Стенд для дослідження датчиків на базі термопар

Термоелектричні термометри в авіації використовуються в основному для вимірювання температури окремих частин силових установок і газових потоків, що виходять з реактивного сопла двигуна. Принцип дії термоелектричного термометра заснований на використанні термоелектричного ефекту. Явище термоелектрики полягає у виникненні термоелектрорушильної сили (термоЕРС) в спає двох провідників з двох різнорідних струмопровідних матеріалів при наявності різниці температур місця з’єднання провідників і їх вільних кінців. Такий ланцюг, складається з двох різнорідних металів, називається термопарою. Атоми металів складають просторову решітку, усередині якої вільні електрони, які беруть участь в тепловому русі, утворюють електронний газ. Щільність електронного газу для різних металів неоднакова. Через це на межі дотику двох різнорідних металів виникає прагнення до вирівнювання щільності електронного газу. Частина електронів переходить з одного металу в інший. При цьому один метал заряджається позитивно, інший негативно. Виникає різниця потенціалів, яка врівноважує різницю тиску електронного газу. Контактна різниця потенціалів не залежить від форми і геометричних розмірів термоелектродів і визначається різницею температур гарячого і холодного спаїв і властивостями металевих провідників термопари.

Стенд для дослідження резистивних датчиків температури

Електричні термометри опору застосовуються в авіації для вимірювання температури масла і повітря всередині і зовні кабін.Принцип дії термометра опору заснований на вимірюванні електричного опору металів або напівпровідників в залежності від температури.
Вибір матеріалу для термочутливого елемента обумовлюються зручністю виготовлення, надійністю, чутливістю, однозначною залежністю R(q) і відсутністю впливу середовища на чутливий елемент. Цим вимогам задовольняють метали – мідь, нікель, залізо і платина і напівпровідникові – хлориди і карбіди; оксиди урану, нікелю, марганцю, бор, кремній, германій, телур та ін.
Вимірювання температури в електричному термометрі опору зводиться до вимірювання електричного опору, яке може бути здійснено за допомогою гальванометра, логометра або компенсаційним методом.
В авіаційних бортових термометрах застосовуються мостові схеми з логометри як покажчики. В таких схемах реалізується метод відхилення.

Прилади, призначені для вимірювання частоти обертання, називаються тахометрами. Тахометри застосовуються для вимірювання частоти обертання валу двигуна і його агрегатів. За величиною частоти обертання можна судити про тягу і про динамічну і теплову напруженостях.

Магнітоіндукціонний тахометр є дистанційним приладом. Синхронна дистанційна передача складається з трифазного генератора змінного струму (датчика), розташованого на авіадвигуни, трипроводній лінії і синхронного двигуна, розміщеного в покажчику. Показуючий прилад включає в себе два вузла, яки змонтовані в одному корпусі синхронний двигун і вимірювальну систему (тахометр).

Прилади, що застосовуються для вимірювання тиску в літакових системах, називаються авіаційними манометрами. Вони вимірюють відносний тиск (надлишковий). В авіації манометри широко застосовуються в системі змащення авіадвигунів, в системі живлення авіадвигунів паливом, в гідросистемі літака, в повітряної і кисневої системах літака. Відповідно до цього вони називаються манометрами масла, манометрами палива, манометрами гідросистеми, манометрами кисню і т.д.
Авіаційні манометри в більшості своїй засновані на методі порівняння сили вимірюваного тиску з силою пружності чутливого елемента.

Манометри типу ДИМ (дистанційні індуктивні манометри) не вимагають використання ПММ (передавальне – множувальні механізми). Це забезпечується використанням диференціального індуктивного перетворювача переміщення. Манометри охоплюють діапазон вимірюваних тисків до 30 МПа з пульсаціями до 700 Гц.
ПЧЕ (пружний чутливий елемент) манометрів типу ДИМ в залежності від діапазону вимірюваних тисків є мембрани або мембранні коробки. Покажчиком є магнітоелектричний логометр з рухомим магнітом.

Вібрація в основному виникає через наявність неврівноважених відцентрових сил, викликаних дисбалансом обертових частин двигуна. Руйнування і підвищений знос деталей двигуна ведуть до зростання вібрації. Тому за амплітудою вібрації двигуна можна судити про його технічний стан.
Параметри вібрацій, що вимірюються приладами:

· вібропереміщення – віброметри переміщення;
· швидкість вібрації – віброметри швидкості;
· віброприскорення – віброметри прискорення.

Методи вимірювання: змінного перепаду тиску, обтікання, тахометричний, термоанемометричний, ультразвуковий.По витраті палива визначають тягу (потужність) двигуна і економічність польоту. Тому витрату палива вимірюють з похибкою не більше ± 2%.
Прилади для вимірювання витрати палива називають витратомірами. Прилади для вимірювання кількості витраченого палива називають лічильниками кількості палива.
В авіації найбільш широке застосування знайшли турбінні тахометричні витратоміри і лічильники кількості палива.Принцип вимірювання миттєвої витрати палива полягає в перетворенні швидкості потоку палива, що протік через датчик, в показання покажчика миттєвої витрати палива в кг/год. При обертанні крильчатки, магнітне поле постійного магніту крильчатки индуктирует в котушках датчика ЕРС змінної частоти, яке надходить в перетворювач частоти ПЧН1Т, де частота перетворюється пропорційно витраті в напругу.Ця напруга порівнюється з опорною стабілізованою напругою і за допомогою слідкуючої системи, що складається з підсилювача УСС2Т, виконавчого двигуна і потенціометра відпрацювання, переміщається стрілка покажчика витрати.

Прилади й системи, призначені для вимірювання об’ємної або масової кількості палива (масла) на борту ЛA називаються паливомірами. Вони забезпечують:

· вимірювання маси палива (масла) в окремих баках або групах баків;
· вимірювання загальної маси палива, що припадає на кожен двигун в крилі або літаку;
· автоматичне управління послідовністю вироблення палива з баків і послідовністю заправки баків паливом;– автоматичне управління перекачуванням палива для підтримки центрування літака;
сигналізацію про наявності критичного запасу палива (масла) наборту.
Найбільш широке застосування в авіації отримали поплавкові електромеханічні і електроемнісні паливоміри.Принцип електроемнісного паливоміра заснований на залежності ємності конденсатора від рівня і діелектричної проникності рідини, що знаходиться між електродами датчика паливоміра