Приборы и системы контроля работы силовых установок

1.

Дисциплина
«Эксплуатация и ремонт авиационного оборудования
самолетов и вертолетов»
Тема № 10. Электрические приборы контроля работы силовых установок
и систем летательного аппарата
Лекция № 6. Приборы и системы контроля работы силовых установок

2.

Учебные цели занятия
Знать:
- параметры силовых установок, агрегатов и систем
контролируемых на ЛА;
- принципы работы приборов и систем для измерения
температуры газов за турбиной двигателя;
- работу приборов контроля состояния масляных систем
двигателя.
Отводимое время на занятие 90 минут

3.

Учебные вопросы занятия
1. Контролируемые параметры силовых установок, агрегатов и систем
ЛА.
2. Принцип работы приборов и систем для измерения температуры газов
за турбиной двигателя.
3. Приборы контроля состояния масляных систем двигателя.
Литература на самоподготовку
1. В.Д. Константинов, И.Г. Уфимцев, Н.В. Козлов "Авиационное оборудование
самолётов" стр. 119-148.
2. Ю. П. Доброленский "Авиационное оборудование" стр. 82-88.
3. А.С. Тырченко, Н.Н. Точилов, М.М. Ногас, В.М. Блувштейн "Авиационное
оборудование вертолётов" стр. 254-282.
4. В.В. Глухов, И.М. Синдеев, М.М. Шемаханов "Авиационное и
радиоэлектронное оборудование ЛА." стр. 46-76.

4.

ВОПРОС 1
Контролируемые параметры силовых
установок, агрегатов и систем ЛА

5.

Параметр
Частота вращения об/мин
Температура в двигателе
перед турбиной
за турбиной
масла
воздуха
топлива
Давление в двигателе, Па:
топлива
масла
за компрессором
в воздухозаборнике
Перепад давл. на турбине, Па
Отношение давление на входе в
двигатель и за турбиной двигателя
Расход топлива, кг/ч:
основного
форсажного
Количество топлива в баках:
объёмного, м3
массовые, кг
Амплитуды вибрации, мм
Частота вибрации, Гц
Скорость вибрации, мм/с
Обозначение
n
Применяемый измеритель
Измеритель част. вращ.(тахометор)
Термометры
T3
T4
Tм
TВ
TT
РТ
РМ
РК
РПР
εт
π
Qт
Qф
Vт
Мт
ав
fв
υв
Манометры
Дифференциальный манометр
Измеритель отношения давления
Расходомеры
Топливомеры
Измерители параметров вибрации

6.

Приборы контроля силовых установок предназначены для измерения
и индикации параметров, характеризующих режимы работы силовых
установок, управления и стабилизации этих режимов и сигнализации
аварийных состояний.
Обобщённое функциональное выражение прибора контроля параметров
силовых установок можно представить в виде
Y(t) = F(Z,Q,X(t)
Z1 Z 2 … Zm
X(t)
q1 q2 q3 …., qn
Y(t)
Упрощённая структурная схема прибора

7.

ВОПРОС 2
Принцип работы приборов и систем для
измерения температуры газов за турбиной
двигателя

8.

Передача тепла ЧЭ происходит либо путём теплопроводности при измерении
температуры твёрдых тел, либо конвекции при измерении температуры жидких
или газообразных сред.
Терморезисторные термометры основаны на свойстве металлических и
полупроводниковых терморезисторов, изменять своё сопротивление в
зависимости от температуры
Для металлических терморезисторов зависимость сопротивления R от измеряемой
температуры Т в определённом интервале значений является линейной функцией:
R = Ro [1 + α (Τ - Τo)]
где, Ro – сопротивление терморезистора при температуре Τo;
α – температурный коэффициент сопротивления
Металл
α, град-1
Ni
0,0067
Al
0,0044
Cu
Ag
0,0043 0,0041
Au
0,004
Pl
0,0039
Для полупроводниковых терморезисторов (термисторов) функция сопротивления R от
температуры описывается нелинейной зависимостью:
R = A e В/Т
А, В – постоянные, характеризующие свойства материала термистора; Т – температура

9.

Термометр типа ТЭУ
Термометр Электрический Унифицированный предназначен для
измерения температуры масла, воды и воздуха в диапазоне от – 70 до 1500 С.
A
Rt
R6
R4
Rq
L2
L1
ε1
R9
R8
R2
R5
B
R1
27B
C

10.

Конструкция термодатчика
3
1
A
A-A
4
5
2
A
8
9
8
7
6
10
1
Основные части термодатчика:
теплочувствительный элемент; корпус (1); штепсельный разъём (5).
Теплочувствительный элемент представляет собой тонкую (d = 0,05 мм)
никелевую проволоку (8), намотанную на слюдяную пластину (9). Для изоляции
никелевую обмотку закрывают с обеих сторон так же слюдяными пластинами.
Для улучшения теплообмена между никелевой проволокой и окружающей средой
применяют теплопроводящие прокладки (10) из серебра.

11.

Конструкция датчика типа ТНВ
1
2
Τ = ΤТ / 0,978 (1 – 0,2 М2)

12.

А
θ
А
θ1
Еав
Е1
В
Е2
θ2
В
Термопары с одним и двумя спаями
Для термопары термо-э.д.с. равна алгебраической сумме разностей
потенциалов всех спаев. В термопаре, имеющей два спая, термо-э.д.с.
ЕАВ = (φА – φВ) + (φВ - φА ) = f ( Τ1) – f ( Τ2 )
где, φА и φВ – потенциалы проводников А и В соответственно;
Τ1 – температура исследуемой среды или температура горячего спая;
Τ2 – температура окружающей среды или температура холодного спая.
Для многих металлов возможна аппроксимация предыдущего выражения
ЕАВ = k ( Τ1 - Τ2 )
где, k – коэффициент пропорциональности, зависящий от материалов
термопары.

13.

Термопары НК-СА
(никель – кобальтовый сплав – специальный алюмель)
Rв
Rв
Rр
RД
RТС
Rп
Rвн

14.

Конструкция датчика-термометра (ТВГ) с термопарой

15.

Указатель термометра типа ТВГ
Rз
1
2 3
4
10
9
8
Rпш
5
6
7

16.

Схема термометра, основанного на компенсационном методе измерений
УС
М
R12
R8
R7
R6
R5
R10
R9
Р1
С3
R3
R4
R2
Р2
R11
R1
Д4 Д5 Д6
R13
Д2
С2
Д3
40
R14
20
Д1
С1
Т
60
0

17.

ВОПРОС 3
Приборы контроля состояния масляных
систем двигателя

18.

Устройство мановакуумметра
3
4
5
2
1
Pa
Pk
ΔL
9
8
7
6

19.

Схема манометра типа ЭДМУ
(Электрический дистанционный манометр унифицированный)
Преобразователь
давления
УЧЭ
В1
PH
L1(R5)
Е1
Rх
ПММ
L2(R6)
Е2
RД
Е3
Rу
R3
R2
R4 R1
Указатель
27B 10%

20.

Кинематическая схема
преобразователя давления
Конструкция логометра ЭДМУ

21.

Схема манометра типа ЭМ
Р2
RД
Преобразо
ватель
давления
УЧЭ
ПММ
Р1
R2
L3
В1
L2
L4
E2
Е3
L1
R1
E2 Указатель

22.

Схема манометра типа ДИМ (дистанционный индуктивный манометр)
Д1
L3
R2
L2
36В
400Гц
L1
R3
R4
R1
Д2
Е1
L4
R5
Е2

23.

Схема сигнализатора давления
P2
6
5
4
3
2
1
P1

24.

Схема измерителя отношения давлений типа ИОД
Датчик ДОД
18
17
π = р2 / р1 Указатель ДОД
4
5
где, р1 – полное давление на входе в двигатель;
2
1
р2 – давление за турбиной двигателя.
3
6
Р2
Р1
М2
13
М1
7
10
Л1
16
11
15
12
1 2 3 4 56 7
14
1
2
3
4
Л2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

25.

Конструкция маслофильтра
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

26.

Вопросы на самостоятельную подготовку
1. Контролируемые параметры силовых установок, агрегатов и систем
ЛА.
2. Принцип работы термометра типа ТЭУ.
3. Принцип работы термодатчика.
4. Принцип работы ТНВ.
5. Принцип работы термоэлектрических термометров.
6. Принцип действия магнитоэлектрического гальванометра
7. Приборы контроля состояния масляных систем двигателя.