Паливомір, інваріантний до сорту палива

Аналіз методів вимірювання рівня рідини. Прилади для вимірювання запасу палива, які використовуються в авіації. Розробка структурної схеми, вибір і розрахунок елементів паливоміра, нечуттєвого до сорту палива; оцінка похибки датчика; технічні вимоги.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 19.03.2013
Размер файла 4,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

При зміні електричної ємності датчика до значення Сх=2Со (що відповідає бакам, повністю заправленим паливом) міст резистору R6 регулюється так, щоб його рівновага наступала тоді, коли повзунок резистора R5 буде знаходитися в іншому крайньому положенні, а стрілка приладу, на відмітці шкали, що відповідає залитій кількості палива. При наявності визначеного запасу палива в баках стрілка приладу, що показує, зупиниться на відповідній відмітці шкали, відградуйованій у вагових одиницях (кг).

Формула, яку обчислює прилад при вимірюванні запасу палива, має вигляд:

де: - показання паливоміра в кг;

- коефіцієнт пропорційності, K= 0,24;

- коефіцієнт пропорційності між ємністю датчика і кількістю палива в баці;

- рівень палива в баці;

- діелектрична проникненість палива;

- внутрішній діаметр зовнішньої труби;

- зовнішній діаметр внутрішньої труби.

Перевагою схеми, що застосовується можна вважати малі методичні похибки через зміну напруги і частоту джерела живлення, а також нечутливість до зміни сортів палива.

4. ВИБІР І РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ ПАЛИВОМІРА

4.1 Розрахунок ємнісного паливного датчика

Двохелектродний датчик паливоміра.

В кожному баці розміщено декілька ємнісних вимірювальних датчика.

Усі датчики мають однакову конструкцію і відрізняються довжиною, що дорівнює висоті бака в тому місці, де розміщений датчик (рис 4.1, рис 4.2).

У відповідності з завданням розрахунок виконаний для одного датчика, розташованого в баці. По такій же методиці розраховуються характеристики інших датчиків, що відрізняються лише довжиною.

Сучасні вимірювальні схеми забезпечують високу чутливість, тому для спрощення конструкції датчика він обраний малою початковою ємністю. Такі датчики мають меншу масу.

Рис 4.1

Рис 4.2

Електрична ємність двотрубного датчика з паливом визначається по формулі:

де 0 - абсолютна діелектрична проникність вакууму (0 = 8,85-2 пф/см);

В - відносна діелектрична проникність повітря (В= 1);

H - висота бака, см;

h - рівень палива в баці і в датчику, см;

D - внутрішній діаметр зовнішньої труби;

d - зовнішній діаметр внутрішньої труби;

Т- відносна діелектрична проникність палива (Т 2).

Визначимо конструктивні параметри ємнісного первинного вимірювального перетворювача. В якості конструкції ємнісного перетворювача приймемо трубчаті електроди. Зазор між трубчатими електродами приймається (46) мм. Це зменшує капілярне явище на положення меніска в міжелектродному просторі.

Погонні ємності таких вимірювальних перетворювачів складають пф/м. Приймемо середнє значення пф/м.

Таким чином:

(4.1)

де

Ф/м - абсолютна діелектрична проникність,

- відносна діелектрична проникність,

l0 - довжина електродів перетворювача (l0 = 1 м),

R - радіус зовнішнього електрода, м,

r - радіус внутрішнього електрода, м.

Визначимо розміри трубчатих електродів. Із формули (4.1) отримаємо

або

Беручи до уваги те, що R=r+ отримаємо

.

Звідки .

Перетворивши отримане співвідношення отримаємо

Беручи до уваги, що =510-3 м, та підставивши числові значення параметрів, отримаємо

де Т - відносна діелектрична проникність палива (Т = 2,06).

Приймаємо r =510 -3.

Значення радіусу зовнішнього електрода знайдемо як

R=r+. R=5+5=10 мм.

Отже, діаметр внутрішнього електрода дорівнює

d = 2r = 10 мм.

Діаметр зовнішнього електрода дорівнює

D=2R=20 мм.

В якості екрана приймаємо трубчатий електрод діаметром

De=20+25=30 мм.

Його довжина визначається довжиною ємнісного перетворювача.

Ємність датчика без палива при h=0

пФ

C0=86 пФ

позначивши формулу (4.1) можна представити:

або, після нескладних перетворень:

звідки по відомих виміряних значеннях CT, C0, T, визначається висота палива в баці:

4.2 Оцінка похибки датчика

Абсолютна додаткова похибка ємнісного датчика в загальному вигляді визначається виразом:

де і ємності датчика при поточних і нормальних значеннях параметрів навколишнього середовища.

Без обліку можливого і припустимого розкиду розмірів деталей при виготовленні і зборці ємнісних датчиків їх поточна електрична ємність залежить, головним чином, від температури навколишнього середовища. Поточна ємність двохтрубного датчика як функція вимірювання висоти h рівня палива і збільшення температури середовища ? має вигляд:

де VH - поточний обсяг палива при нормальній температурі м3;

SH - приведена площа бака, що відповідає поточній висоті рівня палива при нормальних умовах м2;

TH - відносна діелектрична проникність палива при нормальній температурі;

T - температурний коефіцієнт об'ємного розширення палива, 1/к;

- температурний коефіцієнт зміни діелектричної проникності палива, 1/к;

Д - температурний коефіцієнт лінійного розширення матеріалу датчика, 1/к;

Б - температурний коефіцієнт лінійного розширення матеріалу бака,

= - збільшення температури, К (або °С);

НН- висота бака (або датчика) у нормальних умовах, м.

- постійний коефіцієнт.

Інші позначення відповідають (4.1)

Відповідно ємність датчика Сн при нормальних умовах

З огляду на, те, що - висота рівня палива в баці при нормальній температурі і що в першому наближенні поточна висота рівня:

Оцінку похибки датчика при даній висоті H знаходять по формулі:

(4.2)

Похибка датчика буде мати максимальне значення при повному баці і залежатиме від температури палива. Оцінка цієї похибки виконана за наступних чисельних значень коефіцієнтів:

Т = 9.2·10-4

= -6·10-4

ТН = 2

Д = 0.22·10-4

Б = 0.22·10-4

Коефіцієнт А для розрахованого датчика

пФ/м

А=165 пФ/м

Граничні значення похибки будуть на границях діапазону робочих температур датчика паливоміра:

При = -60°С (213К), коли, ?=80 К, зміна ємності датчика:

С=1650.52(-80)(1+9.210-4(-80)(-610-4)+0.2210-4)=9.1

С = пФ

При = 50°С (323К), коли, ?=30 К, зміна ємності датчика:

С=1650.5230(1+9.210-4302(-610-4)+0.2210-4)=-2.92

С = -3пФ

Ємність датчика цілком заповненого паливом:

пФ

СТ=172 пФ

Відносна похибка датчика:

Так як похибка датчика найбільш істотно впливає на повну похибку паливоміра, то без її компенсації неможливо забезпечити необхідну точність паливоміра.

Якщо у (4.2) формулу підставити дійсне значення, що відповідає робочим умовам, то (4.2) можна привести до виду (нехтуючи членами вищого порядку малості):

4.3 Розрахунок надійності вимірювальної схеми паливоміра

Вихідними даними для розрахунку надійності є передбачувані характеристики, робочі режими й умови експлуатації виробу. Метою прогнозування надійності є створення конструкції паливоміра, що як найкраще задовольняла б надійності. При дипломному проектуванні немає можливості оцінити надійність усього паливоміра, тому оцінюється надійність тільки вимірювальної системи.

При розрахунку приймають, що відмова системи викликається відмовою одного елемента, хоча в загальному випадку відмова системи може настати у результаті відмовлення ряду елементів.

Оцінка причин відмови систем без обліку взаємозв'язків між елементами, і взаємного впливу, є недостатньо об'єктивною, однак, вона дозволяє вважати, що відмова є незалежною подією. У цьому випадку, функція надійності системи, що складається з "n" елементів, які мають ймовірності безвідмовної роботи Рі, розраховується по наступній формулі:

де

Інтенсивність відмов системи визначається як сума інтенсивностей відмов усіх її елементів.

Інтенсивності відмов елементів прийняті постійними в часі, і в цьому випадку середній час безвідмовної роботи схеми:

У нашому випадку середній термін служби системи дорівнює середньому часу наробітку на відмову, тому що час відмови виробу підкоряється експонентному закону, тому що відмова будь-якого елемента вимірювальної схеми приведе до відмови всього каналу. Елементи працюють безупинно від моменту включення, тоді схема з точки зору розрахунку надійності буде являти собою послідовний ланцюг. Для того, щоб врахувати вплив на надійність схеми експлуатаційних факторів сумарна інтенсивність відмов елементів має визначатися з урахуванням цих факторів по формулі:

де - коефіцієнт впливу вологості;

- коефіцієнт впливу механічних впливів;

- коефіцієнт впливу розрідженості навколишнього середовища;

Відповідно для авіаційної бортової апаратури дані коефіцієнти мають наступні значення: = 2,50; = 1,65; = 1,35.

Вихідні дані для розрахунку показників надійності вимірювання схеми паливоміра наведені в табл. 4.1

З урахуванням впливу експлуатаційних факторів:

Середній час безвідмовної роботи

годин

Таблиця 4.1

Розрахунок надійності вимірювальної системи

Найменування елементів

Кількість елементів

Інтенсивність відмов.

Резистори постійні

3

0.01

0.03

Резистори змінні

5

0.6

3

Конденсатори

2

0.05

0.1

Роз'єми

2

0.3

0.6

Пайки

200

0.001

0.2

Ймовірність безвідмовної роботи

за час Т=300 годин:

За час Т=600годин:

За час Т=900годин:

За час Т=1200годин:

За час Т=1500годин:

4.4 Розрахунок джерела живлення

Трансформатори малопотужних джерел живлення, що використовуються для живлення електронної апаратури, являють собою електромагнітні пристрої, які складаються з феромагнітного сердечника (магнітопровода) і обмоток.

При підвищених частотах (400 Гц і вище) використовують сталі марок Е44, Е45, Е46, S47, Е48, Е340 і Е70 з товщиною пластин або стрічки 0,2; 0,15; 0,1; 0,08 і 0,05 мм.

По конструктивному виконанню сердечники трансформаторів підрозділяються на три основних типи; стрижневі,;броньові і тороїдальні. В залежності від конструкції сердечника, і трансформатори підрозділяються на три зазначених вище типи.

Конструктивні особливості малопотужних силових трансформаторів ілюструє рис. 4.3.

Рис. 4.3 -- Конструкція трансформаторів: а, б -- пластинчасті стрижневий і броньовий; в, г -- стрічкові стрижневий і броньовий; д -- тороїдальні

Основні переваги стрижневого трансформатора: велика поверхня охолодження обмотки; мала індуктивність розсіювання; малі витрати обмотувального проводу, мала чутливість до зовнішніх магнітних полів.

Для розрахунку силового трансформатора необхідні наступні вихідні дані: напруга мережі U1=115В; частота струму живильної мережі fс=400 Гц; потужності S2=10 В A, S3=15 В A і т.п.

В результаті розрахунку потрібно визначити: оптимальні геометричні розміри магнітопровода; дані обмоток (число витків, марки і діаметри проводів) параметри трансформатора (струм холостого ходу; напруга короткого замикання зміна вторинної напруги; втрати і ККД; температуру перегріву і робочу температуру обмоток). Крім того, на основі розрахунку необхідно скласти електричну схему трансформатора (або автотрансформатора) із указівкою всіх обмоток (див., наприклад, (рис.4.4).

Рис. 4.4 -- Зразкові електричні схеми трансформаторів:

а -- однофазного двохобмоткового;

б -- однофазного трьохобмоткового;

в -- автотрансформатора

4.5 Порядок розрахунку малопотужного силового трансформатора (однофазного двохобмоткового).

Визначаємо сумарну потужність вторинних обмоток для однофазного двохобмоткового трансформатора:

STP=S2+S3+…(4.3)

SТР=10+15=25 ВА

де S -- сумарна потужність, В A;

S2, S3 і т.д. -- потужності вторинних обмоток, В A;

Відповідно до приведеного вище рекомендаціями вибираємо конфігурацію магнітопровода, марку стали, товщину пластин або стрічки з урахуванням заданої частоти струму живильної мережі.

Знаходимо основний розрахунковий параметр трансформатора -- добуток QCQO:

(4.4)

де Qc і Qo -- площа поперечного переріза стрижня магнітопровода ( см2);

-- ККД трансформатора;

SТР -- потужність трансформатора, ВА;

fС -- частота струму живильної мережі, Гц;

Вm -- амплітуда магнітної індукції, Тл;

j -- щільність струму в обмотках, А/мм2;

kM і kC -- коефіцієнти заповнення міддю вікна сердечника і сталлю площі поперечного переріза стрижня магнітопровода.

QCQO=2.99 см2

Визначаємо амплітуду магнітної індукції Вm, - ККД трансформатора і щільність струму в обмотках j. Вm=1,1; =0,91; j=5,25;

Знаходимо коефіцієнт заповнення міддю вікна сердечника k. Цей коефіцієнт залежить від діаметра проводу обмоток і потужності трансформатора. kM=0,19; kC=0,9;

Значення коефіцієнта заповнення сталлю перетину сердечника визначаємо в залежності від товщини сталевих аркушів або стрічки.

Використовуючи оптимальні співвідношення розмірів для трансформаторів, визначимо ширину стрижня:

(4.5)

x=c/a; y=b/a; z=h/a.

мм

Визначаємо втрати в сталі:

(4.6)

де -- питомі втрати (Bт/кг), що залежать від марки стали, товщини пластин або стрічки, магнітної індукції і частоти мережі (рис.4.5);

GCT -- маса стали магнітопровода, кг (визначається з таблиць, для заданого типу магнітопровода).

Рис. 4.5 -- Експериментальні криві залежності питомих втрат у сталі від магнітної індукції при частоті 400 Гц для сталі Е340 при товщині пластин 0,15 мм

Знаходимо струм холостого ходу. Для цього необхідно:

а) визначити активну складового струму холостого ходу, споживаного трансформатором на покриття втрат у сталі (виражається у відсотках від номінального струму):

(4.7)

б) обчислити реактивну складового струму холостого ходу, виражену у відсотках від номінального струму:

(4.8)

в) знайти струм холостого ходу, виражений у відсотках від номінального:

(4.9)

Визначаємо значення струму первинної обмотки:

(4.10)

Абсолютне значення струму холостого ходу дорівнює:

(4.11)

Знаходимо струми в обмотках трансформатора:

(4.12)

де i -- номер обмотки трансформатора;

Si -- потужність відповідної обмотки, ВA;

Ui -- напруга обмотки, В.

Поперечні переріз проводів обмоток (мм2) визначаємо по формулах:

(4.13)

де I1, I2, I3 і т.д.-- струми у відповідних обмотках, А;

j -- щільність струму А/мм2.

Дійсна щільність струму в обмотках складає:

(4.14)

Середня щільність струму для трансформатора, що містить n обмоток, дорівнює:

(4.15)

j=5.25 А/мм2

Знаходимо амплітуду магнітного потоку в магнітопроводі трансформатора Ф:

(4.16)

де Qc.а -- активний перетин магнітопровода, см2.

Число витків кожної обмотки визначаємо по формулі:

(4.17)

де i -- номер обмотки (i = 1, 2, 3,...); Ei -- ЕРС відповідні обмотки.

При роботі трансформатора під навантаженням на опорах його обмоток відбувається спадання напруги. Тому для обчислення ЕРС обмоток необхідно скористатися формулою:

(4.18)

де Ui -- напруга на відповідній обмотці;

-- процентне спадання напруги на ній.

Складаємо ескіз розміщення обмоток (рис. 4.6) Обмотки трансформатора укладають на каркасі з ізоляційного матеріалу. Каркас складається з гільзи, що представляє собою трубку прямокутного, квадратного або круглого перетину. На кінцях, гільзи зміцнюються бічні щоки Звичайно гільза і бічні щоки мають однакову товщину. Ближче до стрижня магнітопровода розташовують первинну обмотку (товщиною ), а потім вторинну (товщиною ). Після намотування кожного ряду укладається межшарова ізоляція, у якості якої застосовується конденсаторний, кабельний або телефонний папір товщиною 0,01 мм при діаметрі проводу обмотки менш 0,1 мм, товщиною 0,05 мм при діаметрі проводу (0,1...0,5) мм і товщиною 0,12 мм при діаметрі проводу більш 0,5 мм.

Рис. 4.6 -- Розміщення обмоток на магнітопроводі

Для визначення висоти обмотки використовуємо формулу:

(4.19)

де H -- висота вікна магнітопровода, мм;

-- товщина бічної щоки каркаса;

-- ширина зазору між щокою каркаса і магнитопроводом, мм

Знаходимо число витків в одному шарі кожної обмотки Ni:

(4.20)

де di -- діаметр проводу даної обмотки з ізоляцією, мм;

ky -- коефіцієнт, що враховує не щільність намотування (звичайно приймають ky = 1,1...1,15).

Визначаємо число рядів (шарів) кожної обмотки:

,(4.21)

де Wi -- число витків обмотки, що розраховується, для броньового трансформатора.

Знаходимо масу міді кожної обмотки, кг:

,(4.22)

де i -- номер обмотки; Wi -- число витків обмотки; gi -- маса одного метра проводу, м; li -- середня довжина витка обмотки, м.

Для визначення середньої довжини витків обмоток використовується формула

м,(4.23)

де

,(4.24)

Маса міді всіх обмоток, кг:

(4.25)

Втрати в міді кожної обмотки при температурі проводу (100...105) складають:

0,00089(4.26)

де ji -- щільність струму в i-й обмотці, А/мм2; GMi -- маса цієї обмотки, кг. Сумарні втрати в міді всіх обмоток:

(4.27)

PMO = 0.001985

Визначаємо коефіцієнт корисної дії трансформатора:

(4.28)

де -- корисна потужність у навантаженні трансформатора (автотрансформатора), Вт.

Знаходимо активний опір кожної обмотки трансформатора по формулі:

(4.29)

-- питомий опір мідного проводу; =0.023410-6

q1 -- поперечний переріз проводу обмотки, що розраховується, мм2.

Знаходимо повний активний опір короткого замикання, приведений до первинної обмотки для двох обмотувального трансформатора:

(4.30)

Визначаємо активну складову напруги короткого замикання, %:

(4.31)

Визначаємо температуру перегріву обмоток щодо навколишнього середовища по формулі:

(4.32)

де -- коефіцієнт тепловіддачі трансформатора (звичайно приймають = (11...13) Bт/м2 °С); QK -- поверхня охолодження обмотки, м2; Qc -- поверхня охолодження магнітопровода, м2.

Знаходимо робочу температуру обмоток:

(4.33)

де tокр -- температура навколишнього середовища. Знайдене значення Тр не повинне перевищувати гранично припустиму величину, на яку розрахована ізоляція застосовуваного проводу. Наприклад, для проводу ПЕЛ гранично припустима температура дорівнює 105 а для ПЕВ-2 у залежності від класу й ізоляції -- 120 і 130.

4.6 Розрахунок схеми випрямлювача

Для живлення сучасної електронної апаратури найбільше часто застосовуються випрямлювачі перемінного струму, що працюють у режимі двохполуперіодного випрямлення і схеми з подвоєнням або множенням випрямленої напруги рис. (4.7). На виході таких випрямлювачів включаються фільтри, які згладжують пульсації вихідної напруги.

Рис. 4.7 Мостова схема випрямлювача

Для підвищення випрямленої напруги на навантаженні при заданій напрузі на вторинній обмотці трансформатора або при відсутності силового трансформатора з необхідним коефіцієнтом трансформації застосовують схеми випрямлення з подвоєнням або множенням напруги. Такі схеми дозволяють одержати випрямлену напругу порядку 1000 В и вище.

Випрямлювачі з ємнісною реакцією навантаження (з ємнісним фільтром) застосовуються в джерелах електроживлення малої потужності і струмом, що не перевищує звичайно 1 А. Основними вихідними даними для розрахунку є: номінальна випрямлена напруга U0=115В; максимальний і мінімальний струми навантаження Iоmax=1 А; Iоmin=0,03; вихідна потужність Ро=Uol0; номінальна напруга мережі U1=1 В, частота мережі fс=400 Гц.

У результаті розрахунку потрібно визначити тип і параметри вентилів, режим роботи схеми (струми, напруги, ККД), ємність і тип конденсатора, що навантажує випрямлювач (перший елемент фільтра).

Користуючись таблицею основних параметрів випрямних схем, що працюють на ємнісне навантаження, визначаємо орієнтовані значення параметрів вентилів Uoбp; Inp.ср; Iпр, а також габаритну потужність трансформатора Sтр.

Для орієнтованого визначення цих параметрів варто задатися значеннями допоміжних коефіцієнтів В и D. Для мостової схеми B = 0,95...1,1; D=2,1..2.2. Амплітуду зворотної напруги на вентилі визначають за максимальним значенням випрямленої напруги, де =0,08

(4.34 )

В

Знаходимо опір вентиля в прямому напрямку

(4.35 )

В

Ом

де Uпр -- спадання напруги на вентилі в прямому напрямку.

Визначаємо активний опір обмоток трансформатора

( 4.36)

Ом

де kr - коефіцієнт, що залежить від схеми випрямлення: для мостової схеми kr = 3,5; Вт - амплітуда магнітної індукції в магнітопроводі трансформатора, Тл; s -- число стрижнів трансформатора, Uобр - амплітуда зворотної напруги на вентилі; Іпр.ср -- середній випрямлений струм; I1 і I2 - діючі значення струму первинної і вторинної обмоток трансформатора; S -- повна потужність первинної обмотки трансформатора; fп -- частота пульсації випрямленої напруги; r -- активний опір фази випрямлювача.

Знаходимо індуктивність розсіювання обмоток трансформатора

[Гн], (4.37)

Гн

де k - коефіцієнт, що залежить від схеми випрямлення: для мостової схеми

k = 5 10-3; р - число секцій обмоток, що чергуються: якщо вторинна обмотка намотується після первинної (або навпаки), р = 2; якщо первинна обмотка намотується між половинами вторинної обмотки (або навпаки), р = 3.

Визначаємо кут ц, що характеризує співвідношення між індуктивним і активним опорами фази випрямлювача,

(4.38)

(r -- активний опір фази випрямлювача). У загальному випадку

( 4.39)

Ом

(nв -- кількість послідовна включених і одночасно працюючих вентилів: для мостової схеми nв = 2).

Далі знаходимо розрахунковий коефіцієнт

(4.40 )

де m - число фаз випрямлювача: для мостової схеми m=2.

За знайденим значенням А та кута ц визначаємо допоміжні коефіцієнти В, D, F і H

Знаючи коефіцієнти В, D і F, знаходимо необхідні параметри трансформатора і вентиля: U2, I2, S2, I1, S1, Uобp, Iпр.ср, Iпр, Iпрт. За уточненим значенням Uобр, Iпр.ср і, Iпр відповідно до формул перевіряємо правильність вибору вентилів.

Величину ємності, що навантажує випрямлювач (перший елемент фільтра), знаходимо по формулі:

(4.41)

де H -- допоміжний коефіцієнт; r -- активний опір фази випрямлювача, Ом; Кп -- заданий коефіцієнт пульсації випрямленої напруги, %; С -- ємність, мкФ.

Будуємо навантажувальну (зовнішню) характеристику випрямлювача, тобто залежність випрямленої напруги від струму навантаження: U0 = f (I0). За допомогою цієї характеристики можна визначити відхилення випрямленої напруги Uo від заданого значення при різних струмах навантаження, у тому числі напруга холостого ходу (UОхх - ток короткого замикання Iок.з і внутрішній опір випрямлювача r0.) Для побудови навантажувальної характеристики необхідно:

а) скористатися допоміжним графіком (рис 4.8.), на якому по осі абсцис відкладені значення коефіцієнта гo, який розраховується по формулі

(4.42)

а по осі ординат значення , де и -- кут відсічення струму;

б)вибрати криву, що відповідає розрахованому раніше кутові ц;

в)перемножити ординати, в результаті одержимо графік навантажувальної характеристики випрямлювача Uo = f (I0). Зразковий вид навантажувальної характеристики показаний на рис. 4.8

Рис 4.8 Зразковий вид навантажувальної характеристики випрямлювача

Напруга холостого ходу випрямлювача дорівнює:

(4.43)

Струм короткого замикання дорівнює:

(4.44)

А

Внутрішній опір випрямлювача знаходимо по формулі:

(4.45)

Визначаємо ККД випрямлювача

(4.46)

де РТр -- втрати потужності в трансформаторі; Рв -- втрати потужності на вентилях.

Для визначення РТр використовується формула

(4.47)

тут зтр -- ККД трансформатора.

Для мостового випрямлювача виберемо випрямляючий діод типа Д244A, з параметрами:

Максимальний прямий струм, А10

Максимальна допустима напруга, В50

Постійна напруга, В1,0

Інтервал робочих температур 0С -60 +120

5. ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ ДО ПАЛИВОМІРА

5.1 Вимоги, що визначають показники якості й експлуатаційні характеристики

5.1.1 Паливомір призначений для вимірювання запасу палива на борту літального апарата і повинний задовольняти наступним технічним вимогам:

- кількість паливних баків - не більш 8;

- кількість датчиків у кожному баці - не більш 4.

5.1.2 По захищеності від впливу навколишнього середовища блоки повинні відповідати тропічному виконанню категорії I за ДСТ 20397-82.

5.1.3 Обмін інформацією між пристроями паливоміра має здійснюватися через інтерфейс І41 (MULTIBUS).

5.1.4 У паливомірі повинно забезпечуватися відображення інформації на екрані дисплея і цифровому індикаторному табло.

5.1.5 Електроживлення паливоміра повинно здійснюватися від бортової мережі 27В постійного струму.

5.1.6 Паливомір повинен працювати в робочому або тестовому режимах. У робочому режимі паливомір повинен виконувати наступні функції:

- вимірювання і цифрове відображення запасу палива в кожному баці;

- вимірювання і цифрове відображення повного запасу палива;

- цифрове керування і відображення попередньо обраної послідовності заправлення палива в кожен бак;

- керування кранами заправлення паливом на автоматичне закінчення заправлення кожного бака або на попередньо визначений повний обсяг;

- виведення даних про щільність і ємність датчиків окремого бака на інтерфейсну шину для забезпечення пошуку й усунення несправностей у датчику всередині бака і зв'язаної з ними проводки;

- виведення інформації про несправні компоненти (блоки) вимірювальної системи.

5.1.7 У тестовому режимі повинні виконуватися наступні функції:

- автоматичний прогін тестових програм перевірки працездатності паливоміра;

- виведення повідомлень про перевірку і результати виконання тестових програм на екран дисплея.

5.2 Вимоги до конструктивного пристрою

5.2.1 У комплект паливоміра повинні входити наступні блоки пристрою:

- датчики для вимірювання кількості палива;

- датчики компенсаційні;

- датчики щільності палива;

- блок центрального процесора;

- блок індикації;

- пульт контролю і керування;

- блок живлення

5.2.2 Конструктивно блоки паливоміра повинні бути виконані з урахуванням вимог до конструкції авіаційних приладів.

5.2.3 По ергономічним вимогам блоки і пристрої паливоміра повинні відповідати ДСТ 12.2.032-78 і ДСТ 24750-81.

5.2.4 Конструкція блоків паливоміра повинна забезпечувати зручність експлуатації, доступ до всіх змінних і регульованих елементів і можливість ремонту.

5.2.5 Однотипні блоки і пристрої, що входять у комплект паливоміра повинні бути взаємозамінними і при заміні не вимагати власного підстроювання і підстроювання інших блоків і пристроїв, зв'язаних з ними, якщо це не передбачено технічною документацією.

5.2.6 Конструкторська, експлуатаційна і програмна документація повинна відповідати вимогам стандартів ЕСКД, ЕСПД.

5.3 Метрологічні характеристики

5.3.1 Межа основної похибки вимірювання запасу палива - ±0,5 % від обмірюваного значення

5.3.2 Межа додаткової похибки вимірювання в робочих умовах - ±0,5%.

5.3.3 Повний час повного циклу вимірювання (для всіх датчиків) - не більш 10 с.

5.4 Вимоги до надійності

5.4.1 Паливомір повинен бути ремонтопридатним і відноситися до відновлювальної групи виробів. Закон розподілу часу безвідмовної роботи і часу відновлення паливоміра - експоненціальний.

5.4.2 Показники надійності встановлюються для робочих умов експлуатації.

5.4.3 Показники надійності паливоміра повинні мати наступні значення:

5.4.3.1 Середній наробіток до відмови (Т0) за умови проведення технічного обслуговування паливоміра повинен бути не менш 1000 г.

Відмовою паливоміра варто вважати порушення працездатності, що робить неможливим його використання по призначенню, як описано в п.5.1.6 цього розділу, і таким, що потребує втручання інженерно-технічного персоналу для його відновлення.

5.4.3.2 Середній наробіток до збою (Тс) паливоміра повинен бути не менш 1010 біт обробленої інформації.

Збоєм варто вважати короткочасне порушення працездатності паливоміра, що не потребує втручання інженерно-технічного персоналу для його усунення і не перешкоджає нормальному використанню паливоміра.

5.4.3.3 Середній термін служби - не менш 10 років.

5.5 Вимоги безпеки

Конструкція паливоміра повинна забезпечувати безпеку персоналу при монтажі, експлуатації і ремонті. Загальні вимоги електричної і протипожежної безпеки за ДСТ 12.2.007-75 ДСТ 12.2.003-74.

5.6 Вимоги до захисту від перешкод

5.6.1 Паливомір повинен бути працездатним при плавному стрибкоподібному відхиленні напруги в мережі електроживлення на ±20% від номінального значення.

5.6.2 Паливомір повинен бути захищений від перешкод по мережі живлення. На працездатність паливоміра не повинне впливати включення і відключення електроживлення агрегатів паливної системи ЛА та інших видів авіаційного устаткування

5.6.3 Рівень радіоперешкод, що створює паливомір не повинен перевищувати значень, встановлених ДСТ 20397-82

5.7 Вимоги до забезпечення контролю метрологічних характеристик

5.7.1 Контроль метрологічних характеристик паливоміра здійснюється на етапі виготовлення - для перевірки якості виготовлення, і на етапі експлуатації - для перевірки відповідності метрологічних характеристик необхідним значенням

5.7.2 Перевірка паливоміра повинна проводитися комплексно

5.7.3 Схеми з'єднань, алгоритми визначення метрологічних характеристик вимірювальних блоків і вимоги до метрологічної атестації програмного забезпечення повинні бути приведені в відповідній технічній документації по перевірці і метрологічній атестації.

5.7.4 При перевірці повинні використовуватися вбудовані зразкові засоби і зразкові джерела сигналів, що входять до складу паливоміра.

5.7.5 При проведенні перевірки паливоміра повинні виконуватися наступні етапи:

- перевірка стану і комплектності технічної документації

- зовнішній огляд блоків паливоміра;

- визначення метрологічних характеристик;

- обробка результатів вимірювання і оформлення результатів перевірки.

5.8 Вимоги до умов застосування

5.8.1 Паливомір повинен зберігати працездатний стан при наступних умовах:

- температура навколишнього середовища від - 50°С до 60°С;

- відносна вологість повітря від 40 до 100 %

- атмосферний тиск від 40 до 107 кПа (від 300 до 800 мм рт.ст.),

5.8.3 По стійкості до механічних впливів паливомір повинен бути виготовлений підвищеної механічної міцності, що витримував би дію вібрації в частотному діапазоні від 10 до 300 Гц із прискоренням до 5g.

5.8.4 По стійкості до впливу зовнішніх кліматичних факторів блоки паливоміра повинні відповідати категорії I за ДСТ 20397-82.

5.8.5 Стійкість до механічних і кліматичних впливів комплектуючих виробів електронної техніки і електротехніки повинні відповідати ДСТ 16962-71.

5.8.6 Експлуатація паливоміра повинна провадитись персоналом, що пройшов спеціальну підготовку і має посвідчення на право експлуатації виробів авіаційної техніки.

6. ОХОРОНА ПРАЦІ

В цьому розділі розглядаються питання, пов'язані зі створенням безпечних та здорових умов праці на всіх етапах обробки статистичної інформації. В охороні праці надається перевага інженерним методам забезпечення безпеки праці. Разом з ними важливе місце займають правові та організаційні методи поліпшення умов праці.

Охорона праці на підприємстві цивільної авіації може бути на високому рівні тільки тоді, коли ретельно виконуються трудове законодавство, накази, вказівки, норми та правила, розроблені в інтересах збереження здоров'я працівників. Важливе значення мають при цьому активні дії адміністрації з організації виконання вимог охорони праці, а також трудова та виробнича дисципліна самих працівників. Інженерна охорона праці включає в себе питання виробничої санітарії, інженерної безпеки та пожежної профілактики. Виробнича санітарія об'єднує задачі забезпечення сприятливого стану повітряного середовища на робочих місцях, їх освітлення, вентиляції приміщень, допустимих рівнів випромінювання, шуму, ультразвуку, вібрації.

Задачі інженерної безпеки спрямовані на попередження нещасних випадків на виробництві. Вони вирішуються на всіх етапах створення та експлуатації авіаційної техніки. Охорона праці, вирішуючи свою основну задачу, що складається зі створення безпечних та здорових умов праці авіаційних спеціалістів, в значній мірі сприяє збільшенню рівня безпеки польотів - однієї з актуальних проблем цивільної авіації.

6.1 Перелік небезпечних і шкідливих виробничих факторів при технічному обслуговуванні паливоміра

Запропонований паливомір підвищеної точності буде розміщений на літаку. Наземне технічна експлуатація здійснюватиметься на борту літака. У зв'язку з цим можливі роботи з монтажу і демонтажу в умовах недостатньої освітленості, що може привести до помилок при технічній експлуатації і травмам об виступаючі частини ЛА. Усі роботи повинні проводитися при закритих паливних баках, щоб не викликати отруєння людей.

Відповідно ДО ДСТ 12.0.003-74 небезпечні і шкідливі виробничі фактори підрозділяються по природі дії на наступні групи:

- фізичні;

- хімічні;

- біологічні;

- психофізіологічні.

При технічній експлуатації паливоміра особливо потрібно виділити такі фізичні небезпечні і шкідливі виробничі фактори:

- підвищена загазованість повітря робочої зони, пов'язана з наявністю залишок пального всередині паливомірів при їх обслуговуванні і ремонті, яка в деяких випадках може призвести до отруєння дихальних шляхів, наслідком яких є запаморочення, почуття втоми, головний біль.

- недостатня штучна освітленість робочої зони, яка пов'язана з наявністю непрацюючих або взагалі відсутніх ламп, запилення плафонів а також заміною з часом ламп з характеристиками які не відповідають встановленим в даних приміщеннях. Призводить до передчасної втоми, погіршує зір, знижує уважність працівника гострі крайки, задирки та жорсткості, що можуть лишитися на поверхнях інструментів та устаткування внаслідок технологічної недоробки. Можливість травми при наявності гострих крайків обладнання, при великій кількості досліджуваних приладів на незначній площі платформи динамічного стенда.

6.2 Технічні заходи, які виключають або обмежують вплив небезпечних і шкідливих виробничих факторів при технічному обслуговуванні паливоміра:

На запропонований у даному проекті паливомір поширюються:

Всі правила техніки безпеки при роботі з силовою установкою літака. З метою безпеки і збереження здоров'я обслуговуючого персоналу в дипломному проекті передбачено, що виконання монтажних робіт у ланцюгах, що знаходяться під напругою, неприпустимо.

Установлені автомати захисту мережі і плавких запобіжників. Живлення паливоміра здійснюється від мережі постійного струму, напругою 27В.

Для поліпшення освітлення робочого місця вжити такі заходи: при наявності вікон слідкувати за їх чистотою (прозорістю) звертати увагу чи немає за вікнами насаджень і інших перешкод для потрапляння світла в приміщення. Слідкувати за наявністю всіх світильників, відповідності їх необхідним нормам, чистоті плафонів.

Для зменшення впливу загазованості повітря слідкувати за повним видаленням пального з паливоміра. Слідкувати за справним станом вентиляційних систем.

Для зменшення ймовірності травматизму внаслідок чіпляння об нерівні крайки перш за все слід користуватися захисним спец одягом (передбаченим для даного виду робіт), бути уважним і не надто поспішати.

6.2.1 Розрахунок штучної освітленості в приміщенні, де проводяться роботи з паливоміром

Зробимо розрахунок штучного освітлення методом коефіцієнта використання світлового потоку, призначеного для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь:

де - світловий потік лампи у світильнику, лм;

- мінімальне освітлення, лк;

k- коефіцієнт запасу;

n- число світильників;

z- коефіцієнт нерівномірності освітлення, z = 1,2;

- коефіцієнт використання світлового потоку;

S- площа приміщення, м2.

Коефіцієнт використання світлового потоку визначаємо через індекс помешкання і оцінюємо коефіцієнти відбитку поверхонь помешкання.

Індекс помешкання визначаємо по формулі:

де А - довжина помешкання, А = 10 м;

В- ширина помешкання, В = 6 м;

- розрахункова висота підвісу світильника над роб. поверхнею, = 2м.

Оберемо коефіцієнти відбитку стелі:

%, стін

%, робочої поверхні

%

Мінімальна освітленість = 300 лк. Кількість ламп n =12. Коефіцієнт нерівномірності освітлення дорівнює z = 1,2.

Рис. 1 Знаходження коефіцієнту використання світлового потоку

За графіком бачимо, що = 0,83%.

Визначимо світловий потік однієї лампи у помешканні, де встановлюється прилад:

По світловому потоку , за таблицею, для напруги 220В обираємо лампу накалювання типу “Гс” потужністю зі світловим потоком .

Обчислимо сумарну потужність всієї установки освітлення:

У даному випадку використовується 12 ламп накалювання типу Гс.

6.3 Пожежна і вибухонебезпечна безпека в робочій зоні

Розглянуті в цьому підрозділі заходи розроблені згідно вимог ДСТ 12.1.004-91 по запобіганню пожежі та пожежного захисту, а також заходи згідно вимог ГОСТ 12.1.010-76 по запобіганню та захисту від вибухів. Пожежна та вибухова безпека - це стан об'єкту, при якому виключається виникнення пожежі і вибуху, а у випадку появи запобігається дія на людей небезпечних факторів пожежі і вибуху, а також забезпечується захист і збереження матеріальних цінностей. При роботі з паливоміром причинами виникнення пожежі можуть бути:

- перевантаження і несправність електричних пристроїв (невірно вибраний переріз дротів електромереж і невірний підбір електроприладів, світильників, несправність у електромережі, електроприладах, відсутність або несправність заземлення );

- можливість іскріння від поганого контакту між електричними з'єднаннями;

- необережне поводження з вогнем (куріння, використання відкритого вогню, залишені без нагляду електропобутові прилади, електрообігрівачі).

6.3.1 Організаційні та технічні заходи щодо підвищення пожежної і вибухонебезпечної безпеки в лабораторії

У приміщеннях лабораторій встановлено надійні засоби попереднього оповіщення небезпеки виникнення пожежі. Для цього на стелі лабораторії встановлюється декілька датчиків пожежної сигналізації.

Профілактику пожеж, вибухів та загорянь слід проводити за рахунок посилення контролю і підвищення вимог до виконання правил пожежної безпеки.

Виправити ці причини можна також шляхом підвищення контролю за чітким виконанням правил упорядкування електроприладів під час монтажу електроустаткування і правильної його експлуатації.

6.4 Інструкція з техніки безпеки, пожежної та вибухової техніки

Заходи, що здійснюються у випадку виникнення пожежі в лабораторії.

У разі виявлення ознак горіння (дим, запах гару) необхідно вимкнути апаратуру, знайти джерело займання і вжити заходів щодо його ліквідації, повідомити керівника робіт. В разі виникнення вогнища пожежі у лабораторії необхідно:

1) відключити електричне живлення (якщо джерелом загоряння став паливомір або інший електроприлад);

2) в разі виникнення невеликого вогнища пожежі, його необхідно локалізувати і приступити до гасіння первинними засобами пожежегасіння.

В приміщенні повинні постійно знаходитися вуглекислотні вогнегасники (ВВ-2) - з розрахунку 2 шт. на кожні 20 мІ площі приміщення;

3) при більш значній пожежі - повідомити пожежну частину, вжити заходів щодо евакуації людей (робітники, що працюють в лабораторії, мають бути ознайомлені з планом та порядком евакуації з приміщення, який має бути повішеним на видному місці);

4) при необхідності прийняти міри по наданню першої медичної допомоги, викликати «швидку».

6.4.1 Загальні вимоги:

1) до роботи допускається інженерно-технічний склад, що вивчив об'єкт, діючу інструкцію, а також склав залік з технічної безпеки та пожежної безпеки;

2) ремонт та наладку мають виконувати спеціалісти. При цьому інструмент має бути справним, джерело живлення відключеним;

3) робоче місце або ділянка має бути устаткована засобами захисту від пожежі вогнегасник типу ОУ або порошковий. Слід пам'ятати, що при пожежі ПК забороняється використовувати воду для гасіння.

6.4.2 Спеціальні вимоги

Вимоги безпеки перед початком роботи:

- увімкнути систему кондиціонування повітря в приміщенні;

- перевірити надійність встановлення апаратури на робочому столі,

оглянути загальний стан апаратури, перевірити справність електропроводки, з'єднувальних шнурів, штепсельних вилок, розеток, заземлення (чи занурення);

- відрегулювати освітленість робочого місця;

- відрегулювати сидіння стільця;

- ввімкнути апаратуру вимикачами на корпусах;

- при виявленні будь-яких несправностей роботу не розпочинати, повідомити про це керівника.

6.4.3 Вимоги безпеки під час виконання роботи

Під час виконання роботи необхідно:

- слідкувати, щоб на робочому місці не було зайвих предметів, що відволікають увагу;

- для зняття статичної електрики рекомендується час від часу торкатися до металевих поверхонь та вмивати руки теплою водою;

- для зниження напруженості праці необхідно рівномірно розподіляти і чергувати характер робіт відповідно до їх складності;

- з метою профілактики негативного впливу на здоров'я ОКН виробничих факторів необхідно дотримуватися режимів праці та відпочинку.

6.4.4 Вимоги безпеки після закінчення роботи

Після закінчення роботи необхідно:

- вимкнути живлення і розімкнути необхідні штепсельні з'єднання;

- прибрати робоче місце;

- вимкнути кондиціонер, освітлення і загальне електроспоживання приладу;

- в спеціально обладнаному приміщенні провести сеанс психофізіологічного розвантаження і зняття втоми з виконанням спеціальних вправ автогенного характеру.

- при раптовому припиненні подавання електроенергії, вимкнути живлення і розімкнути необхідні штепсельні з'єднання.

6.4.5 Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

- при виявленні ознак горіння (дим, запах гару), вимкнути апаратуру, знайти джерело займання і вжити заходів щодо його ліквідації, повідомити керівника робіт;

- у випадку ураження електричним струмом: відключити електричне живлення, прийняти необхідні міри по наданню першої медичної допомоги;

- в лабораторії робітники мають бути ознайомлені з планом та порядком евакуації з приміщення, що має бути повішеним на видному місці;

- у разі виникнення пожежі негайно повідомити пожежну частину, вжити заходів щодо евакуації людей і приступити до гасіння первинними засобами пожежегасіння: в приміщенні постійно повинні знаходитися вуглекислотні вогнегасники (ВВ-2) - з розрахунку 2 шт. на кожні 20 мІ площі приміщення з урахуванням гранично допустимих концентрацій вогненосної речовини.

7. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Головна мета охорони навколишнього природного середовища при авіатранспортних перевезеннях полягає в підтримці балансу між наслідками, які супроводжують авіатранспортні процеси та факторами, які забезпечують самовідновлення середовища. Все це досягається державною та галузевою системами контролю і управління спектром виробничої, транспортної, інтелектуальної та соціальної діяльності відносно реалізації екологічних проблем на авіаційному транспорті.

Діяльність цивільної авіації викликає шкідливу дію на навколишнє середовище, викликаючи при цьому забруднення атмосфери, ґрунту та водоймищ.

Найбільш важливою причиною інтенсифікації зусиль у вивченні особливостей взаємодії авіаційного транспорту на навколишнє природне середовище є виявлення та накопичування достовірної інформації про його вклад у загальне забруднення навколишнього природного середовища, як локальне, так і глобальне. В цілому рівень забруднення перевищує припустимі нормативні значення, що обумовлює завдавання шкоди навколишньому природному середовищу, а також здоров'ю та самопочуттю людей. Дана проблема висвітлюється у контексті політики, що реалізується Європейською Економічною Спільнотою стосовно охорони навколишнього природного середовища з акцентами на екологічну стандартизацію та експертизу.

Впровадження інтегрованої системи попередження забруднення стосується в першу чергу видів діяльності, які відмічені в Доповнені 1 до директиви 96/61/ЕЕС, і проектів, які стосуються статті 4 директиви 85/337/ЕЕС (Про оцінку впливу окремих суспільних і приватних проектів на навколишнє середовище). До них відноситься будівництво автомагістралей, експрес-магістралей і ліній дальніх залізничних перевезень, а також аеропортів з основною злітною смугою довжиною 2100 м 1 більше. Пропозиція для розглядання нових директивних значень показників якості атмосферного повітря для двоокису сірки, двоокису азоту, підвищених частинок і свинцю вже прийняла Європейська Економічна Спільнота. Це є початком ряду змін, які впроваджуються в відповідності до директиви 96/62/ЕЕС. Їх головна ціль - забезпечити високий рівень захисту здоров'я населення в країнах Європейської Економічної Спільноти. Нові значення базуються на виправлених керованих принципах забезпечення якості повітря для Європи, які прийняті Всесвітньою Організацією Охорони Здоров'я в 1996р. Країни Європейської Економічної Спільноти являються відповідальними за дію даних директив, проведення оцінки якості навколишнього середовища, забезпечення точності виміру, аналіз методів результатів оцінки, гарантії якості повітря.

Щоб досягти цих цілей, значення емісії двоокису сірки і двоокису азоту у країнах Європейської Економічної Спільноти повинні бути зменшені приблизно на 10% в доповнення до зниження, яке вже очікується до 2010 року.

Руйнування озону у верхніх шарах атмосфери обумовлено викидами забруднюючих речовин літаками з двигунів. Хоча до 15 км висоти у тропосфері й у нижніх шарах атмосфери знаходиться близько 20% атмосферного озону, тропосферний озон складає значну частину озоносфери Землі. Так як між стратосферою і тропосферою відбувається обмін повітряними масами, стік озону з тропосфери може стати одним із механізмів впливу на атмосферний озон. Висотні польоти літаків, в основному, супроводжуються викидами оксидів азоту. Як показали дослідження, руйнування атмосферного озону на 60% викликано оксидами азоту. Індекс емісії оксидів азоту, обумовлений величиною маси оксидів азоту в грамах при спалюванні 1 кг палива, для сучасних літаків складає 8-15 г/кг для дозвукових літаків і 18 г/кг для надзвукових літаків. Прогнозні розрахунки зменшення концентрації озону в північній півкулі в наслідок польотів 100 літаків дають оцінку зменшення концентрації озону від 0,01 до 1,74%.

В авіації існують обмежуючі норми припустимих викидів (МДВ), які встановлені ІКАО, а в деяких країнах також прийняті національні норми на чотири основні шкідливі компоненти: СО, СН, М та частинки сажі (дим).

При нормуванні та виявленні викиду шкідливих речовин беруться до уваги всі маневри літака та відповідні режими роботи двигуна, які відбуваються в зоні аеропорту на висоті польоту до 1 км. Для визначення кількісних та якісних показників речовин потрібно знати етапи, на яких вони відбуваються, розподіл використаних режимів роботи двигуна по етапам, а також їх довготривалість за злітно-посадочний цикл.

Для оцінки кількості викидів шкідливих речовин в атмосферу вводять поняття індексу викиду за злітно-посадочний цикл, Е1 - це відношення кількості грамів шкідливої речовини до 1 кг згорілого палива.

Утворення окису азоту протікає при достатньо високих температурах (Т=2000 К0). Інтенсивність цього процесу значно збільшується зі зростанням значень температури і часу перебування суміші в камері згорання. Тому максимальний викид окисів азоту спостерігається на злітному режимі роботи двигуна.

В якості контрольного параметру емісії приймають відношення маси забруднюючої речовини у грамах, яка виділяється за стандартний цикл, до злітної тяги двигуна в ньютонах. Знаючи індекс емісії на кожному режимі роботи двигуна, можна, шляхом складання, визначити масу емісії за весь цикл.

Розрахунок викиду окису вуглецю та окисів азоту двигунами повітряного корабля ТУ-134.

Розрахунок маси річних викидів СО і NO виконується за формулою:

М = МН + МВП = 13,8062+79476=79489,81 тон/рік

де М - маса шкідливих речовин відповідно СО і NО, які викидаються під час наземних операцій (запуск, холостий хід, руління перед злетом і після посадки);

МВП - маси шкідливих речовин відповідно СО і NО які викидаються за час злітно-посадочних операцій (зліт, набір висоти 1000 м, захід на посадку з висоти 1000 м).

М = К СПВМГ RМГ TМГ = 0,03433-0,059-4,76-1432 = 13, 81

ДеК - індекси емісії (кілограм шкідливої речовини на кілограм палива) відповідно СО і NО під час наземних операцій;

СПВМГ- питома витрата палива під час роботи двигуна на малому газі, кг/Н*год;

RМГ -- тяга двигуна на малому газі;

RМГ = R R0 = 68*0,07 = 4,76

де R0 -- максимальна тяга двигуна, Н;

НМГ - річний наробіток двигуна на малому газі, г/рік:

TМГ = НМГ*N*n = 17,9*40*2 = 1432

Де НМГ - наробіток в годинах двигуна на режимі малого газу за один ЗПЦ;

N -- річна кількість зльотів-посадок усіх ПС даного типу в аеропорту;

n -- кількість двигунів на Ту-134.

Розрахунок маси Мв викидів відповідно СО і NО при злітно-посадочних операціях виконується за формулою:

Мвп = n(WB TB + W0B T0B + WП TП) N = = 2 * (55,5 * 15,0 + 55,5 *

0,7 + 55,5 * 2,2) * 40 = 79476 тон/рік

де WB -- масова швидкість емісії СО і NО під час зльоту ПС, кг/год;

WНB -- під час набору висоти 1000 м;

WП -- під час зниження з висоти 1000 м;

TB TОB TП -- режимний наробіток в годинах двигуна Д-30- 11 відповідно під час зльоту, набору висоти 1000 м і зниженню з висоти 1000 м.

При проведенні розрахунку отримано результат М=79490, що означає, що викид окису вуглецю та окисів азоту двигунами Ту-134 за рік досить значний і як відомо має негативний вплив на навколишнє середовище. У боротьбі з цим явищем доцільно провести модернізацію літака шляхом заміни існуючого паливоміра новою розробкою. Тому що паливомір нового типу забезпечує зменшення надлишкового запасу палива, і відповідно забезпечує зменшення часу перельоту літака. Відповідно до цього зменшується кількість шкідливих викидів в атмосферу.

Висновки:

Впровадження паливоміра забезпечує більш раціональне використання палива, тим самим обумовлює зменшення шкідливих викидів в атмосферу.

При подальшій модернізації паливоміра необхідно враховувати нормативи та вимоги екологічної безпеки.

ВИСНОВКИ

Після проведеної роботи по вивченню та аналізу існуючих видів авіаційних паливомірів можемо зробити висновок, що в умовах роботи з авіаційною технікою найбільш прийнятний варіант - це ємнісні паливо міри, які при певній доробці дають більш точну інформацію при роботі з різними сортами палива, а також менш піддані механічним впливам, та виявили себе більш стійкими до коливань палива. Результатом даної дипломної роботи є розробка покращеного паливоміра, котрий компенсує похибку вимірювання, пов'язану зі зміною сорту палива. Це було досягнуто при певній доробці електричної схеми та встановленні двох датчиків різної форми та різними законами зміни ємності.

Більш точна інформація про кількість палива на борту ЛА дає змогу більш точно оцінювати можливості пілота при здійсненні польотів, що в свою чергу підвищує безпеку польотів.


Подобные документы

  • Розробка структурної схеми перетворювача, аналіз існуючих методів вимірювання індуктивності. Попередній розрахунок первинного перетворювача та підсилювача потужності. Розробка детальної структури схеми, електричні розрахунки та визначення похибки.

    курсовая работа [706,0 K], добавлен 30.11.2009

  • Основні характеристики, термінологія, види, системи одиниць і методи вимірювання. Класифікація і характеристика вимірювальних приладів. Практичні аспекти при виконанні робіт, зміст та визначення похибки вимірювання, класи точності вимірювальної техніки.

    реферат [234,2 K], добавлен 28.03.2009

  • Темою даної роботи є прямі вимірювання, їхній результат та похибки. Дві головні особливості для прямих одноразових вимірювань. Як проводиться вибір методу вимірювання. Оцінка результату і похибки. Об’єднання результатів декількох серій спостережень.

    учебное пособие [92,7 K], добавлен 14.01.2009

  • Розробка інформаційно-вимірювальної системи визначення температури. Методи вимірювання температури, вибір оптимальної структурної схеми. Електрична принципова схема, розрахунок вузлів системи. Визначення основної похибки перетворювача–датчика KTY81-121.

    курсовая работа [991,6 K], добавлен 24.01.2011

  • Аналіз технологічного процесу і вибір напрямків автоматизації. Розробка структурної схеми системи управління. Основні вимоги до елементів структурної схеми. Додаткові вимоги до мікропроцесора. Технічна характеристика мікроконтролера Atmel AT89C51AC3.

    курсовая работа [316,1 K], добавлен 11.10.2011

  • Характеристика технологічного об'єкту деасфальтизації гудрону бензином (процес добен) як об'єкту контролю. Вибір та обгрунтування точок контролю. Підбір технічних засобів вимірювання. Розрахунок похибки каналу для вимірювання температури, тиску, густини.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.10.2014

  • Цифрові частотоміри, магнітоелектричні вольтметри: загальна характеристика та функціональні особливості. Складання структурної схеми приладу, розрахунок її параметрів. Визначення наказів таймера, адаптера і вихідних кодів лічильників. Аналіз похибки.

    курсовая работа [806,1 K], добавлен 08.07.2012

  • Вплив вихлопних газів автотранспорту на екосистему та наслідки їх дії. Склад вихлопних газів двигунів. Існуючі види газоаналізаторів. Вибір оптимального варіанту структурної схеми. Вибір мікроконтролера, інтерфейс RS-485. Розрахунок похибки вимірювання.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.01.2011

  • Огдяд методів вимірювання кутової швидкості. Розробка структурної схеми комп’ютеризованої вимірювальної системи вимірювання залежності кутової швидкості від часу. Розробка електричної принципової схеми для комп’ютеризованої вимірювальної системи.

    курсовая работа [259,2 K], добавлен 10.02.2010

  • Огляд методів та приладів для вимірювання вологості. Розробка функціональної схеми вогогоміра. Рівняння перетворення та похибки квантування цифрового вимірювача параметрів електричного кола. Кондуктометричний і ємнісний методи вимірювання вологості.

    курсовая работа [40,1 K], добавлен 24.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.