3.5. Анализ погрешностей канала измерения расхода

Представленные расходомеры являются приборами косвенного метода измерения, поэтому им свойственны методические погрешности. При градуировке в объемных единицах методические погрешности отсутствуют, так как в градуировочной формуле площадь сечения трубопровода постоянна. Однако при градуировке в массовых единицах методические погрешности возникают вследствие изменения плотности ρ при изменении температуры или сорта топлива.

Погрешности при замене сорта топлива могут достигать 5 – 6 %. Они учитываются поправочными графиками.

Методические температурные погрешности в диапазоне температур топлива ±60 °С достигают 5 – 10 %. Для автоматической компенсации этих погрешностей применяют чувствительные элементы, реагирующие на температуру топлива и подающие компенсационные сигналы в схему прибора. В качестве чувствительных элементов применяются конденсаторы, в которых диэлектрическая постоянная является функцией температуры топлива, и терморезисторы. Методическая погрешность из-за изменения плотности при замене сорта топлива в расходомерах учитывается путем тарировки расходомера под определенный сорт топлива с нанесением на шкале показывающего прибора плотности данного сорта топлива. Либо компенсируется автоматически введением в электрическую схему дополнительных поправочных резисторов, подключаемых с помощью специальных переключателей сорта топлива, расположенных на пульте управления.

Погрешность измерения может также возникать из-за неравномерного распределения скорости течения топлива по поперечному сечению датчика расхода.

Для уменьшения этой погрешности необходимо, чтобы течение топлива в области установки крыльчатки не было турбулентным. В целях достижения этого и для направления потока вдоль оси крыльчатки перед крыльчаткой и после крыльчатки устанавливают струенаправляющие аппараты, прямые лопатки которых расположены параллельно оси турбинки.

Инструментальные погрешности расходомеров складываются из погрешностей преобразователя, измерительной схемы и указателя.

Погрешности датчика обусловлены моментом нагрузки на крыльчатку, равным сумме моментов трения М_Тр, жидкостного сопротивления М_ж и преобразования М_Пр, т. е.

(3.14)

Обычно <<.

Если момент нагрузки сравним с моментом, развиваемым крыльчаткой Мк, то нарушается пропорциональность в формуле (3.14). Для уменьшения погрешностей параметры датчика следует выбирать из условия

>> .

(3.15)

На современных летательных аппаратах в комплекте суммирующих расходомеров и топливомерно-расходомерные систем применяются датчики типа РТСТ и ДРТС, включающие в себя узлы мгновенного и суммарного расхода топлива. Погрешность измерения комплекта расходомера с датчиками указанного типа в нормальных условиях не превышает ±1,5 % от общего количества топлива, прошедшего через датчик.

Температурные инструментальные погрешности в расходомерах мгновенного расхода компенсируются термомагнитным шунтом.

Инструментальные погрешности измерительных схем суммирующих расходомеров практически отсутствуют, поскольку число импульсов пропорционально расходу. В процессе эксплуатации расходомеров возникают дополнительные инструментальные погрешности, вызываемые изменениями геометрических размеров подвижных элементов датчика расхода и электрических параметров элементов измерительной схемы.

На летательных аппаратах устанавливаются расходомеры типа PTC – I6, РТМСА, РТМСВ. Основные приведенные погрешности этих расходомеров не превышают ±2 – 3 % при нормальных условиях и достигают 4 – 5 % при изменении температуры от – 60 до +60 ºС. Для расходомеров типа РТС–1 и топливомерно-расходомерные систем типа СТР суммарная погрешность комплекта при температуре ±60 ºС, как правило, не превышает ±3,5 % общего количества топлива, прошедшего через датчики расходомера.