Устройство для измерения расхода топлива

"аввц ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ОП АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВУ ОРСКОМ М. с. (5:.ВВИА им, Н.Е,Жуковского, 1981,84-98.4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мгновенного,80156955 2массового расхода топлива. Цель изобретения - повышение точности измере. ния, Устройство для измерения расхода топлива содержит топливный бак 1 расходомер 2 мгновенного расхода,первый усилитель 3, второй усилитель 5. В состав устройства входят также топ" ливомер 4, блок 6 компенсации ошибок. датчик 7 положения иглы дроссельного крана,.задатчик 8 начальных условий, Блок компенсации ошибок вычисляет поправки к показаниям расходомера,компенсируюшие постоянную случайную и Флюктуационную ошибки, На выходе бло" ка компенсации ошибок присутствует уточненное значение мгновенного массового расхода топлива, 1 з.п, А-ю, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мгновенного массового расхода топлива.Целью изобретения является повыше ние точности измерения мгновенного расхода топлива из топливных баков летательных аппаратов.На фиг.1 изображена схема устройства для измерения расхода топлива; на фиг, 2 - структурная схема блока компенсации ошибок.Устройство для измерения расхода топлива (фиг,1) содержит топливный бак 1, расходомер 2 мгновенного массового. Расхода, первый усилитель 3, электроемкостный топливомер 4, второй усилитель 5, блок 6 компенсации ошибок, датчик 7 положения иглы дроссельного крана и задатчик 8 начальных . условийБлок компенсации ошибок (фиг.2) содержит последовательно соединенные третий усилитель 9, первый сумматор 10, первый интегратор 11, второй сумматор 12, четвертый усилитель 1 3, третий сумматор 14,. второй интегратор 15, четвертый сумматор 16,пя.;ьй усилитель 17, пятый сумматоР 18 и третий интегратор 19, выход кото-рого соединен со вторым входом вто-рого сумматора 12, выход которого через шестой усилитель 20 соединен со вторым входом первого сумматора 1 О, гретий вход которого через седьмой усилитель 21 соединен с выходом перво о интегратора 11, вторым входом третьего сумматора 14 и с выходом блока компенсации ошибок,первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входами четвертого сумматора 16, а третий и четвертый входы соединены соответственно с входом третьего 45 усилителя 9 и третьим входом второго сумматора 12, выход которого через восьмой усилитель 22 соединен со вторым входом пятого сумматора 18, вы ход четвертого сумматора 16 соединен через девятый усилитель 23.с третьим входом третьего сумматора 14, а через десятый усилитель 24 - с четвертым входом первого сумматора 10.Устройство работает следующим образом.Напряжение постоянного тока с выхода расходомера 2 мгновенного массо.,"ого расхода, пропорциональное скорости изменения массы топлива и усиленное в первом усилителе 3, поступает на третий вход блока 6 компенсации ошибок, на его первый вход поступает с выхода усилителя 5 измеренное электроемкостным топливомером 4 значение запаса топлива. На второй вход блока 6 подается сигнал с задатчика 8 начальных условий, пропорциональный массе заправленного топлива в топливный бак 1, На четвертый вход блока 6 поступает сигнал, пропорциональный линейному перемещению иглы дроссельного крана с выхода датчика 7.Блок 6 компенсации ошибок в соответствии С функциональным предназначением осуществляет компенсацию медленно изменяющейся ошибки в измеренном сигнале мгновенного расхода топлива о и одновременно выполняет%фильтрацию Алюктуационной составляющейв этом же сигнале, Одновременно блоком 6 производится фильтрация Алюктуационной составляющей , в измеренном значении запаса топлива Я в баке 1, которая обусловлена восновном колебаниями зеркала топлива в баке под действием ускорений движущегося объекта.Схема блока 6 компенсации ошибок при вычислении медленно изменяющейся ошибки Дя работает следующим образом.Принимают, что флюктуационных составляющих нет== О, но есть не равная нулю медленно изменяющаяся ошибка Ьп, В этом случае измеренное значение мгновенного расхода топлива о содержит две составляющие: истинное значение о и ошибку До. Электрический сигнал, пропорциональный , через элементы 12, 13 и 14 подается на вход второго интегратора 15, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный сумме Ц + + Йь, где Ц разность между показа:ием электроемкостного топливомера 4 Я и начальным значением массы топ- лива Ц,о в баке 1, Сигнал Й.д - это ошибка в суммарном сигнале йа выходе второго интегратора, обусловленная составляющей Ь о на его входе. На выходе четвертого сумматора 16 появляется сигнал,пропорциональный значению Ц,4, так как в начальный момент времени Ц, = Р ( = О). Электрический сигнал, пропорциональный69559 бтаким образом, в устройстве на выходе блока компенсации ошибок Аорми-руется более точное значение мгновенного массового расхода топлцваза счет компенсации в измеренном сиг-нале медленно изменяющейся Случайнойошибки Ь и подавления Алюктуационной составляющей Е+формула изобретения1. Устройство для измерения расхода топлива, содержащее последовательно соединеннье топливный бак, расходомер мгновенного массового расходаи первый усилитель о т л и ч а ю"щ е е с я тем, что, с целью псвьппения точности измерения мгновенногорасхода топлива, в него введены последовательно соединенные с топливнымбаком топливомер, второй усилительи блок компенсации ошибок, второй,третий и четвертый входы которогосоединены соответственно с выходамизадатчика начальных условий, перво 25 го усилителя и датчика положенияиглы дроссельного крана,2. Устройство по п, 1, о т л ии а ю щ е е с я тем, что блок компенсации ошибок содержит последовательно соединенные третий усилитель,первьпЪ сумматор, первый интегратор,второй сумматор, четвертьп усилитель,третий сумматор, второй интегратор,четвер гый сумматор, пятьп усилитель,пятый сумматор и третий интегратор,выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через шестой усилитель соединенс вторым входом первого сумматора,40третий вход которого через седьмойусилитель соединен с выходом первого интегратора, вторым входом третьего сумматора и с выходом блока компенсации ошибок, первый и второйвходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входамичетвертого сумматора, а четвертыйи третий входы соединены соответственно с входом третьего усилителяи третьим входом второго сумматора,выход которого через восьмой усилитель соединен с вторым входом пятого сумматора, выход четвертого сумматора соединен через девятый усили 55тель с третьим входом третьего сумматора, а через десятый усилитель -5 15значению И интегрируется третьим,интегратором 19 до тех пор, пока сигнал с его выхода не станет равнымошибке д, а на выходе второго сумматора 2 сигнал становится равньмистинному значению мгновенного расхода Ч. Кроме того, сигнал Ц п черездевятый усилитель 23 подается навход второго интегратора 15, устраняятем самым статическую ошибку в Аормировании сигнала Я на его выходе, Следовательно, при вычислении медленноизменяющейся ошибкинеобходиматолько часть схемы.Оставшиеся элементы блока 6 необходимы для Аильтрации Алюктуационныхсоставляющих в сигнале +, а такжев сигнале Я совместно с элементами,4 отмеченными ранее, Канал, включающийэлементы 1 О, 9, 11 и 21, воспроизводит динамику процесса протекания топлива через дроссельный кран, котораяописывается инерционным звеном, поэтому величина коэААициента усиленияпятого усили 1 еля 7 выбирается равной обратной величине постоянной времени запаздывания инерционного звенаТ, а значение К . равно коэААициенту передачи от перемещения к величине мгновенного расхода (статическая характеристика), деленному напостоянную времени Т. По отношениюк сигналами, содержащимсяв измеренияхи Р в, схеме можновыделить два соответствующих Аильтрапервого порядка, Аипьтрующие свойства которых целиком определяются значениями коэААициентов усиления усилителей, В каждый текущий момент времени Алюктуациониые ошибкиивы"числяются на втором сумматоре 12 ичетвертом сумматоре 16, КоэААициентыусиления выбираются оптимальным образом из условия обеспечения максимального подавления флюктуационных шумовв измеренных значениях мгновенногорасхода и запаса топлива. Вычислениеэтих коэААициентов производится заблаговременно на этапе проектированияустройства, например, методом наискорейшего спуска или другими подходящими для этой цели методами, При этомпри анализе работы известного устройства в реальных условиях определяются характеристики Ьлюктуационных шу-мовс четвертым входом первого сумматора.. 1569559 Составитель В.ЯрычТехред Л,Сердюков Редак И.Горн рректор М,По одписное НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина 10 аказ 143 б тираж 5НИИПИ Государственного комитет113035, Москва,по изобретениям и открытиям и