Для выполнения поставленной задачи недостаточно измерять уровень воды в ванне. Необходим элемент, который перекрывал бы поток воды при получении сигнала от чувствительного элемента.
Элементы, которые по сигналу чувствительного элемента изменяют состояние системы (в данном случае прекращение притока воды), называются исполнительными. Их общее обозначение в функциональных схемах квадратики.
С помощью этих двух типов элементов можно создать простое устройство для прекращения притока воды в ванну. В качестве чувствительного элемента используется поплавок, лежащий на поверхности воды; в трубу, подводящую воду, встраивается исполнительный элемент — запорный вентиль.
Команда о перекрытии вентиля при достижении заданного уровня воды передается при помощи рычага с неподвижной центральной осью. На одно плечо рычага воздействует чувствительный элемент — поплавок, а другое плечо связано с вентилем.
Усилие, необходимое для прерывания потока воды, возникает в автоматическом устройстве не за счет мускульной силы человека, а благодаря выталкивающей силе, действующей на поплавок, т. е. возникающей в чувствительном элементе. Рассмотрим действие такого устройства, начиная с момента, когда ванна пуста.
Вначале поплавок лежит на дне, рычаг поддерживает задвижку вентиля в крайнем верхнем положении и приток воды максимален. С ростом уровня воды в ванне поплавок поднимается, задвижка вентиля соответственно опускается, все более ограничивая приток, пока поплавок не поднимется настолько высоко, что полностью запрет вентиль.
При такой конструкции неизбежно уменьшение притока воды с ростом ее уровня. Если считать, что это не имеет значения, то устройство в процессе наполнения ванны работает правильно.
Однако очевидно, что при выпуске воды из ванны, т. е. при понижении ее уровня, вентиль вновь откроет приток, что сделает невозможным или замедлит опорожнение ванны.
Поэтому следует отказаться от решения задачи с помощью данного устройства и ввести следующее дополнение в задание: после первоначального достижения заданного уровня воды приток ее не должен включаться автоматически при понижении уровня.
