2. Измерение массового расхода топлива. Гравиметрические расходомеры

Основное преимущество.

В данном типе расходометров отсутствуют механические устройства, что создаёт возможности для повышения точности измерения, а также сходимости и воспроизводимости результатов измерения.

Основные элементы.

В основе такого расходометра – калиброванная стеклянная трубка (1), верхняя часть которой сообщается с атмосферой, а нижняя – проходной (проточной) ёмкостью (2). Она соединяется с одной стороны магистралью (3) от топливного бака (4) (в магистрали установлен ЭМК (5)). С другой стороны с магистралью (6), по которой топливо поступает в ДВС. Сечение проточной камеры значительно выше сечений магистралей (топливопроводов). В проточной камере установлен датчик давления (7), измеряющий гидростатический напор топлива. Цепь управления включает в себя: блок управления (8), усилитель (9), блок индикаций и вычислений (10).

Принцип работы.

Принцип работы расходометра основан на том, что давление Δр гидростатического напора Δh прямо пропорционально массе израсходованного топлива ΔG_т (m) при перекрытом ЭМК, т.е.

где f – площадь сечения калиброванной трубки,

Что задаётся и что измеряется? Что является (или может являться) мерой расхода? Чем измеряется мера? Чем определяется начало измерения? Чем определяется (или может определяться) конец измерения?

После измерения определяется количество израсходованного топлива

Возможны оба режима работы расходометра: измерение количества топлива за заданное время и наоборот. В любом случае начало измерения определяется моментом прохождения исходного уровня Н₁. В первом случае концом измерения управляет реле времени, по команде которого в БВИ передаётся информация о конечной величине давления. Во втором случае концом измерения управляет сигнал конечного уровня Н₂, по команде которого выключается секундомер. В обоих случаях результат измерения получается после вычислительной операции.

Режимы работы расходомера (3). Функции цепи управления в разных режимах.

1. В режиме заполнения открывается ЭМК и топливо заполняет калиброванную трубку до максимального уровня. После чего цепь управления отключает ЭМК. 2. При неработающем ДВС уровень топлива и, следовательно, давление, измеряемые датчиком, остаются постоянными. 3. После пуска ДВС и его работе на УР расходометр работает как астатический стабилизатор уровня топлива в калиброванной трубке: понижение уровня от H_o до H’_o приводит к включению ЭМК, что увеличивает H’_o до H_o. 4. В режиме измерение: блокируется ЭМК, обнуляется цифровое табло, в момент Н₁ включается секундомер и реле времени; сигнал исходного уровня поступает на БВИ. Через заданный отрезок времени выключается секундомер и информация о конечном уровне топлива передаётся на БВИ, где отражается результат измерения. 5. После окончания измерения БУ выдаёт команду на ЭМК, и начинается фаза «долива» топлива (заполнение калиброванной трубки).

Диаграмма работы.

Метрологические свойства. Оценка погрешности (выражение для суммарной относительной погрешности).

Отсутствие механических элементов является основным достоинством таких средств измерений. Точность расходометра определяется: точностью датчика давления, точностью диаметра трубы. Расходометр измеряет количество израсходованного топлива, причём текущее. Мгновенный расход м.б. получен дифференцированием, но он не будет отражать истинного изменения мгновенного расхода в ДВС.

Основные недостатки.

К недостаткам относится: Изменение давления топлива на входе в топливопровод ДВС. Оседание топлива на стенках, причём, тем выше, чем более вязкое топливо (например дизельное).

Задача №13.