Топливомер

(9) (31) 1101 Р 23/ ГОСУДАРСТВЕПО ДЕЛАМ КОМИ СССР РЫТИ О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(прототип),(54)(57) ТОПЛИВОИЕР, содержащий генератор, усилитель мощности, конденсатор обратной связи, усилитель, блокрегистрации, а в каждом топливномбаке - емкостный датчик и терморезистор, о т л и ч а Б щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, в него введены эталонный конденсатор, эталонный резистор, резистор обратной связи, модулирующий конденсатор, коммутаторы с входами управления, блок управления коммутаторами,преобразователь интервал временнкод, запоминающее устройство и процессор с шинами адреса - данных, при этом генератор, усилитель мощности и преобразователь интервал времениод соединены последовательно, выход силителя мощности подключен к вывоам емкостного датчика, термореэистора, эталонного конденсатора и эталонного резистора, другие выводы которых соединены через соответствующие коммутаторы с входом усилителя, выходом подключенного через модулиру- ющий конденсатор к выходу генератора и через параллельно соединенные связи с соответствующими коммутаторами - о к входу усилителя, а выход преобразователя интервал времени - код через шину адреса - данных соединен с процессором запоминающим устройством, блоком регистрации и блоком управления коммутаторами, выход которого связан с входами управления ; коммутаторов.1 11504Изобретение относится к авиационному приборостроению и может быть использовано для измерения, например, запаса топлива в баках летательногоаппарата. 5Известен топливомер, содержащийустановленный в баке емкостный датчик и его эквивалент, включенные вплечи самокомпенсированного мостапеременного тока модуляторы, один из 10которых включен в прямую измерительную цепь, а второй - в цепь обратнойсвязи, генератор, стабилизированныйисточник напряжения, усилитель, преобразователь и регистрирующий прибор Ц .Однако на точность измерения данным топливомером влияет температуратоплива.Наиболее близким к предлагаемому 20является топливомер, содержащий уста"новленный в баке емкостный .датчик иего эквивалент, включенные в плечисамокомненсирующего моста переменного тока модуляторы, один из которых 25включен в прямую измерительную цепь,а второй - в цепь обратной связи,генератор, стабилизированный источник напряжения, усилитель, преобразователь, установленный в баке термокомпенсатор, переменный и два постоянных резистора, два дифференциальных усилителя, охваченных реэистивными обратными связями, и регистрирующий прибор 2,Однако такой топливомер являетсядостаточно сложным. Особенно этасложность проявляется при многобаковой топливной системе, посколькувсе блоки одного бака повторяютсяво всех баках, имеющихся на летатель-.ном аппарате. Исключение составляютгенератор и стабилизатор напряжения,которые являются общими.Известный топливомер измеряет 45 массу топлива только при условии включения термокомпрессора в цель дифференциального усилителя, что не позволяет использовать информацию в термокомпенсаторе для построения бо лее точных алгоритмов коррекции показаний топливомера.Цель изобретения - повьппение точности измеренияПоставленная цель достигается 55 тем, что .в топливомер, содержащий генератор, усилитель мощности, конденсатор обратной связи, усилитель,90 2блок регистрации, а в каждом топлив-, ном баке - емкостный датчик и терморезистор, введены эталонный конденсатор, эталонный резистор, резистор обратной связи, модулирующий конденсатор, коммутаторы с входами управления, блок управления коммутаторами, преобразователь интервап временикод, запоминающее устройство и процессор с шинами адреса - данных, при этом генератор, усилитель мощности и преобразователь интервал времени - код соединены последовательно, выход усилителя мощности подключен к выводам емкостного датчика терморезистора, эталонного конденсатора и эталонного резистора, другие выводы которых соединены через соответствующие коммутаторы с входом усилителя, выходом подключенного через модулирующий конденсатор к выходу генератора и через параллельно соединенные связи с соответствующими коммутаторами - к входу усилителя, а выход преобразователя интервал времени - код через шину адреса - данных соединен с процессором, запоминающим устройством, блоком регистрации и блоком управления коммутаторами, выход которого связан с вхо,дами управления коммутаторовНа чертеже представлена функциональная схема предлагаемого топливо- мера для одного канала измерения.Топливомер содержит задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, емкостный датчик 3 и терморезистор 4, установленные в баке летательного аппарата, эталонный конденсатор 5, эталонный резистор б, коммутаторы 710, усилитель 11, коммутаторы 12 и13, конденсатор 14, резистор 15 обратной связи, модулирующий конденсатор 1 б, преобразователь 17 интервал времени - код, шина 18 адреса - данных, процессор 19, записывающее устройство 20, блок 21 управления коммутаторами, блок 22 регистрации. Выход задающего генератора 1 соединен с входом усилителя 2 мощности, выход которого соединен с емкостным датчиком 3, терморезистором 4, эталонным конденсатором 5 и эталонным резистором 6, вторые выводы которых через коммутаторы 7-О соединены с входом усилителя 11, с которым через коммутаторы 12 и 13 соединены конденсатор14 и резистор 15 обратной связи, вто3 11504рые выводы которых соединены с выходом усилителя 11, соединенным такимобразом с модулирующим конденсатором 16, второй выход которого соединен с выходом задающего генератора 1.5Выход усилителя 2 мощности соединентакже с преобразователем 17 интервалвремени - код, выход которого соединен с шинами 18 адреса - данных,соединякицими входы (выходы) процес О Т = 2сора 19, запоминающее устройство 20,блок 21 управления коммутаторами ицифровой индикатор 22 (блок регистрации) .Топливомер работает следующим(3) образом.В исходном состоянии все коммутаторы 7, 8, 9, 10, 12 и 13 разомкнуты. При измерении емкости блок 21 управления коммутаторами по командам 20 процессора 19 обеспечивает замыкание коммутатора 12. При этом на выходе усилителя 11 имеет место нулевой потенциал. Установившееся значение периода колебаний задающего генератора 1 определяется соотношением2 В Е(Со+ Сц) (1) Т - Т ог з ут о Выражение (4) представляет собой о 5 алгоритм, посредством которого процессор 19 осуществляет вычисленйеемкости датчика по результатам измерения периодов колебаний генератора 1. Вычитая из полученного результата начальную емкость С сухогодатчика 3, микропроцессор 19 вычисляет приращение емкости заполненного датчика оС е 1 Со де С = - фя й э(6 гд - индуктивность колебательного контура;С - емкость колебательногоконтура;С - емкость модулирующегоконденсатора 16,Двоичный код, соответствующий периоду колебаний То , поступает из преобразователя 17 на процессор 19. Затем по команде с микропроцессора 1 при замкнутом коммутаторе 12 блок 21 управления коммутаторамиобеспечивает замыкание коьеутатора 9. Установившиеся значения периода колебаний задающего генератора 1 в этом случае соответствуют включению в контур ем- кости 90 4Затем по следующей команде процессо"ра 19 при замкнутом коммутаторе 12блок 21 управления коммутаторамиобеспечивает размыкание коммутатора9 и замыкание коммутатора 7. Установившееся значение периода колебаний задающего генератора 1 при этомравно где Сг - емкость датчика 3.Двоичный код, соответствующий периоду колебаний Т , поступает из преобразователя 17 в микропроцессор 19. Из совместного решения выражений (1), (2) и (3) определяется значение емкости датчика 3 оАС= С - Со -- С о ) Сот (Т,т- То Для профилированного емкостногудатчика 3, обеспечивающего линейнуюзависимость между приращением емкос"ти н массой топлива, микропроцессор19 вычисляет значение массы топлива(+ ) 1 Со где СоСоо -Двоичпериоду копреобразов эталонная емкость; емкость обратной связи.ный код, соответствующий лебаний То , поступает и ателя 17 в процессор 19.) а - массовый коэффициент, записанный в запоминающемустройстве 20Введение температурйой поправки результат измерения массы обеспевается умножением на сомножитель И т Я (1 + о ) (7),К, К сопротивления резисторов обратной связи, эталонного и терморезистора. топл т- проводимости. ц. вычисляется мик о результатам изм соответствии с ал Чофа 1 етПрово процессо тмостм 19 ни Я орения перитмом ов в Предла мерять- г . - То При исполления с хар термосопротивой вида зова ктерист 8(1т, ТЮ.Але Составитель шино Техред А.Бабинец Корректор И.Самборская Реда.Рыбч аказ 2131/3 703 Подпнственного комитета СССРретений и открытийЖ-Э 5, Раушская наб., д.4 Тираж Госуда ам изо осква,по д3035 иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектна где М - температурный коэффициент,записанный в запоминающем устройстве 20;С - отклонение температурытоплива от начального значения.Значение й определяют с помощью терморезистора 4 следующим образом,При измерении термосопротивления коммутатор 12 разомкнут, а коммутатор 13 замкнут, Процесс измерения сопротивления аналогичен процессу измерения емкости с той лищь разницей, что осуществляется управление коммутаторами 10 и 8.Периоды колебаний при этом соответственно равны первоначальная абсолютная температурасоответствующая Т начальная проводимость;измеряемая абсолютная температура;соответствующая Т измеря 3 емая проводимость; коэициент,Выражение (11) представляет собой алгоритм вычисления отклонения температуры топлива от начального значения.КозКжциенты Т ,В/Т, - записа 1 т запоминающем устройстве 20. Изменение температуры топлива - енно меняющийся процесс, поэтому едователъные измерения температу существляют через значительный рвал времени. Температурную поку результата измерения массы ива на .этом интервале осуществляиспользованием последнего резулизмерения температуры. зобретение обеспечивает сокращетрудозатрат на изготовление топмера. емый топливомер позволяет только массу топлива сучетом температуры, но и изменениемассы топлива под влиянием действующей температуры топлива, которыенеобходимы для применения более тоных алгоритмов контроля состояниятопливной системы летательного апп