Вопрос № 52

Назначение, виды и принцип действия систем расхода топлива

Приборы, предназначенные для определения расхода топлива, носят название расходомеров. В авиации находят применение суммирующие расходомеры, расходомеры суммарного и мгновенного расхода топлива, топливомеры-расходомеры.

Суммирующие расходомеры. Наибольшее применение на самолетах и вертолетах получили скоростные суммирующие расходомеры, показывающие количество израсходованного топлива с момента запуска авиадвигателей (или величину остатка топлива в баках) в литрах или килограммах. Принцип действия скоростных суммирующих расходомеров основан на измерении скорости потока топлива в питающей магистрали с помощью спиральной крыльчатки (турбинки), помещенной в этот поток. Скорость вращения крыльчатки пропорциональна скорости потока, т. е. расходу топлива, и измерение расхода сводится к измерению скорости вращения крыльчатки.

В датчике расходомера скорость вращения крыльчатки преобразуется в электрические импульсы, число т которых в единицу времени пропорционально скорости вращения крыльчатки.

Суммарный расход топлива Q_Σ за время t будет

(1)

Здесь буквой М обозначено общее число электрических импульсов за время t; k — коэффициент пропорциональности.

Описанный принцип измерения использован в суммирующих расходомерах СРБ-6, РТС16А-4 и др.

Датчик расходомера (рис. 5), включаемый в топливную магистраль авиадвигателя, представляет собой пятилопастную крыльчатку 1, помещенную в направляющий аппарат. Крыльчатка с помощью червячного редуктора вращает стальной кулачок 2 индуктивно-импульсного устройства. При этом периодически меняется величина магнитной проницаемости железного сердечника 3 и, следовательно, индуктив ное сопротивление катушки L1. Здесь же на магнитопроводе 4 располагается катушка L2 с неиз­менным индуктивным сопротивлением.

Рис. 5. Конструктивная датчика расходомера: 1 — крыльчатка; 2 — кулачок;

3 — сердечник; 4 — магнитопровод

Индуктивности датчика L1 и L2 являются плечами моста прин­ципиальной схемы комплекта расходомера (рис. 6). Два других плеча моста L3 и L4 образованы вторичной обмоткой трансформатора Тр. При вращении крыльчатки периодически меняется индуктивность катушки L1 и, следовательно, нарушается и восстанавливается равновесие моста.

Рис. 6. Схема расходомера

Это вызывает периодическое появление на выходе моста а — б импульсов напряжения переменного тока, частота которых пропорциональна скорости вращения крыльчатки. С выхода моста импульсы напряжения переменного тока поступают на двухполупериодныи выпрямитель с удвоением напряжения, собранный на двух германиевых диодах и конденсаторах С3, С4.

Тиратронный прерыватель служит для усиления сигналов, по­ступающих с выпрямителя.

При отсутствии импульса напряжения с удвоителя к сетке тиратрона подводится нулевой потенциал относительно катода. В этом случае тиратрон, питающийся напряжением 48В от обмотки трансформатора, зажигается и гаснет с частотой 400 Гц. Постоянная составляющая пульсирующего анодного тока тиратрона замыкается через обмотку электромагнита, и якорь его будет притянут к сердечнику. При разбалансе моста с выпрямителя к сетке тиратрона подводится отрицательный потенциал и тиратрон не зажигается. Обмотка электромагнита при этом обесточивается, отпуская якорь. При каждом притяжении якоря поворачивается на один зуб храповое колесо шагового механизма, которое через редуктор соединено со стрелкой указателя расходомера. Последняя, перемещаясь, показывает запас топлива в баках.

Шкала указателя оцифрована от 0 до 12 000 кГ с ценой деления 200 кг. На лицевой части указателя имеется кремальера, с помощью которой стрелка прибора устанавливается на деление шкалы, соответствующее количеству залитого топлива.

Вывод: в авиации находят применение суммирующие расходомеры, расходомеры суммарного и мгновенного расхода топлива, топливомеры-расходомеры.