9. Радиоизотопный метод [6], [12]

Метод основан на изменении интенсивности излучения ра­диоизотопов при их прохождении через слой жидкости, уровень которой измеряется. Контроль уровня осуществляется одним из двух способов.

Первый способ заключается в просвечивании жидкости с по­мощью источника гамма-излучения; приемником служит газораз­рядный счетчик, измеряющий интенсивность излучения, завися­щую от уровня жидкости, или механически перемещающийся вместе с источником вслед за уровнем с помощью следящей си­стемы (см. рис. 9.2,d). При втором способе источник и прием­ник излучения находятся по одну сторону бака; источник быст­рых нейтронов (полоний-бериллиевый или др.) посылает поток нейтронов по направлению к баку (см. рис. 9.2, е). При измене­нии уровня жидкости разница в отражающих свойствах нижней и верхней сред приводит к резкому изменению количества нейтро­нов, отразившихся от срезы и зарегистрированных приемником, которым служит пропорциональный борный счетчик или др.

Измерение уровня жидкости осуществляется с помощью сле­дящей системы, непрерывно перемещающей источник и приемник, излучения вслед за уровнем.

На летательных аппаратах применение нашли поплавковый и емкостный топливомеры, которые рассматриваются более под­робно в § 9.4 и 9.5.

2.5. Методы измерения расхода топлива

Рассмотрим следующие методы измерения расхода топлива: объемный, гидродинамический (переменного перепада давлений), метод постоянного перепада давлений, центробежный, турбин­ный, тепловой, ультразвуковой, электромагнитный (индукци­онный).

1. Объемный метод [16]

Метод основан на пропускании через трубопровод контроли­руемого потока жидкости порциями определенного объема. В ка­честве датчика объемного расходомера используются обратимые

жидкостные насосы — дисковые, чашечные, лопастные, зубчатые, винтовые и др. (рис. 9.3). Измерение расхода сводится к изме­рению числа порций, проходящих в единицу времени.

Достоинство объемного метода заключается в том, что вяз­кость жидкости не влияет на работу датчика; недостатком мето­да является возможность закупоривания магистрали при закли­нивании датчика.

2. Гидродинамический метод [10], [11]

Метод основан на зависимости перепада давлений, возника­ющего на дросселирующем элементе, установленном в трубопро­воде, от расхода топлива. В качестве дросселирующего элемента используются трубка Вентури или диафрагма (рис. 9.4, а, б). Зависящий от расхода топлива перепад давлений может быть получен также с помощью трубки полного давления p₁ и прием­ника статического давле­ния р₂ (см. рис. 9.4,в).

Объемный расход топ­лива связан с перепадом

перепадо давлений зависимостью

,

где — коэффициент рас­хода, зависящий от типа и разме­ров дросселя, вяз­кости жидкости и условий истече­ния (от числа Рейнольдса);

F — сечение трубопро­вода;

Q - плотность жидкости,

р₁- р₂ – перепад давлений

Измерение перепада давлений p₁ — р₂ осуществляется с по­мощью дифференциального манометра.

Недостатком расходомеров дроссельного типа является квад­ратичная зависимость перепада давлений от расхода топлива. Гидродинамический метод измерения расхода топлива может быть реализован также с помощью расходомера пружинного ти­па (см. рис. 9.4, г), который отличается от предыдущих тем, что гидродинамическая сила, действующая на поворотную заслонку, уравновешивается силой упругости пружины при ее деформации. Профилируя трубу на участке, где перемещается подвижная часть, можно получить линейную зависимость перемещения за­слонки от расхода. Для получения электрического сигнала за­слонка должна быть связана с преобразователем перемещений (потенциометрическим, индуктивным или др.). В целях пожаробезопасности преобразователь выносят за пределы топливной ма­гистрали; при этом перемещение заслонки передается через гер­метичную стенку, что осуществляется с помощью магнитной муфты.