Измерение количества топлива и масла

Масса топлива на самолёте достигает 50—60% его взлетной массы, поэтому большое значение имеет результат измерения за­паса топлива.

Приборы, измеряющие объемное или весовое количество топли­ва в баках, называются топливомерами. Они позволяют экипажу самолета в любой момент полета определить, сколько топлива имеется в баках, и оценить время, в течение которого можно продолжать полет.

Они обеспечивают:

-измерение массы топлива (масла), в отдельных баках или груп­пах баков;

-измерение суммарной массы топлива, приходящегося на каж­дый двигатель, в крыле или самолете;

-автоматическое управление последовательностью выработки топлива из баков и последовательностью заправки баков топ­ливом;

-автоматическое управление перекачкой топлива для поддержа­ния центровки самолета;

-сигнализацию о наличии критического запаса топлива (масла) на борту ЛА.

Методы измерения количества топлива (масла):

Весовой основан на непосред­ственном взвешивании бака с топли­вом

Рис.18

Гидростатический основан на зависимо­сти гидростатиче­ского давления Р топлива от его уровня

Рис.19

Поплавковый основан на свойстве поплавка плавать на поверхности жид­кости и переме­щаться вертикально вместе с уровнем жидкости

Рис.20

Емкостной основан на зависимости емкости конденсатора Сх, помещенного в бак, от уровня и диэлектрических свойств топлива

Рис.21

Индуктивный основан на зависимо­сти электрических потерь в катушке индуктивности, по­мещенной в топли­во, от уровня топли­ва

Рис.22

Резистивный основан на зависимо­сти сопротивления резистора Rx, помещенного в бак, от уровня топлива

Рис.23

Акустический основан на свойстве ультразвуковых ко­лебаний отражать­ся от границы раз­дела двух сред

Рис.24

Радиоинтерференционный (ГВЧ - генератор высокой частоты) основан на использо­вании зависимости распределения на­пряжений и токов в длинной двухпро­водной линии от степени заполнения ее топливом

Рис.25

Радиоизотопный основан на зависимо­сти интенсивности излучения радио­изотопов при их прохождении через слой топлива

Рис.26

Шкалы указателей топливомеров градуируют в единицах объема (литрах) или в килограммах. Поэтому тарировка шкалы зависит от размеров и формы топливного бака, для которого предназначен прибор. Для измерения количества топлива на самолетах служат поплавковые и емкостные топливомеры.

В поплавковом топливомере на поверхности топлива находится поплавок. Линейное перемещение поплавка или угловое перемещение связанного с ним рычага измеряется и позволяет судить о количестве топлива, находящегося в баке.

Работа емкостного топливомера основана на зависимости емкости конденсатора, расположенного в топливном баке, от уровня топлива. Так как диэлектрическая проницаемость топлива отличается от диэлектрической проницаемости воздуха, то при изменении уровня в баке будет меняться и емкость конденсатора.

Поплавковые топливомеры.

Поплавковый топливомер состоит из датчика, расположенного в топливом баке, и указателя, который помещается на приборной доске самолета.

Датчик измеряет уровень топлива в баке и выдает результат измерения в виде электрического сигнала постоянного или переменного тока.

Усилителем служит электроизмерительный прибор, шкала которого отградуирована в единицах количества топлива.

Первичным измерительным преобразователем в этих приборах является полый металлический или пенопластовый по­плавок. Форма и размеры поплавка зависят от конфигурации бака, типа топлива и условий эксплуатации системы. Наиболее распространены прямоугольные поплавки.

При наличии нескольких топливных баков можно путем пере­ключения электрических цепей подсоединять один и тот же указатель поочередно к каждому датчику или одновременно ко всем дат­чикам, соединенным последовательно. Это позволяет с помощью одного указателя и переключателя измерять запас топлива в каж­дом баке в отдельности или же суммарный запас топлива на само­лете.

Рис.27.Конструктивные схемы передачи перемещения

через герметичную стенку:

а — с разделительным сильфоном; б — с магнитной муфтой;

1 — поплавок; 2 — щетки потенциометра; 3 — потенциометр; 4 — сильфон; 5 — рычаг поплавка; б — поплавок; 7 — конические зубчатые колеса;. 8, 9 — магниты; 10 — щетка потенциометра; 11 — потенциометр; 12—немагнитная стенка

Датчик состоит из поплавка, механической передачи и электри­ческого преобразователя перемещений. Механическая передача преобразует вертикальное перемещение поплавка в угловое пере­мещение промежуточный оси, расположенной внутри бака, и пере­дает угловое перемещение промежуточной оси к, расположенной вне бака выходной оси через герметичную стенку.

Необходимость передачи перемещения через герметичную стен­ку вызывается требованиями обеспечения пожаробезопасности, так как пары горючего в случае нарушения герметичности, соприкоснув­шись с электрическими цепями датчика, могут вспыхнуть от слу­чайной искры, вызванной нарушением контакта.

На рисунке изображены два варианта механической передачи, отличающиеся кинематической схемой и способом передачи угло­вого перемещения через герметичную стенку.

В первом варианте угловое перемещение передается с помощью сильфона, работающего на изгиб, во втором варианте - с помощью магнитной муфты, состоящей из двух постоянных магнитов, разделенных немагнитной стенкой.

Электрический преобразователь перемещений в обоих вариан­тах выполнен в виде проволочного потенциометра.

Указатель топливомера представляет собой логометр; рамки логометра включены в мостовую схему. Потенциометр датчика об­разует два плеча этого моста. Электрическая схема аналогична схеме дистанционного манометра.

Поплавковым топливомерам свойственны методические и инструментальные погрешности.

К методическим погрешностям относят:

а) погрешности, обусловленные изменением положения топлива в баке при продольных и поперечных наклонах, самолета и при движении самолета с продольными и поперечными ускорениями;

б) погрешности, вызванные влиянием температуры на уровень топлива (в соответствии с коэффициентом объемного расширения топлива);

в) погрешности, обусловленные приближениями, допущенными при проектировании прибора (аппроксимацией характеристик реостатов и др.).

Инструментальные погрешности топливомера аналогичны по­грешностям других электромеханических приборов. Они определя­ются несовершенством механических и электрических элементов, наличием сил трения, люфтов, влиянием температуры на механи­ческие, электрические и магнитные свойства деталей и узлов и т. п.

Топливомеры (масломеры), работающие по суммирующей схеме и не имеющие сигнализации маркируют следующим образом: измеряющие запас бензина - БЭ, керосина - КЭ, масла - МЭ.

Топливомеры, измеряющие запас топлива во всех баках одновременно, а также запас топлива в каждом баке отдельно, т. е. работающие по суммирующей схеме и не имеющие сигнализации, маркируют следующим образом: измеряющие запас бензина - СБЭ, керосина - СКЭ.

Топливомеры (масломеры), имеющие сигнализацию, маркируют: СБЭСМЭС.

Каждый тип ВС имеет свой топливомер (масломер), который отличается от другого своей комплектностью и длиной рычага. Для отличия одного топливомера (масломера) от другого им дается порядковый номер разработки, например: СКЭС-2027В, МЭС-1857В, МЭ-1866. Последняя цифра 7 указывает наличие сигнального устройства, а в случае его отсутствия ставится цифра 6. Последняя буква указывает на изменение длины рычага.

Топливная система ВС служит для размещения и хранения запаса топлива, необходимого для выполнения полетного задания, а также для подачи топлива в авиадвигатель под давлением в количествах, обеспечивающих его работу на всех режимах и располагается в различных час­тях самолета: в крыле, киле, фюзеляже. Отсюда следует, что топливные баки ВС имеют сложную форму.

Для того, чтобы обеспечивать линейность статической характеристики бака, используют функциональный реостат, каркас которого имеет форму профиля, обусловленную конфигурацией бака, в котором устанавливается датчик. Таким образом учитывается непропорциональность между изменением количества топлива и его уровнем в баке сложной формы. Это вызывает стремление сделать шкалу указателя более равномерной. Высота Н уровня топлива в баке зависит от объема \/ бака: Н = f(V) в связи с чем шкала показывающего прибора отградуирована в литрах.

РЫЧАЖНО-ПОПЛАВКОВЫЙ ТОПЛИВОМЕР СКЭС-2027В

СКЭС-2027В предназначен для непрерывного дистанционного измерения и индикации запаса топлива раздельно в каждом баке, суммарного количества топлива, для включения сигнализации о критическом остатке топлива 300 л и о заполнении.

Принцип действия топливомера основан на изменении активного сопротивления реостатных датчиков при изменении уровня топлива в баках с последующим измерением этого сопротивления симметричным неуравновешенным мостом.

РЫЧАЖНО-ПОПЛАВКОВЫЙ МАСЛОМЕР МЭС-1857В

МЭС-1857В предназначен для непрерывного дистанционного измерения и индикации запаса масла в маслобаках, выдачи сигнализации о крити­ческом остатке масла 20 л.

РЫЧАЖНО-ПОПЛАВКОВЫЙ МАСЛОМЕР М Э -18 66

МЭ-1866 предназначен для дистанционного измерения и индикации количества рабочей жидкости (АМГ-10) в баке гидросистемы.