Методы измерения количества топлива

ТОПЛИВОМЕРЫ И МАСЛОМЕРЫ

Введение

На многих современных самолетах масса топлива достигает 50-60 % его взлетной массы, поэтому точное определение запаса топлива на само­лете в значительной степени повышает безопасность полета и увеличивает его продолжительность и дальность. Размещается топливо в разнообраз­ных по объему и форме топливных баках жесткой, полужесткой и подвес­ной конструкции и расходуется из них в определенной последовательно­сти. Измерение в условиях полета количества топлива с достаточной точ­ностью является сложной задачей.

Приборы, предназначенные для измерения объема или массового коли­чества жидкого топлива (масла) на борту летательного аппарата (ЛД), назы­ваются топливомерами (масломерами).

Периодический контроль показаний топливомера позволяет летному экипажу измерить суммарное количество топлива, а также количество топ­лива в отдельных баках или группах баков, включить перекачивающие на­сосы для перекачки топлива из других баков в расходный бак, чтобы сохра­нить центровку самолета и не допустить остановки двигателей из-за пре­кращения подачи топлива. Во избежание нарушения центровки на ЛД уста­навливаются специальные автоматы, обеспечивающие выработку топлива из отдельных групп баков по определенной программе. Такие автоматы, со­ставляющие единую систему с топливомерами, называются системами из­мерения и расходования топлива.

Знание общего запаса топлива на летательном аппарате и его расхода в единицу времени позволяет определить время полета, а при известной скоро­сти полета и дальность. В настоящее время известны следующие методы измерения количества топлива (масла): весовой, гидростатический, поплав­ковый, емкостный, индуктивный, резистивный, акустический, радиоинтерферсиционный и радиоизотопный. Классификация топливомеров (масломеров) различных типов приведена в таблице 4.1.

На современных летательных аппаратах наибольшее распространение получили два основных типа топливомеров: поплавковые, основанные на из­мерении уровня топлива с помощью поплавка, плавающего на поверхности жидкости, и емкостные, основанные па измерении зависящей от уровня топ­лива электрической емкости специального конденсатора, установленного в топливном бакс.

Таблица 4.1

Метод измерения	Принцип действия	Принципиальная схема	Примечание
Весовой	Основан на непосредственном взвешивании бака с топливом		Измеряет вес топлива
Гидростатический	Основан на зависимости гидростатического давления P топлива от его уровня		То же
Поплавковый	Основан на свойстве поплавка плавать на поверхности жидкости и перемещаться вертикально вместе с уровнем жидкости		Измеряет уровень топлива
Емкостный	Основан на зависимости емкости конденсатора Cx, помещенного в бак, от уровня и диэлектрических свойств топлива		Измеряет массу или уровень топлива
Индуктивный	Основан на зависимости электрических потерь в катушке индуктивности, помещенной в топливо, от уровня топлива		Измеряет уровень электропроводящих жидкостей
Резистивный	Основан на зависимости сопротивления резистора Rx помещенного в бак, от уровня топлива		То же
Акустический (И-источник, П-приемник ультразвука)	Основан на свойстве ультразвуковых колебаний отражаться от границы раздела двух сред		Измеряет уровень топлива
Радиоинтерферен- ционный (ГВЧ – генератор высокой частоты)	Основан на использовании зависимости распределения напряжений и токов в длинной двухпроводной линии от степени заполнения ее топливом		Измеряет уровень топлива
Радиоизотопный	Основан на зависимости интенсивности излучения радиоизотопов при их прохождении через слой топлива		То же

4.1.1 Поплавковые электромеханические топливомеры и масломеры

Измерение запаса топлива или масла в баке летательного аппарата с помощью электрического рычажно-поплавкового топливомера (масломера) основано на принципе преобразования неэлектрической величины - пере­менной высоты уровня жидкости в электрическую величину - переменное активное сопротивление, меняющееся в соответствии с изменением уровня жидкости. Осуществляют это преобразование реостатные датчики рычажно-поплавкового типа, устанавливаемые в баки летательного аппарата. Указа­телем служит магнитоэлектрический логометр. Принцип действия поплав­кового топливомера (масломера) рассмотрим по принципиальной схеме, представленной на рисунке 4.1.

Электрический поплавковый топливомер состоит из датчика, указателя и соединительных проводов. В комплект некоторых типов топливомеров входит еще и переключатель, предназначений для подключения указателя к любому w датчиков, и измеритель количества топлива в отдельных баках (группах баков) или измеритель суммарного количества топлива во всех баках.

Поплавок датчика 1, находящийся на поверхности топлива, с помощью качалки 2 и передаточного механизма 4 (ПМ – система рычагов) связан с движком 5 потенциометра R_д. При изменении уровня топлива перемещение поплавка передается на ползунок, который, передвигаясь по сопротивлению R_д, делит его на два плеча. Последовательно с каждым плечем сопротивления соединены измерительные обмотки магнитоэлектрического логометра. С изменением сопротивлений плеч потенциометра R_д будут изменяться величины I₁ и I₂, протекающих по измерительным обмоткам логометра. В соответствии с этим будет изменяться и отношение токов
I₁ / I₂. Стрелка указателя при разном уровне топлива будет занимать соответствующее положение.

Рис. 4.1. Принципиальная схема поплавкового топливомера

По шкале указателя разградуированной в литрах, можно определить количество топлива в баке

Герметизация корпуса потенциометра от паров горючего обеспечивается сильфоном 3. Сопротивление потенциометра R_д выполнено из мангани­новой или константановой проволоки, намотанной на каркас, форма которого отражает функциональную зависимость уровня топлива в бакс данной кон­фигурации (высоты поплавка) от объема топлива в баке. При измерении суммарного количества топлива в нескольких баках сопротивления датчиков в отдельных баках образуют последовательное соединение потенциометров.

Для обеспечения сигнализации критического (в минутах или литрах) остатка топлива датчик имеет контактное устройство 6, связанное с осью датчика потенциометра R_д. При критическом остатке топлива в баке замыка­ются контакты 6 и загорается сигнальная лампа (на рисунке - 600 литров), установленная на приборной доске летчика.

На таком же принципе действия основана работа рычажно-поплавкового топливомера ТПР1-8А (или ТПР1-8Б), устанавливаемого на вертолеты (рис. 4.2). В комплект топливомера входят: указатель УТПР1К-1Л; переклю­чатель П7М5К-1; семь датчиков ДТПР; два имитатора ИДП2.

Указатель УТПР1К-1А или УТПР1К-1Б имеет три шкалы: внешнюю с наружной стороны от 0 до 2500 литров; внешнюю с внутренней стороны от 0 до 500 литров и внутреннюю - от 0 до 1000 литров.

По внешней шкале с наружной стороны ведется отсчет суммарного ко­личества топлива в баках № 1, 2, 3, 4, 5. По внешней шкале на внутренней стороне ведется отсчет количества топлива в баках № 1, 2, 3. По внутренней шкале ведется отсчет топлива в баках № 4, 5 и в дополнительных баках № 1Д, 2Д. Кроме того, на лицевой стороне прибора имеются две кнопки H и I которые предназначены для контроля работоспособности топливомера. Переключатель П7М5К-1 галетного типа имеет семь положений: сумма, 1, 2, 3, 4+5, 1Д, 2Д. Указатель установлен на приборной доске летчика, а галетный переключатель на центральном пульте летчика № 2.

Потенциометрические поплавково-рычажные датчики установлены в то­пливных баках. В том случае, когда дополнительные баки не установлены, вме­сто датчиков дополнительных баков должны подключаться имитаторы ИДП2.

В топливную систему входят также четыре насоса ЭЦН-91Б, которые служат для подкачки топлива из нижних баков № 4 и № 5 в расходные баки № 1 и № 2 и подкачки топлива из расходных баков № 1 и № 2 к насосам двигателей. Дополнительные баки, устанавливаемые в грузовой кабине, ну­меруются: бак № 6, бак № 7.

Помимо сигнальных табло, дающих летчику информацию о работе то­пливных насосов и положении перекрывных кранов (перекрывают подачу топлива в двигатель), в системе имеются сигнальные лампы: Л1 (красная) «Бак № 1 осталось 120 л»; Л2 (желтая) «Бак № 1 полон»; ЛЗ (красная) «Бак № 2 осталось 120л»; Л4 (желтая) «Бак № 2 полон»; Л5 (желтая) «Бак № 3 по­лон» и Л6 (желтая) «Бак доп. полон».

Авиационные электрические поплавковые топливомеры классифи­цируются: по виду измеряемой жидкости; по типу электрической систе­мы; по наличию сигнализации.

Маркировка топливомеров имеет буквы и цифры, обозначающие: Б бензиномер, К - керосиномер, М - масломер, Т -топливомер, Э - электрический, С (первая) суммирующий; С (последняя) с сигнализацией, а впереди стоящие цифры - порядковый номер тарировки; последняя цифра 7 указыва­ет па наличие сигнального устройства, а в случае его отсутствия ставится цифра 6. Для отличия одного топливомера от другого им присваивается по­рядковый номер тарировки, например: КЭС-917, МЭ-1866. Буква после но­мера тарировки топливомера указывает на изменения, происшедшие в тарировочных данных (например, ТЭС-1057Л, КЭС-917Б).

Дата добавления: 2014-11-08