Анализ погрешностей канала измерения расхода

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 ЧЭ (конденсаторы или терморезисторы), реагирующие на температуру топлива и подающие компенсационные сигналы в схему прибора. Методическая погрешность из-за изменения плотности при замене сорта топлива в расходомерах либо 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.

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.

(23)

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.

14. Тахометрические расходомеры с температурной коррекцией плотности. Примеры схемной реализации.

Одна из схем расходомера мгновенного расхода представлена на рис. Здесь вращение крыльчатки 1 измеряется тахогенератором перем. тока 2. Сигналы частоты вращения f, пропорциональные объемной скорости потока Q_v () передаются на блок формирования БФ, на выходе которого получаем напряжение, пропорциональное Q_v. Для измерения плотности ρ служит мост 3, в одно из плеч которого включен конденсатор C_x, помещаемый в поток жидкости (топлива).

Емкость конденсатора зависит от температуры, а, следовательно, от плотности жидкости. Зависимость плотности ρ от емкости можно представить в виде C=k₁Sρ/d,

где = ., ε₁ – диэлектрическая постоянная; ρ – плотность, гр/см³; S – площадь обкладок, м²; d – расстояние между обкладками, м. Сигнал, пропорциональный ρ, передается на движок потенциометра R₃, где происходит перемножение сигналов Q_v и ρ. В схеме усилителя Ус 2 и двигателя Д ₂ происходит усиление и отработка сигнала массового расхода.

16. Способы получения интегрального расхода, анализ погрешностей канала измерения расхода.

Измерение суммарного расхода топлива сводится к интегрированию по времени сигналов мгновенного расхода. Сигналы мгновенного расхода дискретизируются, поэтому интегрирование сводится к суммированию импульсов за определенное время.

В датчике суммарного расхода топлива (рис.15) вращение крыльчатки 1 через червячную передачу 3 с помощью индуктивно-импульсного устройства (ИИУ) преобразуется в электрические импульсы.

1 – крыльчатка, 2 – подшипники, 3 – червячная передача, 4 – стальной сердечник, 5 – сердечник, 6 – магнитный шунт, 7 – катушка постоянной индуктивности, 8 – катушка переменной индуктивности.

Наиболее частые неисправности расходомеров возникают из-за засорения подшипников крыльчатки в направляющем аппарате, отказов элементов электроники, обрывов соединительных проводов. В случае засорения подшипников датчики промываются бензином.

Погрешности, возникающие в расходомерах, определяются основным уравнением момента, развиваемого турбинным преобразователем: М=М_тр+М_ж+М_пр

М_тр – момент трения в подшипниках;

М_ж – момент жидкостного сопротивления;

М_пр – момент преобразовтеля.

Погрешности турбинных преобразователей:

• методические, обусловленные зависимостью плотности топлива от его сортности и температуры (возникают только при оценке массового расхода). В диапазоне -60^о - +60^оС погрешности достигают 10%. Компенсация достигается поправками на сортность и температуру топлива.

• погрешности измерения могут возникать при наличии турбулентных завихрений. Устраняют прямолинейным участком до и после расходомера или выпрямителем струи, выполняющимся в виде плоскопараллельных пластин, размещающихся на державках.

• погрешности, связанные с влиянием сил трения в подшипниках. Устраняются конструктивными решениями - расходомеры с силовой компенсацией.

• погрешности, связанные с изменением вязкости жидкости (топлива).

На точность преобразования влияют коррозионный и эррозионный износ лопаток, изменение геометрических размеров трубопровода и турбины.

Данные погрешности практически не устраняемы, определяются при повторных градуировках расходомеров.

В настоящее время относительно современными турбинными преобразователями являются: СТР5-2, СТР6-2, СПУТ-1, СПУТ-4 и др. Погрешность СТР не превышает 3-5 %.