Приборы и системы контроля силовых установок

• манометры
• тахометры
• термометры
• системы управления ГТД

Аэрометрические приборы и системы

• барометрические высотомеры
• индикаторы воздушной скорости и числа Маха
• вариометры
• приёмники воздушного давления
• централизованные системы воздушных сигналов

Автономные пилотажно-навигационные приборы

• авиагоризонты
• курсовые приборы
• АУАСП

АВИАЦИОННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ

Приборы, измеряющие температуру, называются термометра­ми. На ЛА термометры применяются для измерения температуры мас­ла, охлаждающей жидкости, газового потока реак­тивного двигателя, температуры воздуха в кабинах ЛА и температуры наружного воздуха.

На самолетах и вертолётах применяются следующие типы термометров:

-  термо­метры сопротивления типа ТУЭ-48 и ТНВ-15;

- термоэлектрические термометры (термометры выходящих газов) типа ТВГ-11Т,  2ТВГ-411Т, ТСТ-29Т, ИТГ-180;

- биметаллические термометры ТВ-46К для измерения температуры внутри кабины са­молета и    ТНВ-46 наружного воздуха в пределах от  -50°С до  +70°С.

А. ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Работа электрических термометров сопротивления основана на свойстве проводников (полупроводников) изменять своё электрическое сопротивление при изменении температуры. К этому типу термометров относятся термометры ТУЭ-48 и ТНВ-15. Применяются для измерения температуры до 150 – 200°С (термометры масла, охлаждающей жидкости, окру­жающего воздуха).

Известно, что с увеличением температуры электрическое сопро­тивление металлических проводников увеличивается. Например, при нагреве от 0 до 100°С у большинства металлов сопротивление уве­личивается на 40%. Основными материалами для изготовления чувствительных элементов термо­метров сопротивления являются медь, никель, железо, платина и силит, имеющие большой температурный коэффициент сопротивле­ния α. Температурный коэффициент сопротивления α составляет для меди 0,004 1/°С, для никеля и железа 0,006 1/ºС.

Сопротивление меди изменяется под действием температуры примерно по линейному закону. Но медь можно применять только до температуры 150°С, так как при более высоких температурах она окисляется. Железо и никель обладают преимуществам перед медью - у них больший температурный коэффициент сопротивле­ния. Недостатком железа также является быстрое окисление. Поэтому в термо­метрах сопротивления получили применение чувствительные эле­менты из никелевой проволоки. Для точных измерений температур до 1000°С используется платина.

Величину сопротивления металлического проводника в зависи­мости от изменения температуры можно определить из соотно­шения

R = R_о [1 + α ( Т – Т_о )],

где R_о  - сопротивление проводника при начальной температуре;

     R    - сопротивление проводника при измеряемой темпера­туре;

      α -  температурный коэффициент сопротивления провод­ника (1/°С);

      Т_о -  начальное значение температуры (обычно принимается равной 20ºС);

      Т - текущее значение температуры.

Таким образом, измеряя электрическое сопротивление провод­ника, можно измерить температуру среды, окружающей провод­ник, если шкала указателя отградуирована в градусах Цельсия.

Термометр ТУЭ-48

Термометр унифицированный электрический ТУЭ-48 – термометр сопротивления, предназначенный для дистанционного измерения температуры масла, наружного воздуха и др. до +150°С.

В комплект термометра входят указатель и приемник П-1.

Теплочувствительный элемент приемника (датчик) R_д включен в схему неуравновешенного моста по­стоянного тока (рис.2.6). В качестве указателя используется логометр маг­нитоэлектрической системы с подвижным магнитом.

Принцип действия.Для того чтобы уяснить принцип работы схемы при измерении температуры, рассмотрим потенциалы точек А, В, С, т. е. тех то­чек, к которым подключены рамки I и II логометра. Потенциал точки А зависит от величины сопротивления R_л приемника. С увеличением R_д потенциал увеличивается, и наоборот. Если температура окру­жающей указатель среды постоянна, то потенциалы точек В и С постоянны по величине, так как величины сопротивлений R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ в левой цепи моста неизменны.

При температуре -50°С потенциалы

Рис. 2.6.

точек А и С равны между собой, а потенциал точки В больше потенциала точки А. Вслед­ствие такого распределения потенциалов ток во второй катушке равен нулю, а в первой достигает максимальной величины. По­движный магнит логометра устанавливается в направлении век­тора поля первой катушки.

При температуре +50° С разность потенциалов точек А и В равна разности потенциалов точек А и С. Токи в катушках логометра равны по величине и направлены от точки В к точке А и от точки А к точке С. Магнит логометра устанавливается в направлении результирующего вектора полей обеих катушек. Это поло­жение магнита соответствует среднему положению стрелки на шкале указателя.

При увеличении температуры от +50°С до +150°С потенциал точки А приближается к потенциалу точки В, поэтому ток в пер­вой катушке уменьшается до нуля, а во второй - увеличивается до максимального значения. Подвижный магнит поворачивается в сторону второй катушки.

Каждая рамка логометра имеет одинаковое число витков. Со­противление внутренней рамки меньше, чем наружной, поэтому в цепь внутренней рамки включено сопротивление R₇ для обеспе­чения симметричности схемы.

Сопротивления R₂, R₃, R₄, R₅  служат для компенсации температурной инструментальной погрешности при­бора.

Устройство термометра.В качестве указателя термометра применен логометр магнитоэлектрической системы с подвижным магнитом. Шкала указателя имеет размах 120° и проградуирована от -70°С до +150°С, цена деления 10°С.

Приемник температуры типа П-1 состоит из теплочувствительного элемен­та 9, трубки 1 и двухштырькового штепсельного разъёма 5 (рис. 2.7).

Рис. 2.7

Теплочувствительный элемент состоит из никелевой неизоли­рованной проволоки 9, намотанной на пластины 10 из слюды. Так как температурный коэффициент никеля не является постоянной величиной даже для одной партии никеля, то для обеспечения рас­четного коэффициента теплочувствительного элемента последовательно с никелевой проволокой включено манганиновое сопротив­ление (спираль) 6. Изоляция никелевой прово­локи с наружной стороны осуществляется тонкими прокладками 2 из слюды. Сверху на прокладки 2 из слюды помещены теплопроводящие пластины из се­ребра, соприкасающиеся с трубкой 1 приемника. Такая конструк­ция теплочувствительного элемента обеспечивает хороший тепло­обмен и уменьшает погрешности термометра. Собранный элемент вставляется в трубку 1 из нержавеющей стали.