Презентация на тему: Лекция № 5 Т ема 2. Приборы и системы контроля работы авиадвигателей

Лекция № 5 Т ема 2. Приборы и системы контроля работы авиадвигателей Авиационные термометры 2.10. Проволочные термосопротивления 2.11. Термометры сопротивления
Авиационные термометры
2.10. Проволочные термосопротивления
2.11. Термометры сопротивления типа ТУЭ и ТНВ
Термометр ТУЭ - 48
Термометр ТНВ
Термометр ТНВ
Термометр ТНВ
2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104
2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104
2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104
2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104
2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа
2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа
2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа
2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа
Термометр ТВГ-11Т
Термометр ТЦТ-13
Термоэлектрический термометр ТСТ
Термометр компенсационного типа 2ИА-6
Термометр компенсационного типа 2ИА-6
2.14. Погрешности термометров сопротивления и термоэлектрических термометров и способы их компенсации
Погрешности термоэлектрических термометров
Особенности эксплуатации термометров
2.15. Комбинированные приборы контроля работы авиадвигателей типа ЭМИ
2.15. Комбинированные приборы контроля работы авиадвигателей типа ЭМИ
1/26
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 73)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (415 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция № 5 Т ема 2. Приборы и системы контроля работы авиадвигателей Авиационные термометры 2.10. Проволочные термосопротивления 2.11. Термометры сопротивления типа ТУЭ и ТНВ 2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104 2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ, ТСТ и компенсационного типа 2.14. Погрешности термометров сопротивления и термоэлектрических термометров и способы их компенсации 2.15. Комбинированные приборы контроля работы авиадвигателей типа ЭМИ

Изображение слайда
2

Слайд 2: Авиационные термометры

Авиационные термометры предназначены для измерения температуры газов газотурбинных двигателей (до 1500 0 С), температуры в камерах сгорания реактивных двигателей (до 3000 0 С), температуры масла и охлаждающей жидкости (до 150 0 С), температуры наружного воздуха и кабины самолета ( + 60 0 С) По принципу действия ЧЭ термометры подразделяют на: - термометры расширения, основанные на тепловом расширении жидкостей твердых тел (жидкостные, биметаллические); - электрические термометры сопротивления ; - термоэлектрические термометры. В авиации широкое применение получили термометры сопротивления, используемые для измерения температуры в сравнительно небольшом диапазоне (например, масла, наружного воздуха), и термоэлектрические термометры, применяемые для измерения температуры газов газотурбинных реактивных двигателей, а также температуры турбостартеров и головок цилиндров поршневых двигателей. 25

Изображение слайда
3

Слайд 3: 2.10. Проволочные термосопротивления

Измерение температуры в таких термометрах сводится к измерению сопротивления ЧЭ - металлических или полупроводниковых термосопротивлений. R = R 0 [ 1 + α ( T - T 0 )], Для измерения сопротивления R в авиационных термометрах обычно используются мостовые схемы (неравновесные) с логометрическими указателями. температурный коэффициент сопротивления; T 0 - начальное значение температуры (обычно 20 0 С) Для проводников Для полупроводниковых термосопротивлений (термисторов) - температурный коэффициент термистора (отрицательный, уменьшается по абсолютной величине с ростом температуры. Постоянная B зависит от материала полупроводника - нелинейная зависимость - линейная зависимость 24

Изображение слайда
4

Слайд 4: 2.11. Термометры сопротивления типа ТУЭ и ТНВ

Термометр ТУЭ-48 Предназначен для измерения температуры масла, а также наружного воздуха. В комплект входят приемник температуры типа П -1 и указатель. Логометрический указатель подобен используемым в манометрах ЭДМУ и ДИМ. Катушки логометра включены в две измерительные диагонали мостовой схемы. Такая схема обладает повышенной чувствительностью, так как при изменениях температуры ток в одной из катушек растет, а в другой – уменьшается 23

Изображение слайда
5

Слайд 5: Термометр ТУЭ - 48

Термометр ТУЭ-48К предназначен для измерения температуры воздуха в трубопроводах индивидуальной вентиляции, салона и кабины экипажа. Шкала термометра отградуирована от —70° до + 150° С с оцифровкой через 50°, ценой деления 10°. Комплект термометра состоит из трех приемников температуры П 1. 22

Изображение слайда
6

Слайд 6: Термометр ТНВ

Для измерения температуры в потоке движущейся среды в термометрах типа ТНВ термочувствительный элемент 1 (обмотка из никелевой проволоки, намотанная на медный цилиндр) располагается вдоль набегающего потока. Корпус 2 датчика представляет собой сопло Лаваля. С помощью полого откоса 3 корпус 2 соединен с основанием 4. Внутри откоса расположен резистор 5 из манганина, уменьшающий влияние примесей в материале элемента 1. В узком сечении сопла при М > 0,5 устанавливается скорость воздушного потока, равная местной скорости звука в воздушной среде. Зная температуру чувствительного элемента Тчэ, можно определить температуру наружного воздуха. Стабилизация скорости воздушного потока в сопле Лаваля позволяет уменьшить влияние скорости потока на результат измерений. 21

Изображение слайда
7

Слайд 7: Термометр ТНВ

Из формулы видно, что температура Т чэ превышает температуру среды. Это объясняется торможением потока у термодатчика и переходом кинетической энергии в тепловую. Термометр наружного воздуха ТНВ-15 с указателем ТВН - 1, используемый в авиации, имеет диапазон шкалы - 60... + 60 °С. Основная погрешность измерения температуры на рабочем участке шкалы лежит в пределах ± 4 °С. 20

Изображение слайда
8

Слайд 8: Термометр ТНВ

Комплект термометра состоит из приемника температуры П-5, установленного на обшивке фюзеляжа самолета в носовой части с правой стороны, указателя ТНВ-1, установленного на левой амортизированной панели приборной доски самолета Як-40. Шкала прибора отградуирована от —60° до +150° С с оцифровкой через 50°, ценой деления 10°. 19

Изображение слайда
9

Слайд 9: 2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104

18 Приемник температуры П -1 Теплочувствительным элементом служит никелевая проволока 8, намотанная на каркас 9 (пластину из слюды). Изоляция проволоки внешней стороны осуществляется тонкими слюдяными прокладками 2. Для улучшения теплообмена чувствительного элемента с окружающей средой служат серебряные пластины 10. Используется с термометром ТУЭ - 48

Изображение слайда
10

Слайд 10: 2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104

17 Приемник температуры П - 5 Используется с термометром ТНВ – 15. Служит для дистанционного измерения температуры торможения наружного воздуха при скоростях полета до 1800 км/ч.

Изображение слайда
11

Слайд 11: 2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104

16 Приемник температуры П - 69 Приёмник температуры П-69-2М состоит из корпуса 1, внутри корпуса находятся два чувствительных элемента (изоляционная пластинка 2, на которую бифилярно намотана платиновая микропроволока 3 (так мотают проволочные резисторы, что бы паразитная индуктивность была минимально возможной ). Все детали приёмника крепятся к стойке 7 и втулке 6, выполненные из жаропрочной хромоникелевой стали. Для защиты от солнечной радиации поверхность датчика полируется. Выходные концы 8 сопротивления через колодку 5 и трубку 4 соединены со штепсельным разъёмом 9. Входит состав ИК-ВСП-10 и СВС-72 для определения истинной скорости.

Изображение слайда
12

Слайд 12: 2.12. Приемники температуры: П-1, П-5, П-69, П-104

15 Приемник температуры П - 104 Датчик П-104 предназначен для измерения температуры торможения потока воздуха и выдачи электрических сигналов, пропорциональных температуре заторможенного потока воздуха, в СВС и системы регулирования двигателей. Входит состав ИК-ВСП-10 для определения истинной скорости.

Изображение слайда
13

Слайд 13: 2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа

Принцип действия термоэлектрического термометра основан на использовании термоэлектрического эффекта, заключающегося в возникновении термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) в спае двух проводников из двух разнородных токопроводящих материалов при наличии разности температур места соединения проводников и их свободных концов. Такая цепь, составленная из двух разнородных металлов, называется термопарой. Проводники, из которых состоит термопара, называются термоэлектродами. Одну точку соединения термоэлектродов называют рабочим концом (горячим спаем), а другую - свободным концом (холодным спаем). 14

Изображение слайда
14

Слайд 14: 2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа

Принцип действия термопары. Атомы металлов составляют пространственную решетку, внутри которой свободные электроны, участвующие в тепловом движении, образуют электронный газ. Плотность электронного газа для разных металлов неодинакова. Из-за этого на границе соприкосновения двух разнородных металлов возникает стремление к выравниванию плотности электронного газа. Часть электронов переходит из одного металла в другой. При этом один металл заряжается положительно, другой отрицательно. Возникает контактная разность потенциалов, которая уравновешивает разность давления электронного газа. Контактная разность потенциалов не зависит от формы и геометрических размеров термоэлектродов и определяется разностью температур горячего и холодного спаев и свойствами металлических проводников термопары. е = f ( t гс ) - ( t хс ) 13

Изображение слайда
15

Слайд 15: 2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа

Измеряя термо ЭДС, развиваемую термопарой, можно определить температуру горячего спая. Это измерение может быть выполнено с помощью гальванометра или компенсационным методом. К термоэлектрическим термометрам, измеряющим термоЭДС прямым методом (с помощью гальванометра), относятся термометры типа ТВГ, ИТГ, ТСТ, ТЦТ. Электрические схемы их одинаковы, отличия заключаются только в способах соединения термопар. Каждая термопара, состоящая из двух термоэлектродов, характеризуется зависимостью изменения термоЭДС от температуры, называемой градуировкой. Наиболее широкое применение в авиационных термометрах получили термопары: хромель-копелевая (хромель - сплав из 89% Ni, 9,8% Cr, 1% Fe, 0,2% Mn; копель - сплав из45% Ni, 55% Cu); хромель-алюмелевая (алюмель - сплав из 94% Ni,0,5% Fe, 2% Al, 2,5% Mn и 1% Si), железо-копелевая, медькопелевая, медьконстантановая и др. В обозначениях градуировок первым указывается положительный термоэлектрон, вторым “ отрицательный. 12

Изображение слайда
16

Слайд 16: 2.13. Термоэлектрические термометры типа ТЦТ, ТВГ и компенсационного типа

Термоэлектрические термометры типа ТВГ и ТСТ применяются для измерения температуры движущихся газов, типа ТЦТ – для измерения температуры твердых тел, типа ИТ- для измерения температуры движущихся газов с компенсационными схемами измерения. Термометр ТВГ-11Т Используется для измерения температуры выходящих газов ГТД. В комплект термометра входят указатель и блок последовательно соединенных термопар Т-1 типа НК-СА, располагаемых симметрично входного сечения реактивного сопла. В результате измеряется средняя температура газов. Диапазон шкалы прибора от 300 до 900 0 С. 11

Изображение слайда
17

Слайд 17: Термометр ТВГ-11Т

Термопары помещаются в защитные чехлы из жаропрочной стали. Выходное калиброванное отверстие 1 обеспечивает течение газа внутри кожуха, улучшая теплопередачу от поверхности входного окна 2 к горячему спаю. В результате существенно уменьшаются динамические погрешности термометра. Погрешности ТВГ-11 в рабочем диапазоне шкалы не выше + 15 С. 10

Изображение слайда
18

Слайд 18: Термометр ТЦТ-13

Предназначен для дистанционного измерения температуры головки цилиндра. В комплект термометра входят измеритель ТЦТ-1 (прибор магнитно-электрической системы) и термопара Т-3. Горячий спай термоэлектрического преобразователя Т-3 градуировки ХК прикрепляется к медному кольцу, которое устанавливается под зажигательную свечу поршневого авиадвигателя. Измеритель ТЦТ-1 установлен на центральной панели приборной доски и служит для визуального контроля температуры головок цилиндров. Между собой измеритель и термопара соединяются двумя проводами. При нагреве термопары Т-3 по электрической проводке ток поступает на измеритель ТЦТ-1. Шкала указателя имеет градуировку - от -50 до +350° С, цена деления 10° С. В процессе эксплуатации необходимо следить, чтобы не было оголения проводов термопары и их соприкосновения с металлическими деталями самолета. Термоэлектрический термометр ТСТ. Предназначен для измерения температуры выходящих газов турбостартеров Электрические схемы термометров ТЦТ, ТВГ, ИТГ, ТСТ одинаковы, отличия заключаются только в способах соединения термопар. 9

Изображение слайда
19

Слайд 19: Термоэлектрический термометр ТСТ

Термометр термоэлектрический ТСТ-299 предназначен для измерения температуры выходящих газов двигателей АИ-25. Комплект термометра ТСТ-299 состоит из четырех сдвоенных термопар Т-99, установленных по окружности реактивного сопла и указателя ТСТ-2, установленного на средней амортизированной панели приборной доски самолета Як-40. Термометр ТВ-45К Термометр ТСТ - 299 8

Изображение слайда
20

Слайд 20: Термометр компенсационного типа 2ИА-6

Компенсационные термоэлектрические термометры имеют более высокую точность, кроме того, они обеспечивают электрическую сигнализацию о превышении предельно допустимой температуры. Разность термоЭДС, снимаемая с термопар Т, и напряжение компенсации, снимаемое с мостовой схемы (резисторы R 1 — R 9), поступает на усилитель У и двухфазный индукционный реверсивный двигатель М. Последний через редукторы Р1 и Р2 перемещает стрелки указателя и изменяет сопротивление R 6 до тех пор, пока напряжение мостовой схемы не скомпенсирует термоЭДС с термопар Т. Общие суммарные погрешности прибора ±10° С при диапазоне измерений 300... 1000 °С. 7

Изображение слайда
21

Слайд 21: Термометр компенсационного типа 2ИА-6

Сдвоенная измерительная аппаратура 2ИА-6 предназначена для измерения температуры газов двигателей. Аппаратура работает в комплекте с термопарами Т-102 соединенными параллельно. Шкалы грубого отсчета имеют предел измерения от 0 до 1200°С с ценой деления 100°С. Шкалы точного отсчета имеют предел измерения от 0 до 100°С с ценой деления 5°С. 6

Изображение слайда
22

Слайд 22: 2.14. Погрешности термометров сопротивления и термоэлектрических термометров и способы их компенсации

Методическая погрешность. Температура ЧЭ в установившемся режиме превышает измеряемую из-за нагрева термосопротивления протекающим током. Подбором параметров измерительной схемы ее снижают до допустимого уровня. Инструментальная погрешность. Складывается из погрешностей приемника и указателя. Температурная инструментальная погрешность указателя обусловлена зависимостью сопротивлений катушек логометра от температуры в корпусе указателя. Для ее компенсации используются медные резисторы R3, R4 и R7. Статическая погрешность. Связана в основном с неточностью изготовления его ЧЭ. Динамическая погрешность. Обусловлена запаздыванием передачи (отвода) тепла в приемнике между теплочувствительным элементом и окружающей средой. Их уменьшение практически может достигаться в основном увеличением коэффициента теплопередачи ЧЭ (в термометрах ТУЭ-48 для этого служат серебряные пластины). Остальные инструментальные погрешности указателя аналогичны характерным для указателей манометров. В целом статические погрешности (приведенные) ТУЭ-48 не превышают 1,5%. 5 Погрешности термометров сопротивления

Изображение слайда
23

Слайд 23: Погрешности термоэлектрических термометров

Погрешности термоэлектрических термометров складываются из погрешностей датчика, электроизмерительной схемы и указателя. В основном погрешности датчика аналогичны погрешностям датчика термометра сопротивления. Погрешности возникают из-за потерь от теплоизлучения и теплопроводности, из-за торможения газового потока, инерционности. Нагрев термопары протекающим током влияет незначительно на результат измерения. Дополнительные погрешности имеют место из-за паразитных термоЭДС, зависящих от температуры в местах соединения проводников. Погрешности электроизмерительной схемы вызываются изменением сопротивления электрической цепи, в частности сопротивления рамок указателя при изменении температуры окружающей среды. Для уменьшения этих погрешностей в схеме предусмотрены термочувствительные резисторы. В термометрах типа ТЦТ подобную роль играет биметаллический корректор, закручивающий или раскручивающий противодействующие пружины указателя. Погрешности указателя имеют место также из-за действия вредных сил трения в опорах, небаланса подвижной системы, изменения жесткости пружины и магнитной индукции в зазоре при изменении температуры. 4

Изображение слайда
24

Слайд 24: Особенности эксплуатации термометров

Проверка термометров всех типов осуществляется с помощью установки УПТ-1М. Для проверки аппаратуры ИА используется также контрольный прибор КП-5, а для термометров ТЦ - аппаратура УК-83. При проверке указателей термо ЭДС заменяется напряжениями, снимаемыми с контрольного потенциометра, и сравниваются показания проверяемого и эталонного указателей. Для проверки указателей термометров сопротивления изменения сопротивления имитируют с помощью магазина сопротивлений. Проверка датчиков термометров сопротивления с никелевым чувствительным элементом осуществляется путем сравнения R с сопротивлениями эталонных резисторов для двух значений температуры (0 0 С и 100 0 С). 3

Изображение слайда
25

Слайд 25: 2.15. Комбинированные приборы контроля работы авиадвигателей типа ЭМИ

2 С целью упрощения отображения информации, необходимой для оценки соответствия параметров текущего режима полета заданным, в авиации наряду с раздельными приборами используются комбинированные указатели. Они представляют собой приборы, объединяющие в едином корпусе указателя несколько малогабаритных вторичных измерителей со своими стрелками (индексами, опорными линиями). При построении комбинированных приборов возможно объединение в едином корпусе двух вторичных измерителей однородных параметров, а также трех и более вторичных измерителей разнородных параметров одной системы. Примером первого способа комбинирования может служить манометр 2ДИМ-240К, предназначенный для измерения давления гидросмеси в основной и аварийной гидросистемах самолета Як-40. В комплект входят два датчика (ИД-240), установленные в гидроотсеке, и сдвоенный указатель (УИ-240К), установленный на приборной доске( рис., а) Другим представителем этой группы приборов является двухстрелочный тахометр ИТЭ-2Т, измеряющий частоту вращения компрессоров высокого и низкого давления двигателя самолета Ту-154.

Изображение слайда
26

Последний слайд презентации: Лекция № 5 Т ема 2. Приборы и системы контроля работы авиадвигателей: 2.15. Комбинированные приборы контроля работы авиадвигателей типа ЭМИ

1 Второй способ комбинирования реализован в трехстрелочных моторных индикаторах типа ЭМИ-ЗР, широко применяемых на современных самолетах. Например, на самолетах Ту-154, Ил-62 используется индикатор ЭМИ-ЗРТИС (рис., б) для дистанционного измерения давления топлива перед форсунками, давления и температуры масла на входе двигателя. Данный индикатор состоит из трех независимых измерителей: двух манометров типа ДИМ и термометра типа ТУЭ. В комплект ЭМИ-ЗРТИС входят: индуктивный датчик (ИДТ-100С) давления топлива, индуктивный датчик (ИДТ-8С) давления масла и датчик (П-63) температуры масла, трехстрелочный указатель (УИЗ-3). Указатель УИЗ-3 выполнен в виде трех магнитоэлектрических логометрических измерителей, расположенных в одном корпусе. Допустимые погрешности измерений: по давлению - не более ±1,5 % максимального значения шкалы; по температуре масла - не более ± 4 °С.

Изображение слайда