Манометры применяются на самолете для измерения давления топлива, масла, наддува (в поршневых двигателях) и т. д.
В качестве чувствительных элементов в манометрах используются мембранные коробки или манометрические трубчатые пружины. Мембранные коробки представляют собой соединение двух или большего числа гофрированных металлических мембран таким образом, что между ними образуется полость, сообщаемая с измеряемым давлением. К серединам мембран припаиваются жесткие центры, связанные через передаточный механизм со стрелкой указателя манометра.
Манометрическая трубка представляет собой плавно изогнутую по дуге окружности полую трубку овального сечения, один конец которой жестко закреплен и сообщается с измеряемой средой, a второй — свободно перемещается под действием сил давления. Свободный конец трубчатой пружины также связан через передаточный механизм со стрелкой манометра.
Манометры с мембранными коробками применяются для измерения малых давлений, а с манометрической пружиной — высоких давлений. В целях пожарной безопасности, чтобы не подводить топливо к прибору, расположенному на приборной доске, манометры для измерения давления топлива снабжаются специальными приемниками (разделителями). В манометрах, измеряющих давление масла, также устанавливаются приемники, увеличивающие точность показаний прибора. При непосредственном подводе давления масла в манометрическую пружину показания прибора несколько запаздывали бы по причине высокой вязкости масла. Приемник манометра представляет собой камеру, разделенную на две герметичные полости неупругой диафрагмой. В одну полость подводится масло (бензин), давление которого необходимо измерить, а вторая полость, соединяемая с указателем, заполняется жидкостью (толуолом), имеющей малую вязкость.
В поршневых двигателях важно знать давление воздуха или смеси во всасывающих патрубках. Этот параметр замеряется прибором, получившим название мановакуумметра (рис. 129). Чувствительным элементом мановакуумметра является анероидная коробка. Измеряемое давление от нагнетателя подается через штуцер в корпус прибора. Деформация анероидной коробки под действием давления передается через жесткий центр на передаточный механизм и далее на стрелку указателя. Для уменьшения погрешности показания прибора из-за влияния температуры в нем предусматриваются биметаллические компенсаторы.
В настоящее время широкое применение получили электрические манометры, отличающиеся высокой точностью, простотой конструкции, малым весом и габаритами. Принципиальная схема электродистанциониого манометра показана на рис. 130.
Чувствительным элементом электрических манометров является манометрическая коробка, которая под действием давления деформируется. Перемещение жесткого центра манометрической коробки передается через шток на качалку, управляющую движением рычага реостата. Когда щетки реостата находятся посередине и сопротивления R3 и R4 равны (мостовая схема сбалансирована), по рамкам I и II протекают равные токи, создающие вокруг них магнитные поля равной напряженности. Стрелка указателя при этом занимает среднее положение.
При изменении давления сопротивления R3 и R4 образуют два переменных плеча мостовой схемы. Мост разбалансируется и магнит со стрелкой указателя давления отклонится.
Термометры предназначены для измерения температуры газов в газотурбинных двигателях, температуры головок цилиндров поршневых двигателей и т. д.
По принципу действия чувствительных элементов термометры различаются на следующие группы:
термометры расширения, основанные на принципе теплового расширения жидкостей и твердых тел при постоянном внешнем давлении (ртутные, спиртовые, биметаллические и др.);
манометрические термометры, основанные на принципе измерения давления жидкости, пара или газа внутри замкнутого сосуда постоянного объема при изменении температуры; электрические термометры; термоэлектрические термометры и др.
Последние два типа термометров получили наибольшее распространение, так как их легче выполнить дистанционными.
Для измерения температуры головок цилиндров и температуры отработавших газов применяются термоэлектрические термометры, отличающиеся простотой конструкции и высокой чувствительностью.
Принцип действия термоэлектрических термометров основан на использовании термоэлектрического эффекта, заключающегося в том, что в замкнутой цепи, составленной двумя разнородными проводниками и имеющими два спая, возникают токи при различной температуре спаев. По величине возникающих в цепи термотоков можно судить о величине температуры тела (среды). Измерение термотоков осуществляется при помощи включенного в цепь гальванометра, шкала которого градуируется в °С.
Принцип действия электрических термометров основан на свойстве проводников или полупроводников менять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Термометры этого типа собраны по схеме моста, одно из плечей которого является теплочувствительным элементом. Теплочувствительный элемент помещается в среду, температуру которой необходимо замерить.
В качестве измерителя температуры в электрических термометрах применяется гальванометр или логометр. Величина сопротивления теплочувствительного элемента обычно подбирается такой, при которой мостовая схема была бы сбалансирована при температуре, равной среднему значению диапазона изменения температур замеряемой среды. При возрастании (понижении) температуры мост разбалансируется и стрелка указателя прибора отклонится в ту или иную сторону.
Тахометры служат для измерения числа оборотов вала двигателя. По принципу действия чувствительной части тахометры могут : быть центробежные, электрические, магнитные, фрикционные и т. д. Одним из наиболее простых и широко используемых в авиации являются дистанционные магнитные тахометры.
Принцип действия их основан на явлении наведения в металлическом теле вихревых токов под действием магнитного поля вращающегося постоянного магнита. Схема магнитного тахометра показана на рис. 131.
Тахометр состоит из постоянного магнита, легкого медного или алюминиевого диска и указателя. При вращении постоянного магнита в медном диске индуктируются вихревые токи, взаимодействующие с магнитным полем магнита. Медный диск начинает вращаться. Момент взаимодействия между медным диском и постоянным магнитом пропорционален скорости вращения. Медный диск связан со стрелкой указателя и удерживается от вращения спиральной пружиной, степень скручивания которой пропорциональна числу оборотов магнита. Do углу отклонения стрелки можно судить о величине оборотов.
У электрических тахометров с валом двигателя через редуктор связан датчик тахометра — генератор переменного тока. Частота тока, вырабатываемого генератором, пропорциональна числу оборотов вала двигателя. Ток через соединительные провода поступает в указатель тахометра, приводя во вращение синхронный электрический моторчик, на оси которого крепится многополюсный постоянный магнит. Постоянный магнит помещается в металлический колпачок (чувствительный элемент). При вращении постоянного магнита в медном колпачке индуктируются вихревые токи, стремящиеся увлечь его. Но вращению колпачка противодействует спиральная пружина. С осью колпачка связаны две стрелки указателя оборотов, одна из которых соединяется непосредственно с осью колпачка и вращается с той же скоростью, что и колпачок, а другая — соединяется с осью через шестеренчатую передачу и поворачивается со скоростью, в 10 раз меньшей. Благодаря такой связи одна стрелка указателя делает полный оборот при изменении числа оборотов вала двигателя на 1 000 об/мин, а другая — при изменении оборотов вала на 10 000 об/мин. Это улучшает точность показаний прибора.
Топливомеры предназначены для измерения количества топлива в баках летательного аппарата. Принципы построения топливомеров основываются на измерении уровня (объема) топлива при помощи плавающего поплавка, веса столба топлива при помощи манометра и параметров электрических цепей при воздействии на них сигналов, связанных с уровнем или давлением топлива. К этой группе приборов относятся и масломеры, т. е. приборы, служащие для измерения количества масла на самолете.
На современных летательных аппаратах топливные баки находятся на большом расстоянии от приборной доски, в связи с чем топливомеры должны быть дистанционными. Этому требованию полностью удовлетворяют электрические топливомеры. Наиболее широкое применение в настоящее время нашли емкостные топливомеры, принцип действия которых основан на измерении величины емкости специальных конденсаторов (датчиков), связанных определенной зависимостью с количеством топлива в баке.
Чувствительным элементом емкостного топливомера служит цилиндрический конденсаторный датчик, представляющий собой набор от двух до шести коаксиально расположенных по отношению друг к другу труб. Постоянство зазоров между трубами обеспечивается установкой специальных изоляционных прокладок. В зависимости от уровня жидкости в баке емкость конденсатора будет различной.
Если конденсаторный датчик включить в мостовую схему, то с изменением его емкости при изменении уровня жидкости мост разбалансируется. Напряжение с диагонали моста поступит на исполнительный механизм (электродвигатель), который переместит стрелку указателя топливомера в новое положение.
Расходомеры служат для измерения мгновенного или среднего расхода жидкостей и газов в единицу времени. Расходомеры применяются, например, для контроля расхода топлива, масла, воздуха.
По принципу действия чувствительной части расходомеры подразделяются на несколько типов. Однако большинство приборов в своей основе используют закон Бернулли. В связи с этим замер расхода жидкостей и газов сводится фактически к измерению скорости их движения при постоянной площади проходного сечения трубопровода или, наоборот, к измерению переменной площади при постоянной скорости. Широко используются также расходомеры принцип действия которых основан на измерении скорости вращения, помещенной в поток жидкости крыльчатки.
Используемая литература: "Основы авиации" авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com