Топливомерные системы автоматической центровки ЛА

Для поддержания центра тяжести самолета в определенном положении при изменении запаса топлива необходимо, чтобы мас­са топлива в баках, расположенных симметрично относительно продольной оси самолета, была одинаковой. Эту задачу решают автоматы выравнивания пли автоматы центровки перекачкой топ­лива (АЦТ).Принцип действия АЦТ основан на сравнении электрических параметров (напряжения или сопротивления), пропорциональных количеству топлива в соответствующих баках или крыльях, и вы­работке по результатам сравнения сигнала управления насосами перекачки топлива. На рис. 13 представлена принципиальная схе­ма автомата выравнивания топливоизмерительной системы

Рис. 13. Принципиальная электрическая схема автомата выравнивания

Потенциометры R ₁и R ₂питаются от трансформатора Т.Вы­ходные противофазные напряжения потенциометров поданы на параллельно соединенные фазочувствительные реле РФ1 и РФ2. Щетки потенциометров R ₁и R ₂перемещаются на углы, пропорцио­нальные массе топлива в сравниваемых баках, электродвигателя­ми, уравновешивающими мостовые схемы ТИС соответственно ле­вого и правого крыла. Если выработка топлива из крыльев идет неравномерно, то при достижении установленной разности масс топлива на входе РФ1 появится напряжение, достаточное для его срабатывания. Реле РФ1 в зависимости от фазы входного напряжения выработает сиг­нал пуска насосов для перекачки топлива с левого крыла в пра­вое или наоборот. В том случае когда по каким-либо причинам разность масс топлива продолжает увеличиваться, то срабатывает реле РФ2и включает сигнализацию «Отказ АЦТ».Автоматы выравнивания у других типов ТИС отличаются от рассмотренного тем, что потенциометры R ₁и R ₂у них включают­ся в плечи мостовой резистивной схемы, на выходе которой вклю­чены фазочувствительные реле. – погрешностей, являющихся следствием продольных и попереч­ных кренов и ускорений самолета; Погрешности состоят из:

– погрешностей, возникающих при неточной установке топливных баков и отклонений их размеров от полученных при расчете и та­рировке;

– температурных погрешностей, вызванных изменением темпера­туры топлива в баке и сменой сорта топлива;

– температурных погрешностей, появляющихся из-за изменения магнитных характеристик и электрических параметров при измене­нии температуры окружающей среды;

– погрешностей, возникающих из-за изменения напряжения ис­точника питания.

Канал измерения давления

Приборы, предназначенные для измерения давления называются манометрами. По назначению авиационные манометры делят на манометры, измеряющие абсолютное давление, разность давлений (дифференциальные) и отношение двух давлений. Дифференциальные манометры используются для измерения избыточных давлений жидкостей и газов в различных отсеках авиационных двигателей (в топливной системе, системе смазки и т.д.). Манометры абсолютного давления (моновакууметры) применяются для измерения давления во всасывающих системах. Манометры отношения давлений служат для контроля степени сжатия газов в различных ступенях газотурбинных двигателей. Помимо манометров со стрелочной индикацией, на летательных аппаратах широко применяются сигнализаторы и датчики давлений. Сигнализаторы давлений включают электрический сигнал при выходе измеряемого давления за допустимые для нормальной работы двигателя пределы. Датчик давления выдает электрический сигнал, пропорциональный измеряемому давлению и используемый для автоматического управления системами ЛА или для дальнейшей передачи на указатели в дистанционных манометрах. По методам измерения давления манометры можно разделить на следующие группы:

- механические (недистанционные), в том числе жидкостные, весовые и пружинные.

- электромеханические, в которых механический чувствительный элемент сочетается с электрической дистанционной передачей.

- электрические, в том числе электронные, газоразрядные, радиоактивные, тепловые пьезорезисторные.

При использовании чисто механических манометров давление должно подводиться с помощью трубопроводов непосредственно к приборной доске самолета. дистанционные электромеханические манометры, в которых датчик, содержащий механический чувствительный элемент с электрическим преобразователем, устанавливается непосредственно у объекта измерений. При этом электрические сигналы, снимаемые с датчика, передаются по электропроводам и воспринимаются расположенным на приборной доске электроизмерительным прибором или используется в системах автоматического регулирования.

Рис. 5. Структурная схема датчика давления. В измерительных упругих элементах происходит преобразование измеряемого давления в усилие, которое деформирует упругий элемент и уравновешивается возникающими в нем упругими силами. В чувствительном элементе датчика происходит преобразование физической величины, в данном случае деформации упругого элемента, в электрический сигнал. Упругой характеристикой принято называть зависимость между перемещением λ определенной (измерительной) точки упругого элемента и величиной нагрузки Р (давление). Чувствительность S упругого элемента является одним из основных его параметров и выражается отношением. Для упругих элементов с линейной характеристикой: S=λ/p. Понятие эффективной площади вводят для мембран и сильфонов:

где Q – сила, которую развивает мембрана или сильфон в измерительной точке под воздействием давления р.

Типы упругих элементов

Балка, заделанная с двух сторон Тензорезисторные датчики контактных давлений:

 

 

Струна Частотные датчики давления ; ;

Плоская мембранная плита, выполненная за одно целое с корпусом датчика. Применяется в емкостных датчиках, рассчитанных на высокие давления.

Плоская сварная мембрана. Тензорезисторные, гальваномагнитные и емкостные датчики давления.

 

 

Гофрированная мембрана с тороидальным краевым гофром и линейной характеристикой. Тензорезисторные и гальваномагнитные датчики давления. Обычный малогабаритный сильфон. Гальваномагнитные датчики давления. (Схему включения смотри в тетради) полупров. и частотные датчики

 

Полупроводниковые измерители давления:

Частотные датчики давления:

 

Основной погрешностью емкостных датчиков является температурная погрешность, вызванная смещением электродов (пластин) конденсатора при изменении температуры за счет неравенства значений температурных коэффициентов линейного расширения материала элементов конструкции. Эта погрешность устраняется либо конструктивным путем, либо изготовлением всех деталей емкостного преобразователя из металла одной марки и одной марки изолятора

Гистерезисом называют неоднозначность хода статической характеристики датчика при увеличении и уменьшении входной величины. Гистерезис выражается в процентах:

,

где B _max и B _min– изменениевыходной величины в рабочих пределах. Погрешности датчиков давления.К инструментальным погрешностям манометра относятся:

1. Шкаловые погрешности;

2. Погрешности, вызываемые трением в механизме;

3. Погрешности от неуравновешенности деталей передаточно-множительного механизма;

4. Температурные погрешности;

5. Погрешности гистерезиса.

 

Наибольшую величину имеют погрешности от трения и температурные погрешности.

Изменение температуры окружающей среды по сравнению с температурой градуировки приводит к следующим погрешностям:

а) изменение модуля упругости материала, из которого изготовлен упругий чувствительный элемент;

Величина погрешности от изменения модуля упругости неодинакова по всей шкале: при нулевой разности давлений, погрешность равна нулю; с увеличением разности давлений погрешность возрастает.

Абсолютное значение температурной погрешности, вызванное изменением модуля упругости

 

где l - температурный коэффициент модуля упругости;