МДК 01.04 Приборное оборудование воздушных судов (стр. 30 )

В конструкцию датчиков вводятся индуктивные или магнит­ные сигнализаторы, с помощью которых осуществляется автома­тическое программное управление расходом топлива, управление заправкой самолета и сигнализация о критическом остатке топлива.

Существуют датчики, предназначенные только для управле­ния автоматикой выработки топлива, т. е. конструктивно испол­ненные как сигнализаторы.

Конструктивно датчик (рис. 6) состоит из следующих основ­ных частей: головки 1 с фланцем и штепсельным разъемом, прес­сованного основания 13, одной или нескольких внутренних профи­лированных труб 8, внешней трубы 9 с равноширокой регулиро­вочной канавкой 10 по всей длине и экранирующей трубы 11.

По направляющей трубке 7 с нижним упором 5 перемещается поплавок 3 с постоянным магнитом 4, управляющий магнитным контактом 2. Трубы фиксируются основанием и изоляционными вкладышами 12. Внутри направляющей трубки встроен датчик-компенсатор 6, выполненный в виде цилиндра с расположенным внутри него термосопротивлением. Датчик-компенсатор выдает в схему измерения количества топлива сигнал, пропорциональный температуре топлива, чем компенсируется температурная методическая погрешность.

Рис. 6. Датчик емкостного топливомера:

1 – головка; 2 – магнитный контакт;

3 – поплавок; 4 – постоянный магнит;

5 – нижний упор; 6 – датчик-компенсатор;

7 – направляющая труба; 8 – внутренняя

труба; 9 – внешняя труба; 10 –

регулировочная канавка; 11 –

экранирующая труба; 12 – изоляционный

вкладыш; 13 – основание.

Кинематическая схема указателя топливомера с круглой шка­лой представлена на рис. 7.

Рис. 7. Указатель топливомера:

1,2 – двигатели; 3 – редуктор; 4 – штифт; 5 – ограничитель; 6 – ось редуктора; 7 – оправа; 8 – делитель напряжения; 9 – ползунок делителя; 10 – токопровод; 11 – стрелка; 12 – кнопка.

В указателе смонтированы два механизма. Каждый механизм включает двигатель 1 типа ДИД-0,5, редуктор 3 с переда­точным отношением i=500, делитель напряжения 8, вклю­ченный в измерительную мос­товую схему уравновешивания, и стрелку 11 прибора. Таким образом, прибор имеет две стрелки и две шкалы — на­ружную и внутреннюю. По наружной шкале отсчиты­вается суммарный запас топ­лива, по внутренней — запас топлива в каждой из групп баков или в отдельных баках.

При изменении уровня топлива в баке (рис. 8, а) поплавок, находящийся на поверхности топлива, следует за изменением уровня и через систему рычагов перемещает ползунок потенцио­метра R6, расположенного в корпусе датчика. Ползунок, пере­мещаясь, изменяет величину сопротивления, включенного в мос­товую схему таким образом, что одновременно изменяются два соседних плеча моста, чем достигается полная температурная компенсация.

Изменение сопротивления вызывает изменение величины токов I1 и I2, протекающих по рамкам логометра, а следовательно, и их отношения. В результате угол поворота рамок логометра ста­новится функцией высоты уровня топлива в баке, поэтому шкала логометра может быть непосредственно отградуирована в литрах керосина, бензина или масла. При критическом остатке топлива в баке замыкаются контакты S и загорается сигнальная лампа Л, установленная на приборной доске летчика. Так как баки имеют сложную конфигурацию, уровень топлива в них связан с объемом топлива сложной зависимостью и шкала топливомера без специальных мер будет неравномерной. Посколь­ку отношение токов в рамках логометра обратно пропорциональ­но отношению индукций в зазоре, требуемый равномерный харак­тер шкалы топливомера можно получить, изменяя форму полюс­ных наконечников или сердечников логометра.

Рис. 8. Принципиальная электрическая схема несуммирующего (а) и суммирующего (б) поплавкового топливомера

При измерении суммарного количества топлива в нескольких баках применяется схема последовательного соединения датчиков (рис. 8, б). В этом случае, когда к одному указателю с задан­ной характеристикой шкалы подключаются разные датчики R4', устанавливаемые в баках различной формы, подгонка указателя к датчику производится путем профилирования реостата датчика и подключения добавочных сопротивлении. На рис.9 в качест­ве примера показан профилированный реостат, у которого обмот­ка 1 нанесена на выполненный по определенному профилю кар­кас 2. Профилирование реостатов датчиков позволяет сохранить равномерность шкалы указателя для всех баков.

Рис.9. Схема профилированного реостата:

1 – обмотка; 2 – каркас

5.3 Электрические схемы включения

Принципиальная электрическая схема измерительной части поплавкового топливомера, собранного по компенсационной схеме, при измерении запаса топлива в одном баке приведена на рис. 10. Работа схемы происходит следующим образом. На потенциометр датчика R2 подается напряжение, пропорциональное полному объему, измеряемому данным датчиком. Потенциометр датчика профилируется в соответствии с тарировочными данными бака. С потенциометром датчика R2 в мостовую схему включен потен­циометр отработки R1. Мост запитывается переменным током на­пряжением 115 В, f=400 Гц.

Рис.10. Компенсационная схема намерения уровня топлива

На потенциометр отработки R1 подается напряжение, равное по величине напряжению на датчике и противоположное по фазе. При определенном значении напряжения на потенциометре датчика R2 система находится в состоянии равновесия и разность потен­циалов между точками Д и В равна нулю, т. е. сигнал на входе усилителя отсутствует.

При изменении напряжения на датчике вследствие изменения уровня, а следовательно, и количества топлива в баке между точками Д и В возникает разность потенциалов и на входе усили­теля появляется сигнал, который после усиления поступает на уп­равляющие обмотки двухфазного индукционного двигателя.

Двигатель отработает движок потенциометра R1 до сбаланси­рованного положения моста и одновременно отработает стрелку указателя или через лентопротяжный механизм профильную лен­ту. Напряжение на входе усилителя становится равным нулю. Стрелка указателя устанавливается против деления шкалы, соот­ветствующего количеству имеющегося в баке топлива.

Система будет находиться в равновесии, когда напряжение на участке АВ будет равно и противоположно по фазе напряжению на участке ДА.

При изменении суммарного объема топлива в двух баках про­порционально изменяется напряжение между точками А и В, кото­рое равно сумме напряжений, снимаемых с потенциометров всех датчиков.

Напряжение на потенциометре отработки R1 в этом случае равно сумме напряжений, поданных на потенциометры всех дат­чиков.

.

Рис.11. Принципиальная электри­ческая схема емкостного измерительного моста

Измерительная часть электроемкостного топливомера пред­ставляет собой самоуравновешивающийся мост переменного тока, одним плечом которого является емкость датчика Сх.

На рис. 11 представлена принципиальная электрическая схема измерения количества топлива, состоящая из основного из­мерительного моста 1 и дополнительного (компенсационного) 2. Мосты питаются переменным током напряжением 115 В, 400 Гц. В плечи моста 1 включены емкости Сх, Со и сопротивления Rl, R2, R3, R4, R5, R. При изменениях емкости датчика Сх нарушается равновесие моста и на входе усилителя У1 появляется сигнал, который через сумматор поступает на усилитель УЗ, а затем на двигатель отработки М, который перемещает через лентопротяж­ный механизм ленту показывающего прибора. Показывающий прибор топливомера может быть выполнен и с круглой шкалой, тогда двигатель отрабатывает через редуктор стрелку прибора. При перемещении стрелки (или ленты в ЛПМ) одновременно от­рабатывается щетка потенциометра R, уравновешивающего мост. Переменные резисторы R1 и R5 служат для регулировки моста при пустом и полностью заправленном баке (регулировка «нуля» и «максимума»).

Величина диэлектрической проницаемости е1 меняется в зави­симости от изменения температуры и сорта топлива, так как при этом изменяется его плотность. Для устранения методических погрешностей, вызванных изменением диэлектрической проницае­мости топлива от изменения температуры и сорта топлива, приме­няют корректор сорта топлива и компенсационную схему.

Корректировка по сорту топлива осуществляется ступенчатым изменением величины сопротивления R4, включенного в основ­ной измерительный мост параллельно с сопротивлением R5 регу­лировки «максимума».

Компенсационная схема представляет собой активный мост 2 переменного тока, состоящий из постоянных резисторов Rl', R2', R3' и термосопротивления Rt, включенного в четвертое плечо (рис. 11).

Термосопротивление встраивается в нижнюю часть датчика топливомера.

Изменение компенсационного напряжения, пропорциональное вырабатываемому объему топлива, осуществляется посредством изменения напряжения, питающего мост.

Компенсационный мост балансируется при нормальной темпе­ратуре топлива t = 20°С. Изменения температуры выводят мост из равновесия, и компенсационное напряжение через усилитель У2 поступает на вход усилителя УЗ через сумматор, где оно складывается в противофазе с основным напряжением измери­тельного моста.

При измерении суммарного запаса топлива в баках самолета принципиальная электрическая схема измерительного моста не меняется. Изменяется только емкость Сх, которая в данном слу­чае равна сумме емкостей всех параллельно включенных датчи­ков, и соответственно ей вводится в схему другое значение пос­тоянной емкости Со. Кроме того, изменяются регулировочные эле­менты R1 и R5.

Так как электрическая емкость сухих датчиков для различных групп различна, для получения нулевого положения по шкале показывающего прибора необходимо, чтобы все группы датчиков имели одинаковую емкость при незалитой топливной системе. Уравнивание начальной емкости датчиков Со по группам произ­водится с помощью подгоночных конденсаторов постоянной ем­кости, помещаемых во фланцы датчиков.