Комбинированные расходомеры
Широкое применение находят комбинированные расходомеры, которые одновременно определяют мгновенный и суммарный расходы топлива. Датчик такого измерителя представляет собой комбинацию датчиков мгновенного и суммарного расходов.
Указатели обоих приборов располагаются в одном корпусе (рис. 153).
Указатель суммирующего расходомера имеет шаговый механизм, на выходной шестерне которого закреплена стрелка.
После заправки топливом стрелка с помощью кремальеры устанавливается на том значении шкалы, которое соответствует количеству залитого в баки топлива. Указатель мгновенного расхода топлива снабжен бесконтактным сельсином БКС, ротор которого связан со стрелкой мгновенного расхода.
Расходомеры всех типов имеют буквенно-цифровую маркировку. Например, расходомер РТС-16А означает: «Расходомер топлива суммирующий», рассчитанный на измерение расхода топлива, максимальная скорость которого не более 16 т/ч. Маркировка РТМС соответствует: «Расходомер топлива мгновенного и суммарного расходов».
К маркировке указателя добавляется число, которое обозначает максимальное значение его шкалы в тысячах литров или килограммов. Например, в указателе РТС-16-12 шкала рассчитана на 12 000л.
Приборы, которые измеряют количество топлива на самолете или вертолете, называются топливомерами. В них наибольшее распространение нашел метод измерения, основанный на определении уровня топлива в баках. В зависимости от вида датчика различают поплавковые и емкостные топливомеры.
Поплавковые топливомеры могут быть механическими и электромеханическими. Механические топливомеры устанавливаются непосредственно на топливном баке, имеют шкалу и служат для контроля уровня топлива в процессе заправки бака. Электромеханические топливомеры являются дистанционными приборами.
На рис. 154 приведена конструктивная схема датчика поплавкового топливомера. При изменении уровня топлива поплавок в перемещается вверх или вниз и через рычажную передачу 6, 5, 3 поворачивает щетку 2 потенциометра /. Гофрированный сильфонный разделитель 4 исключает попадание топлива или его паров в полость корпуса, где установлен потенциометр 1.
В качестве указателей топливомеров обычно используются ло — гометры. Шкала их градуируется в литрах в соответствии с градуировочной кривой бака, для которого предназначен прибор
На самолетах и вертолетах применяются в настоящее время магнитоэлектрические указатели типов БЭ-09, БЭ-4М, ЛД-49, которые отличаются друг от друга видом схем логометра. Ввиду того, что топливные баки имеют самые разнообразные формы и объемы, то предназначенные для них топливомеры отличаются градуировкой и диапазоном измерения. В соответствии с этим топливомеры имеют различные обозначения (например, БЭ-4Л1, КЭС 857 и др.).
Все поплавковые топливомеры имеют в своей конструкции скользящие контакты, сложное профилирование потенциометра датчика, значительные погрешности измерения из-за ускорений, действующих на летательный аппарат и т. д. Это является их существенным недостатком.
Емкостные топливомеры состоят из приемника уровня топлива, усилителя и указателя Приемник (рис. 155) имеет две (или несколько) концентрические трубы, между которыми имеется зазор, т. е. представляет собой цилиндрический конденсатор, высота которого рав
на высоте бака. С изменением уровня бака изменяются высоты воздушного зазора и зазора, заполненного топливом, что приводит к изменению величины емкости конденсатора, так как диэлектрические постоянные воздуха ев топлива ет различны. Полная емкость конденсатора равна сумме емкостей нижней и верхней частей:
С = kzrh — Ь kt — К) = k [ є/zg — f-
+(гт — є) Л] = (2.19)
где ft— коэффициент, учитывающий профиль бака:
k0 — k-Ehs и ftt = ft(eT — г).
Таким образом, емкость приемника пропорциональна высоте уровня топлива в баке. Так как обычно для топливных баков объем топлива не имеет линейной связи с высотой его уровня, то для получения равномерной шкалы указателя топливомера поверхности труб приемника соответствующим образом профилируются.
Измерение величины емкости осуществляется специальными измерительными схемами топливомеров. На рис. 156 представлена принципиальная схема измерительной части одного из топливомеров типа СЭТС (суммирующий электроемкостной топливомер с сигнализацией остатка топлива).
От обеих половин wl и w2 вторичной обмотки трансформатора Тр1 по сопротивлению Rc (утечки сетки лампы Л1 усилителя) протекают контурные токи І.
, При их равенстве напряжение на сетке лампы равно нулю. Когда происходит изменение уровня топлива в баке, то меняется и величина емкости Сх и, следовательно, сумма контурных токов. При этом фаза напряжения на сетке лампы Л1 зависит от знака изменения емкости Сх. Лампа Л1, а затем Л2 открываются, и выходной сигнал в виде напряжения через трансформатор Тр2 поступает на управляющую обмотку электродвигателя. Последний перемещает стрелку указателя и щетку потенциометра обратной связи R0 с и сторону уменьшения рассогласования.
При измерении суммарного количества топлива во всех баках емкости Сх приемников всех топливных групп специальным переключателем соединяются параллельно.
Для проверки правильности работы схем служат емкости С0
и Си-
Кнопка К1, расположенная на корпусе указателя, включает вместо емкости Сх приемника эталонную емкость С0, она соответствует емкости приемника при пустом баке, при которой стрелка указателя должна отклониться на нулевую отметку шкалы. При одновременном нажатии на кнопку указателя К1 и кнопку К2, расположенную на панели усилителя, вместо приемника в схему включаются емкости С0 и Сх. Сумма этих емкостей соответствует емкости приемника, при которой стрелка устанавливается на контрольной отметке, соответствующей 2/3 значения шкалы указателя.
Сопротивления R1 и R2 обеспечивают регулировку схемы измерения. С их помощью при пустом баке стрелка устанавливается на нулевую отметку шкалы, а при полностью залитом баке — на отметку, соответствующую количеству залитого топлива.
Шлицы щеток сопротивлений R1 и R2 располагаются обычно на корпусе усилителя.
Шкала указателя топливомера проградуирована в литрах. Для измерения количества топлива одновременно в двух группах баков применяются двухстрелочные указатели.