  tandis que si l'on supprime l'action du com-    binateur en court-circuitant par exemple l'in  terruptear 49, les vannes s'ouvrent à une vi  tesse plus brande donnée par la tangente de  l'angle w qui est celle avec laquelle se fait  l'ouverture pendant les périodes     d'actionne-          ment.    On a ainsi un moyen très simple de  disposer, pour le réglage, de deux vitesse  d'ouverture et de fermeture. Lorsque les va  riations du débit E sont lentes, on peut pré  voir le mouvement de réglage par impulsions  à la vitesse moyenne y, tandis que, si les va  riations du débit E sont rapides, on choisira  de préférence un mouvement de ré-la     ge    sans  impulsions à la vitesse la plus grande m.

   Pour  passer d'une vitesse     d'actionnement    à l'autre.  il suffit par exemple de faire ouvrir ou fer  mer par le flotteur un interrupteur shuntant  l'interrupteur 49. Admettons par exemple  que le     réglage    par impulsions commence lors  que le plan d'eau se trouve aux cotes   5 cm  et qu'un relais à temps commandant les im  pulsions soit     mi-s    hors d'action automatique  ment par le flotteur aux cotes - 10 cm. Lors  d'une variation faible du débit. E, le plan  d'eau     n'atteindra    pas la cote = 10 cm et, le       mouvement    de réglage se fera. entièrement  par     impulsions.    Si la variation du débit.

   E  est plus rapide, le mouvement de réglage se  fera d'abord par impulsions à. la vitesse  moyenne y; mais cette vitesse étant insuf  fisante pour contenir le plan d'eau entre les  limites extérieures       1f)    cm, le plan d'eau  atteindra la cote -<B>10</B> cm et, à ce moment.  le mouvement de réglage se poursuivra à la  vitesse accélérée et continue     (1)    pour s'arrêter  dès que le plan d'eau aura pris une légère  vitesse inverse à celle qui a provoqué la ma  noeuvre des vannes.  



       Devenons    au réglage par impulsions et  supposons, pour fixer les idées, qu'elles aient  lieu à la cadence d'une impulsion par minute.  la durée d'une impulsion étant d'une seconde  seulement par exemple. Cette durée est si  courte que le     niveau    du plan d'eau pendant  cette seconde n'a, pas le temps de varier, de  sorte que     l'arrêt    .de la     manoeuvre    d'ouverture  ou de fermeture provoqué par la variation       inverse    du plan d'eau ne se produit     qu'après         et non pas pendant l'impulsion.

   Si, par exem  ple, il s'agit de vannes à tiroir et que chaque  impulsion corresponde à un     déplacement    du  tiroir de 10 mm, l'ouverture du tiroir sera  successivement de 10, 20, 30 mm, etc., mais,  ne pourra pas     être    de 24 mm par exemple.  Supposons que pour avoir la stabilité du  plan d'eau dans la zone neutre comprise entre  h1 et h2, une ouverture de 24 mm soit préci  sément nécessaire. Dans ce cas, la stabilité du  réglage ne pourra jamais être atteinte, car,  si l'ouverture est de 20 mm, le plan d'eau  monte jusqu'à la hauteur h1 et provoque une  impulsion d'ouverture qui amène .l'ouverture  à 30 mm, puis le plan d'eau descend jusqu'à  la cote h2 où il provoque une impulsion de  fermeture qui ramène l'ouverture des vannes  à 20 mm.

   Le plan d'eau recommence à mon  ter     jusqu'à    la cote hl pour redescendre à la  cote h2, et ainsi de suite. Pour remédier à cet  inconvénient, il suffit de prévoir, par exem  ple, des impulsions d'ouverture légèrement  différentes des impulsions de fermeture. Sup  posons, par exemple, que les impulsions d'ou  verture soient de 10 mm et celles de ferme  ture de 9 mm seulement. Admettons que l'ou  verture du tiroir soit, comme dans l'exemple  précédent, de 20 mm et qu'il faille obtenir  une     ouverture    de 24 mm pour obtenir la sta  bilité. Le plan d'eau monte d'abord à la cote  le1, provoque une impulsion d'ouverture de  10 mm, de sorte que l'ouverture des vannes  est de 30 mm.

   Le plan d'eau descend à la  cote h2 et provoque une impulsion de ferme  ture de 9 mm, de sorte que l'ouverture des  vannes est de 30 - 9 = 21 mm.  



  Le réglage se poursuit donc par oscilla  tions successives du plan d'eau. Lorsque l'ou  verture de 24 mm est atteinte, le plan d'eau  se stabilise dans la zone neutre et le     réglage     est terminé.  



  Pour réaliser cette différence entre l'im  pulsion d'ouverture et celle de fermeture, on  peut, par exemple, agir sur la durée de l'im  pulsion. Mais on peut aussi maintenir la du  rée d'impulsion constante et agir sur l'organe  moteur entraînant les vannes. Si les vannes  sont entraînées par un moteur électrique par    exemple, il suffit de faire en sorte que la vi  tesse du moteur dans le sens de l'ouverture  des vannes soit légèrement différente de celle  de la fermeture.  



  Il est à remarquer qu'une     man#uvre    des  vannes par impulsions, utilisée en combinai  son avec un dispositif employant le procédé  objet de l'invention, permet d'obtenir un ré  glage très précis du niveau du plan d'eau.  En effet, si en combinaison avec un dispo  sitif selon la     fig.    1, on     effectue    le réglage des  vannes par     impulsions,    il se produit     -n    impul  sions pendant le temps de commande te,     c'est-          à-dire    pendant le temps que met le plan d'eau  à -décrire la courbe<I>A M B</I> :de la     fig.    2.

   En  utilisant le procédé selon     l'invention,    par  contre, le nombre d'impulsions est réduit à  
EMI0007.0015  
   si<I>n</I> est pair, et à
EMI0007.0016  
   si     n        est     impair.  



       h'n    -d'autres termes, seules les impulsions       nécessaires    au réglage s'effectuent à l'exclu  sion de toutes celles (se produisant entre M'  et     B)    nuisibles à une stabilisation rapide du  niveau du plan d'eau.  



  Le procédé selon     l'invention,    'combiné avec  une     man#uvre    des vannes par impulsions,  permet     donc,de    régler l'ouverture des vannes  à une impulsion près, et d'augmenter consi  dérablement le temps s'écoulant entre deux  oscillations, consécutives du niveau.  



  Enfin, si l'on utilise un     dispositif    -don  nant des impulsions d'inégales valeurs,  comme décrit ci-dessus, on voit que le procédé  selon l'invention permet, de     stabiliser    très  rapidement le plan d'eau dans la zone neutre.  



  Les     variantes        .d'exécution,        décrites    ici à  titre d'exemples, comportent     des    organes élec  triques -de commande -des     man#uvres    -des ap  pareils de réglage, mais il est évident que ces  organes pourraient aussi être     pneumatiques-,     ou hydrauliques, par exemple. Les flotteurs  peuvent alors actionner des éléments -de cou  pure constitués par exemple par des vannes       d'arrêt.     



  Pour la clarté de l'exposé, on a. admis que  le réglage du plan d'eau s'effectue au moyen  de vannes, mais on peut évidemment rempla-      cer celles-ci par tous autres dispositifs     équi-          valents    connus, par exemple par une turbine  hydraulique, et     qui,    par leur ouverture et leur  fermeture, sont capables de laisser passer un  débit d'eau variable.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS: I. Procédé de réglage du niveau d'un plan d'eau, dans lequel on actionne des appareil de réglage lors de variations du niveau du plan d'eau dépassant des limites supérieure et inférieure limitant une zone dite neutre fixée arbitrairement, caractérisé en ce qu'on provoque l'arrêt de la man#uvre des appa reils de réglage dès qu'une petite variation du niveau du plan d'eau se produit en sens inverse de celle qui a provoqué la man#uvre des appareils de réglage, et ce, quel que soit le niveau atteint par le plan d'eau, afin que le débit réglé par les organes de réglage cor responde au débit nécessaire,
    pour ramener lentement le plan d'eau dans la zone neutre comprise entre les limites supérieure et infé rieure. II. Dispositif de réglage du niveau d'un plan d'eau pour la mise en #uvre du procédé selon la revendication I, comportant un or gane entraîné par le plan d'eau et actionnant des organes de commande des man#uvres d'ouverture et de fermeture d'appareils de réglage lors de variations du niveau du plan d'eau dépassant des limites supérieure et infé rieure fixées d'avance,
    caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour arrêter la ma- n#uvre des appareils de réglage dès qu'une petite variation du niveau se produit en sens inverse de celle qui a provoqué la man#uvre des appareils de réglage, et ce, quel que soit le niveau atteint par le plan d'eau, le tout de sorte que le plan d'eau revienne lentement dans la zone neutre comprise entre les limites supérieure et inférieure. SOUS-REVENDICATIONS: 1.
    Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que chaque fois que, le niveau du plan d'eau étant en dehors des limites supérieure et inférieure de la zone neutre et les appareils de réglage étant à l'arrêt, il sur vient une nouvelle variation du niveau, de même sens que celle ayant exigé une man#u- vre des appareils de réglage, on provoque une nouvelle man#uvre desdits appareils dans le même sens. 2.
    Dispositif selon la revendication II, caractérisé en ce que des moyens sont prévus qui, chaque fois due, le niveau du plan d'eau étant en dehors des limites supérieure et inférieure de la zone neutre et les appareils de réglage étant à l'arrêt, il survient une nouvelle variation du niveau, de même sens que celle ayant exigé une man#uvre des ap pareils de réglage, provoquent une nouvelle man#uvre desdits appareils dans le même sens. 3.
    Dispositif selon la revendication II et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que chaque circuit d'alimentation des organes de commande des organes de manceuvre des ap pareils de réglage comporte nu moins deux éléments de coupure montés en série, dont l'un est fermé, respectivement ouvert, par 11.organe entraîné par le plan d'eau approxi mativement lorsque ce dernier atteint les limites fixées arbitrairement, tandis que l'autre, commandé par un organe entraîné par le plan d'eau, est fermé, respectivement ouvert, suivant le sens de déplacement de ce dernier, dés qu'une petite variation inter vient, et ce,
    quel que soit le niveau du plan d'eau. 4. Dispositif selon la, revendication II et les sous-revendications ? et 3, caractérisé en ce que les éléments de coupure, man#uvrés dès qu'une petite variation du niveau ,du plan d'eau intervient, sont commandés par un organe distinct. de celui actionnant les élé- nients de coupure lorsque le niveau du plan d'eau atteint approximativement l'une des limites fixées. 5.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications <B>2)</B> et<B>3,</B> caractérisé en ce qu'il comporte un seul organe entraîné par le plan d'eau, constitué par un flotteur entraînant, par frottement, un organe mobile actionnant lui-même des éléments de coupure et dont les déplacements sont limités, de ma nière que, suivant le sens des déplacements du plan d'eau, une petite variation de celui-ci provoque la man#uvre desdits éléments de coupure,
    les autres éléments de coupure étant solidaires de l'organe mobile et étant man#u- vrés par le flotteur lorsque le plan d'eau atteint approximativement l'une des limites supérieure et inférieure. 6. Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que l'organe mobile s e déplace parallè lement à lui-même et qu'au moins un contre poids équilibre son propre poids, de manière qu'une poussée très faible soit déjà suffisante pour le déplacer. 7. Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que l'organe mobile est un organe rota tif entraîné par le flotteur. 8.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que les éléments de coupure sont consti tués par des interrupteurs électriques. 9. Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que les éléments de coupure actionnés par le flotteur sont des interrupteurs électri ques à rupture brusque. 10.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3, 5 et 8, caracté risé en ce que les circuits d'alimentation des organes de man#uvre des appareils de réglage comportent des relais et des interrupteurs commandés par les organes de commande des- dits organes de man#uvre, ces interrupteurs étant branchés de manière que les interrup teurs actionnés par le flotteur établissent des courants mais ne les coupent en aucun cas. 11.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour pro voquer une man#uvre continue des appareils de réglage pendant tout le laps de temps s'écoulant entre la fermeture et l'ouverture du circuit d'alimentation des organes de com mande des man#uvres desdits appareils. 12.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour pro voquer une man#uvre par impulsions des appareils de réglage pendant tout le laps de temps s'écoulant entre la fermeture et l'ou verture du circuit d'alimentation des organes de commande des manoeuvres desdits appa reils. 13.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte des organes actionnés par le flotteur, disposés et branchés dans les circuits d'alimentation des organes de ma noeuvre, -de manière que, lorsque le niveau du plan d'eau dépasse les limites -de la zone neutre, la commande des appareils de réglage s'effectue par impulsions, et que, lorsque ce niveau atteint d'autres limites inférieure et supérieure fixées arbitrairement, la manoeu- vre desdits appareils s'effectue de façon con tinue. 14.
    Dispositif selon la revendication II et les sous-revendications 2, 3 et 5, présentant des moyens pour provoquer les manoeuvres des appareils de réglage par impulsions, caracté risé en ce que -des moyens sont prévus pour que les ,déplacements des appareils de réglage correspondant à une impulsion soient diffé- rentg lors de l'ouverture et lors de la ferme- l;ure -desdits appareils.
CH227846D 1941-12-19 1941-12-19 Procédé de réglage automatique du niveau d'un plan d'eau et dispositif pour sa mise en oeuvre. CH227846A (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2458632A1 (fr) * 1979-06-11 1981-01-02 Hutchinson Mapa Nouveau barrage de retenue d'eau, du type mobile

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2458632A1 (fr) * 1979-06-11 1981-01-02 Hutchinson Mapa Nouveau barrage de retenue d'eau, du type mobile

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