Авиационные приборы и системы

Их существенным недостатком является малый диапазон измерения температу-ры, который лежит в пределах от 120 до 180 оС, и существенно нелинейная статическая характе-ристика.

Характерным представителем датчиков температуры торможения воздушного потока является серийный датчик П-104 (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Внешний вид

датчика температуры тор-можения П-104 Рис. 4.6. Принципиальная схема датчика температуры тормо-жения П-104: 1 – проволочный термочувствительный элемент; 2 – камера торможения (приемник температуры); 3 – стойка; 4 – фланец; 5 – электрический соединитель

Датчик П-104 предназначен для измерения температуры торможения потока воздуха и выдачи электрических сигналов, пропорциональных температуре заторможенного потока воздуха, в сис-темы воздушных сигналов и системы регулирования двигателей.

Термочувствительный элемент представляет собой цилиндрическую катушку, на которой би-филярно намотаны две независимые друг от друга спирали из платиновой проволоки диаметром 0,04 мм. Кинетическая энергия движущегося потока в датчике превращается в тепловую энергию с коэффициентом полезного действия, равным 98 %. Рабочая температура датчика в диапазоне от –60 до 300 оС, номинальное сопротивление Ro = 100 Ом, масса датчика 0,25 кг.

Как видно из формул (4.1) и (4.2) характеристика термочувствительного элемента нелинейна во всех диапазонах измеряемых температур. Для ответственных датчиков пользуются гостирован-ными характеристиками. Конкретно характеристика П-104 соответствует требованиям ГОСТ 6651-78 [35]. Погрешность датчика П-104 при конкретной температуре подсчитывается по фор-муле

. (4.4)

В американском стандарте АРИНК-706 приводится следующая зависимость электрического сопротивления от температуры

,

где Q – температура в оС; Rо – сопротивление при температуре 0 оС; равное 500 Ом; А = 0,003832; В = 1,81; С = 0,1 для Q ниже 0 оС; С = 0,0 – для Q выше 0 оС. Материал чувствитель-ного элемента платина.

Процесс измерения температуры торможения, таким образом, сводится к измерению электри-ческого сопротивления. При этом основной схемой измерения является мост Уитстона.

Температура наружного воздуха рассчитывается по формуле [13]

, (4.5)

где ТН – истинная температура наружного, невозмущенного потока; ?Тдин – динамическая до-бавка к температуре, равная

, (4.6)

где vист – истинная воздушная скорость в м/с.

ГОСТ 25431-82 устанавливает следующую зависимость через число Маха

, (4.7)

где не учитывается коэффициент качества датчика температуры торможения.

С учетом же этого коэффициента качества формула (4.7) примет вид

, (4.8)

где ТН и ТТ в оС, N – коэффициент качества датчика ТТ , равный отношению температуры тер-морезистора (чувствительного элемента) датчика к истинной температуре торможения:

. (4.9)

Формула (4.8) используется в СВС-72, СВС-85, которые берут сигналы от датчиков температу-ры П-69-2М, П-69-4, у которых N = 0,996.

В стандарте АРИНК-706 для дозвуковой СВС рекомендуется следующая формула для опреде-ления температуры наружного воздуха

, (4.10)

где

, (4.11)

а ?tn – поправка на ошибку температуры торможения, обусловленную сопротивлением элек-тропроводов на участке между датчиком и вычислителем [30]

, (4.12)

где 2r – сопротивление проводов; a’ – их температурный коэффициент; a – коэффициент тер-морезистора датчика; R – сопротивление терморезистора; ?t’ – изменение температуры проводов.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84