Система измерения уровня топлива

Топливомеры. Особенности измерения уровня топлива

Топливомеры являются основными составляющими автоматизированных систем измерения уровня топлива. Они используются для измерения уровня горючего в топливных баках летательных аппаратов и наземного транспорта. Топливомеры классифицируются по следующим признакам:

1. Метод измерения. Согласно данному признаку топливомеры делятся на манометрические, емкостные и поплавковые.
2. Область использования. Согласно данному признаку топливомеры делятся на автомобильные и авиационные.

Несмотря на то, что в уровнемерах и топливомерах используются аналогичные методы измерения, между ними есть принципиальные различия, обусловленные различными методами измерения:

1. Топливный бак может иметь сложную форму, что обуславливает необходимость применения профилированных датчиков уровня.
2. У топливных баков ограниченные размеры, что ограничивает выбор датчиков уровня.
3. Под действием ускорений и сил происходит перераспределение топлива в баке, что является причиной возникновения погрешностей при измерении.
4. Для летательных аппаратов с несколькими топливными баками необходимо осуществлять центровку посредством перекачки топлива из одного бака в другой, чтобы стабилизировать центр масс летательного аппарата.

Система автоматизированного измерения уровня топлива в баке, используемая ОАО «РЖД»

Измерение расхода топлива в процессе эксплуатации транспортного средства является важной задачей. Современные системы автоматизированного измерения уровня топлива предназначены для непрерывного мониторинга уровня топлива в баке и выполняют следующие функции:

1. Вычисление массы и объема топлива в баке на основании сигналов (обычно токовых), которые они получают от погружных зондов уровня жидкости или аналогичных датчиков.
2. Передача значений массы и объема топлива в другие измерительные системы.
3. Измерение температуры топлива при помощи соответствующего датчика.
4. Питание стабилизированным напряжением погружных зондов, предназначенных для измерения уровня жидкости, и датчиков температуры.
5. Архивация полученных значений плотности, тока, давления, массы и объема топлива с установленным периодом.
6. Диагностика подключаемых цепей (датчиков).

На рисунке ниже представлена блок-схема автоматизированной системы измерения уровня топлива в баке, которая используется ОАО «РЖД».

Рисунок 1. Блок-схема автоматизированной системы измерения уровня топлива в баке, которая используется ОАО «РЖД». Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основным блоком данной системы является регистратор аналоговых и цифровых сигналов. Благодаря универсальности программного обеспечения, высокому уровню надежности комплектующих и возможности работы в расширенном диапазоне температур он был адаптирован для применения на железнодорожном транспорте. Центром системы является контроллер CPU18-MX, который способен работать при температуре от -40 до 80 градусов по Цельсию. У данного контроллера имеется 8 аналоговых входов, 48 программируемых дискретных выходов/входов и 2 аналоговых выхода. Для отображения информации используется вакуумно-люминесцентный буквенно-цифровой дисплей. В качестве датчиков уровня топлива используются погружные зонды. В одном баке находится два зонда. Зонды для измерения уровня подключаются через клеммы внутри блока контроля топлива, где установлен источник питания. Термопреобразователь сопротивления располагается в одном корпусе с датчиком уровня.

Для вычисления уровня топлива необходимо учитывать его плотность. Поэтому в рассматриваемом системе измерения реализована возможность ввода значения плотности топлива при температуре 20 градусов по Цельсию с последующим вычислением в блоке контроля топлива по формуле Менделеева.

С самого начала эта система проектировалась как универсальная, которая работает с несколькими датчиками и способна осуществлять измерения количества топлива отдельно по бакам и рассчитывать суммарное количество, а также приспособлена для установки на специальных подвижных составах. Система имеет несколько исполнений и в одном из таких исполнений она предназначена для обеспечения контроля параметров тепловоза и способна выполнять функции регистратора.