Устройство для измерения расхода топлива

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мгновенного массового расхода топлива. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство для измерения расхода топлива содержит топливный бак 1, расходомер 2 мгновенного расхода, первый усилитель 3, второй усилитель 5. В состав устройства входят также топливомер 4, блок 6 компенсации ошибок, датчик 7 положения иглы дроссельного крана, задатчик 8 начальных условий. Блок компенсации ошибок вычисляет поправки к показаниям расходомера, компенсирующие постоянную случайную и флюктуационную ошибки. На выходе блока компенсации ошибок присутствует уточненное значение мгновенного массового расхода топлива. 2 ил.

„,80„„1569559

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)S 0 01 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

1 1РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :ш6вгнц

Н А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4461530/24 -10 .(22) 18.07 ° 88 (46) 07.06.90. Бюл, Ф 21 (72) Н.А.Кочетков, В.П.Харьков, И.Ф.Баныкин и Н.В.Чуканова (53) 681.121.8 (088.8) (56) Цейтлин В.Г, Расходоизмерительная техника. — М,: Изд-во стандартов, 1977, с. 195-198.

Авиационные приборы и навигационные системы. /Под ред, О.А.Бабича, N.: .ВВИА им, H.F..Æóêîâñêî o, 1981, с. 84-98. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мгновенного

2 массового расхода топлива. Цель изобретения — повышение точности измерения. 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 опябок. 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 блока компенсации ошибок присутствует уточненное значение мгновенного массового расхода топлива, 1 s.n. A-sm, 2 ил..1569559

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мгновенного массового расхода топлива.

Целью изобретения является повышение 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 . условий °

Блок компенсации ошибок (фиг.2) содержит последовательно соединенные третий усилитель 9, первый сумматор 10, первый интегратор 11, второй сумматор 12, четвертый усилитель 13, 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

10, гретий вход которого через седьмой усилитель 21 соединен с выходом первого 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 q и одновременно выполняет

% фильтрацию флюктуационной составляющей f в этом же сигнале. Одновременно блоком 6 производится фильтрация

Алюктуационной составляющей, в измеренном значении запаса топлива

Q в баке 1, которая обусловлена в

Ф основном колебаниями зеркала топлива в баке под действием ускорений движущегося объекта.

Схема блока 6 компенсации ошибок при вычислении медленно изменяющейся ошибки b q работает следующим образом.

Принимают, что флюктуационных составляющих нет = = О, но есть не равная нулю медленно изменяющаяся ошибка Ьп. Б этом случае. измеренное значение мгновенного расхода топлива q содержит две составляющие: истинное значение q и ошибку Дц.

Электрический сигнал, пропорциональный q+ через элементы 12, 13 и 14 подается на вход второго интегратора 15, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный сумме Q +

+ Qa, где Q разность между показа:ием электроемкостного топливомера

4 Я и начальным значением массы топ%лива Q> в баке 1. Сигнал Q д — это ошибка в суммарном сигнале йа выходе второго интегратора, обусловленная составляющей g q на его входе. На выходе четвертого сумматора 16 появляется сигнал, пропорциональный значению Ц,4, так как в начальный момент времени Ц, = Р (Q = О). Электрический сигнал, пропорциональный

69559 б

Таким образом, в устройстве íà Rbtходе блока компенсации ошибок форми- руется более точное значение мгновенного массового расхода топлпва

4, за счет компенсации в измеренном сиг- нале медленно изменяющейся Случайной ошибки pq и подавления флюктуационной составляющей Е 1, 1

Формула изобретения

1. Устройство для измерения расхода топлива, содержащее последовательно соединенные топливный бак, расходомер мгновенного массового расхода и первый усилитель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью псвьппения точности измерения мгновенного расхода топлива, в него введены последовательно соединенные с топливным баком топливомер, второй усилитель и блок компенсации ошибок, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами задатчика начальных условий, перво25 го усилителя и датчика положения иглы дроссельного крана.

2. Устройство по п. 1, о т л и и а ю щ е е с я тем, что блок компенсации ошибок содержит последовательно соединенные третий усилитель, первьп сумматор, первый интегратор, второй сумматор, четвертьп усилитель, третий сумматор, второй интегратор, четвертый сумматор, пятьп усилитель-, пятый сумматор и третий интегратор, выход которого соединен с вторым 13xo дом второго сумматора, выход которого через шестой усилитель соединен с вторым входом первого сумматора, 40 третий вход которого через седьмой усилитель соединен с выходом первого интегратора, вторым входом третьего сумматора и с выходом блока компенсации ошибок, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами четвертого сумматора, а четвертый и третий входы соединены соответственно с входом третьего усилителя и третьим входом второго сумматора, выход которого через восьмой усилитель соединен с вторым входом пятого сумматора, выход четвертого сумматора соединен через девятый усили55 тель с третьим входом третьего сумматора, а через десятый усилитель—

5 15 значению И. п, интегрируется третьим .интегратором 19 до тех пор, пока сиг нал с его выхода не станет равным ошибке д, а на выходе второго сум1 ма тора 2 сигнал становится равным истинному значению мгновенного расхода q, Кроме того, сигнал Ц п через девятый усилитель 23 подается на вход второго интегратора !5 устраняя тем самым статическую ошибку в формировании сигнала Я на его выходе, Следовательно, при вычислении медленно изменяющейся ошибки необходима только часть схемы.

Оставшиеся элементы блока 6 необходимы для фильтрации флюктуационных составляющих в сигнале q+, а также в сигнале Я совместно с элементами, 4отмеченными ранее, Канал, включающий элементы 10, 9, 11 и 21, воспроизводит динамику процесса протекания топлива через дроссельный кран, которая описывается инерционным звеном, поэтому величина коэффициента усиления пятого усилителя !7 выбирается равной обратной величине постоянной времени запаздываний инерционного звена

Т, а значение К - равно коэффициенту передачи от перемещения к величине мгновенного расхода (статическая характеристика), деленному на постоянную времени Т. По отношению к сигналам gq и Р> содержащимся в измерениях q» и Q» в. схеме можно выделить два соответствующих фильтра первого порядка, фипьтрующие свойства которых целиком определяются значениями коэффициентов усиления усилителей, В каждый текущий момент времени флюктуационные ошибки и вычисляются на втором сумматоре 12 и четвертом сумматоре 16, Коэффициенты усиления выбираются оптимальным образом из условия обеспечения максимального подавления флюктуационных шумов в измеренных значениях мгновенного расхода и запаса топлива. Вычисление этих коэффициентов производится заблаговременно на этапе проектирования устройства, например, методом наискорейшего спуска или другими подходящими для этой цели методами, При этом при анализе работы известного устройства в реальных условиях определяются характеристики флюктуационных шумов,,с четвертым входом первого сумматора.. 1569559

Составитель В,Ярыч

Техред Л.Сердюкова, Корректор М,Помо

Редактор И.Горная

Заказ 143б

Тираж 532

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5 т

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,, 101