Паливовимірювальна система пасажирського літака середньомагістральних ліній. Розробка вимірювальної схеми паливовимірювальної системи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Паливовимірювальна система пасажирського літак середньомагістральних ліній (комплексна тема). Розробка вимірювальної схеми паливовимірювальної системи

Вступ

В даний час цивільна авіація відіграє велику роль і набуває все більших і більших масштабів у виконанні багатьох різноманітних задач для задоволення потреб людства. Устаткування сучасних повітряних суден (ПС) дозволяє вирішувати складні навігаційні задачі, підвищується безпека й економічність польотів, але вимагає високої кваліфікації інженерно-технічного складу при обслуговуванні.

Однією з найважливіших вимірювальних систем на ПС є паливомір, що визначає запас палива в баках. Паливоміри літаків цивільної авіації це аналогові вимірювальні системи, точність яких вже не завжди задовольняє пропонованим вимогам. Рішення питань підвищення точності і надійності паливомірів можливо при переході до цифрових систем вимірювання і відповідних алгоритмів обробки вимірювальних сигналів за допомогою цифрових ЕОМ. Застосування цифрових методів обробки сигналів додатково забезпечує великі можливості вбудованого контролю параметрів вузлів і елементів. Це дозволяє прийти до обслуговування авіаційної техніки по стану.

У даному дипломному проекті розроблена схема побудови цифрового паливоміра для перспективних цивільних літаків, розраховані деякі його вузли. Паливомір має кращі економічні і ергономічні показники, підвищену надійність. Розробка і впровадження паливоміра відповідає сучасній концепції бортового авіаційного устаткування.

Відповідно до завдання в дипломному проекті основна увага приділена розробці вимірювальної схеми паливоміра і його датчиків.

1. Принципи побудови бортових паливомірів

1.1 Призначення і функції паливомірів

Для вимірювання запасу і витрати палива на борту літального апарата (ЛА) застосовують паливоміри і витратоміри, що разом із системами вимірювання тиску палива і сигналізаторами потоку і роботи насосів контролюють паливну систему сучасного літака.

Крім того, паливовимірюючі системи здійснюють керування порядком заправлення і вироблення палива з баків (групи баків), а також забезпечують правильне положення центра ваги ЛА в польоті системами автоматики, вбудованими в паливомір, або окремими пристроями-сигналізаторами рівня.

Вимірювання запасу і витрати палива має здійснюватися методами і засобами, що дозволяють оцінити дійсну кількість палива на різних етапах польоту з достатньою точністю і стабільністю.

Таким чином, паливовимірювальна система на борту літака виконує наступні функції:

- вимірює кількість палива, заправленого на землі, кількість палива в польоті;

- сигналізує про максимально доступний рівень палива в баках і рівні палива, що відповідають аеронавігаційному запасу,

- сигналізує про працездатність паливовимірювальної системи;

- керує порядком заправлення ЛА паливом, порядком виробітку палива по заданій програмі, положенням центра ваги ЛА;

- обчислює, на основі інформації про запас палива завантаження ЛА у повздовжньому і поперечному напрямку, фактичне положення центра ваги;

- сигналізує про наявність аварійної течі палива з паливної системи.

В основу створення пристроїв, що вимірюють запас палива, можуть бути покладені різні фізичні явища і залежності, прояв яких однозначно зв'язаний з запасом палива на борту ЛА. В даний час запас палива визначається за рівнем його в паливних баках.

Вимірювання рівня рідини полягає в перетворенні поточного значення рівня у відповідне значення вихідного параметра рівнеміра кута повороту стрілки показника, число на цифровому табло і т.д. Процес перетворення, як правило, складний, тому що вхідний параметр рівнеміра потерпає послідовно цілий ряд перетворень в інші проміжні величини.

1.2 Електроємнісний метод визначення запасу палива

Електроємнісний метод є основним методом безперервного визначення запасу палива на борту ЛА.

Сутність методу зводиться до вимірювання електричної ємності датчиків, що розміщені у паливних баках і являє собою повітряний конденсатор, набраний з коаксиально розташованих труб.

При заповненні бака паливом електрична ємність датчика змінюється внаслідок того, що діелектрик, що знаходиться в просторі між обкладками (трубами) конденсатора (датчика), змінюється: у заповненій частині бака між трубами датчика знаходиться паливо, в незаповненій - повітря. По електричній ємності датчика можна судити про рівень палива в баці.

Ескіз паливного бака з двохтрубним ємнісним датчиком на мал. 1.1.

Мал 1.1

Електрична ємність такого датчика визначається формулою

де К - постійний коефіцієнт,

Eв - діелектрична проникність повітря,

Еt - діелектрична проникність палива,

- довжина частини датчика не заповнена паливом,

- довжина частини датчика , заповнена паливом,

- зовнішній діаметр внутрішньої труби,

- внутрішній діаметр зовнішньої труби.

При заправленні бака паливом ємність датчика буде плавно мінятися від свого початкового значення (бак порожній)

до свого максимального значення

Описаний метод має похибки, головна з причин яких є зміна діелектричної проникності палива в залежності від температури і від сорту залитого палива.

З метою зменшення похибки в сучасних паливомірах використовуються спеціальні датчики-компенсатори, що видають у схему вимірювання кількості палива сигнал, пропорційний температурній методичній похибці.

Іншою причиною похибки є опір витоку ємнісних датчиків. При роботі електроємнісних паливомірів на низькій частоті опір конденсаторних датчиків великий, а при підвищенні частоти живлення опір конденсатора падає і шунтуюча дія опору витоку позначається менше. Тому для електроємнісного паливоміра застосовують підвищену частоту для ослаблення впливу струмів витоку між конденсаторними трубами через ізолюючі елементи, на яких осідають гігроскопічні парафіносмолисті опади.

1.3 Похибки електроємнісних паливомірів

Аналіз структури і досвід проектування й експлуатації паливовимірюючих систем показує, що точність вимірювання кількості палива в першу чергу залежить від структури побудови паливної системи ЛА. У тих випадках, коли в польоті передбачається визначений порядок вироблення палива через видаткові баки, кількість палива, особливо при використанні аеронавігаційного запасу, вимірюється з підвищеною точністю. Якщо паливна система побудована за принципом почергової подачі палива в двигуни з інших груп баків або для забезпечення центрування передбачене перекачування палива з одних груп баків в інші, точність вимірювання кількості в ряді випадків погіршується.

Тривалі спостереження за технічним станом паливовимірюючих систем на літальних апаратах у процесі їх багаторічної експлуатації дають підставу сказати, що з часом паливовимірюючі системи стають нестабільними внаслідок випадання на елементах паливовимірювальної системи, тяжкоростворюємих смол і опадів, які знаходяться в паливних баках, також зниження ізоляційних властивостей сполучних ліній.

В даний час, у зв'язку з підвищенням вимог по забезпеченню безпеки польотів, рентабельності перевезень, зниженню трудомісткості і вартості обслуговування паливовимірювальних систем зникла необхідність підвищення їхніх технічних характеристик, так як основним резервом зниження маси ЛА є зменшення кількості даремно перевезеного палива, що заправляється понад аеронавігаційного запасу.

Однак застосування різних конструкцій кесонних баків, нових сортів палива, різних типів присадок у сполученні з підвищеним експлуатаційним діапазоном температур значно ускладнює цю задачу, тому що електропровідність вимірюваного середовища збільшується у процесі польоту, у паливо попадає велика кількість конденсату, що приводить до більш інтенсивного утворення смол і опадів.

Зазначені явища в сукупності з інтенсивним старінням ізоляції сполучних ліній приводить до зміни параметрів каналів вимірювання і значно збільшують похибку паливомірів. Проведені дослідження показали, що точність і стабільність вимірювання кількості палива в польоті можуть бути підвищені наступними способами:

- комплексним проектуванням паливної системи і паливо вимірювальної системи ЛА, раціональною побудовою їхніх структур для забезпечення підвищення точності вимірювання;

- використанням паливних баків як градуйованих резервуарів, тобто виключенням із загального каналу вимірювання похибки, яка викликана схемою вимірювання баків, паливо з яких вироблено, і автоматичним коректуванням показань витратоміра в польоті;

- створенням вимірювальних систем, здатних зменшити вплив сукупності факторів, що погіршують точність і стабільність показань існуючих паливовимірювальних систем.

В даний час проектування паливовимірювальних систем разом із градуїровочною кривою паливного бака звичайно задається і похибка виготовлення паливного бака (у більшості випадків ±1% від його повного обсягу). Однак при серійному виробництві технологічне устаткування забезпечує виготовлення паливного бака з конкретною визначеною точністю.

Таким чином, без переключення каналів при вимірюванні сумарного запасу палива на літаку або вимірювання, що приходиться на двигун похибка вимірювання дискретного зменшується в міру вироблення палива з баків.

Зазначений метод ще більш ефективний для коректування показань сумуючого витратоміра в польоті, так як останній накопичує похибку по мірі виробітку палива.

В існуючих структурах паливовимірювальних систем у ряді випадків похибка вимірювання кількості палива на останніх етапах польоту, збільшується внаслідок збільшення похибки вимірювальних мостів банків, паливо з яких вироблено.

Збільшення похибки відбувається через осідання на деталі електроємнісних датчиків і сполучну лінію конденсату, а в ряді випадків і внаслідок відмовлення елементів вимірювального моста.

Для підвищення точності вимірювання кількості палива, особливо на останніх етапах польоту, при раціональній структурі побудови паливної системи доцільно вимірювальний міст бака після вироблення з нього палива відключити від сумарної схеми вимірювання.

У цьому випадку канал вимірювання порожнього бака видає в сумарну схему вимірювання нуль-сигнал, що буде відповідати повному виключенню зі схеми вимірювання похибок датчиків пустих баків і їх сполучних ліній. Розглянуті вище системи паливовимірювань передбачають застосування градуїровочних залежностей перетину бака від його обсягу в статичних умовах. У дійсності рівень палива залежить від положення літака в просторі, його прискорень і крутки крила. Збільшення відношення маси палива до маси комерційного навантаження, а також вимоги до вимірювання і керування центруванням надзвукових транспортних літаків поставили задачу зменшення похибки вимірювання запасу палива ±0,5 %. З цією метою на борту ЛА повинний встановлюватися обчислювач, що визначає похибки паливоміра в конкретних умовах польоту, а показання паливоміра повинні відповідно коректуватися.

1.4 Паливоміри літаків ЦА

На сучасних літаках ЦА встановлюються паливоміри різного типу і модифікацій, що відрізняються своїми технічними і метрологічними характеристиками, але практично всі паливоміри основані на електроємнісному методі визначення кількості палива в баці.

Нижче приведений короткий опис паливомірів деяких типів. У відповідності з задачею дипломного проекту основна увага приділена схемам вимірювання кількості палива.

1.4.1 Електроємнісний паливомір СЕПС призначений для

- вимірювання сумарного запасу палива в трьох групах баків на кожен двигун роздільно;

- вимірювання запасу палива в кожній групі баків;

- автоматичного керування витратою палива;

- автоматичного керування заправленням баків паливом;

- сигналізації залишку.

СЕПС дає правильні показання тільки в лінії горизонтального польоту. Основна похибка паливоміра не більш ±5%, а в умовах підвищеної вологості (95...98%) при температурі 40°С не перевищує ±8% від номінального значення шкали показового приладу.

Принцип роботи електроємнісного паливоміра заснований на вимірюванні електричної ємності датчика-конденсатора, що міняється при зміні запасу палива. Датчики паливоміра, встановлені вертикально в паливні баки літака, складаються з декількох коаксіально розташованих і электрично ізольованих труб з повітряним зазором між ними. В міру заповнення баків паливом заповнюється також і зазор між трубами. Так як діелектрична проникність повітря і палива різні, то вимірювання рівня палива в зазорах приводить до зміни електричної ємності датчиків. Якби діелектрична проникність палива була величиною постійною, то показання паливоміра в кожний момент вимірювання залежали б тільки від обсягу палива в баці.

Вимірюючи мінливу електричну ємність датчиків, тим самим вимірюють запас палива в баках паливної системи літака у вагових одиницях. Вимірювання електричної ємності датчиків відбувається за допомогою вимірювального моста змінного струму, одним плечем якого є ємність датчика.

Функціональна електрична схема вимірювального моста паливоміра приведена на мал.1.2.

Живлення вимірювального моста здійснюється від вторинної обмотки 3-4 трансформатора, на первинну обмотку 1-2 якого подається змінна напруга 115В, 400 Гц. Вимірювальний міст складається з двох плечей, представлених активними опорами у виді резисторів Р4 і Р1 (одне плече) і резисторів Р6, Р5, Р2, Р3 (друге плече), і з двох плечей, представлених ємнісними опорами (конденсатора С0- третє плече і датчика конденсатора Сх - четверте плече). Ємність С0 дорівнює початковій ємності датчика (сухого).

Коли міст знаходиться в рівновазі, різниця потенціалів його вершин Е D дорівнює нулю. Як тільки ємність датчика зміниться внаслідок зміни рівня палива в баці, потенціал вершини D щодо вершини Е зміниться, і різниця потенціалів між вершинами Е и D буде прикладена до входу підсилювача. З виходу підсилювача напруга надходить на керуючі обмотки двигуна, ротор якого, обертаючи, приводить повзунок резистора Р6 у таке положення, при якому різниця потенціалів між вершинами Е і D знову стає рівною нулю.

Разом із движком резистора Р6 переміщується стрілка показового приладу, жорстко скріплена з движком.

При початковому значенні ємності датчика Сх=С0 міст реостатом Р4 відрегульований таким чином, що його рівновага настає тоді, коли повзунок резистора Р6 знаходиться в одному з крайніх положень, а стрілка приладу, що показує, на нульовій відмітці шкали.

При зміні електричної ємності датчика до значення Сх=2С0 (що відповідає бакам, цілком заправленим паливом) міст резистором Р6 регулюється так, щоб його рівновага наступала тоді, коли движок резистора Р5 буде знаходитися в іншому крайньому положенні, а стрілка приладу, на відмітку 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 Р- показання паливоміра в кг;

K-коефіцієнт пропорційності, K= 0,24;

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

-рівень палива в баці;

- діелектрична пропорційність палива;

- внутрішній діаметр зовнішньої труби;

- зовнішній діаметр внутрішньої труби.



Мал 1.2

Достоїнством схеми, що застосовується можна вважати малі методичні похибки через зміну напруги і частоту джерела живлення.

До недоліків схеми можна віднести:

- низьку точність вимірювання малих значень ємностей, тому для підвищення точності застосовують датчики з великою кількістю труб, що у підсумку приводить до нового недоліку-збільшенню розмірів і маси датчика; наявність реактивних і активних елементів у схемі моста при його зрівноваженні вимагає регулювання двох параметрів; регулювання тільки одного з них, хоча і спрощує процес настроювання, але призводить до неповного зрівноваження і появи додаткових похибок.

1.4.2 Автомат центрування з паливоміром АЦП призначений для

- автоматичного балансування літака при виробленні палива з витримкою рівності кількості палива в лівій і правій консолях крила;

- вимірювання сумарної кількості палива;

- вимірювання кількості палива роздільно в лівій і правій консолях крила;

- сигналізації аварійного залишку палива в лівій і правій консолях крила роздільно від двох сигналізаторів рівня.

Основна похибка вимірювання кількості палива при нормальних умовах не перевищує ±2% від номінального значення шкали приладу, що показує.

Похибка вимірювання кількості палива в робочих умовах не перевищує ±8%. Функціональна електрична схема вимірювання кількості палива приведена на мал.1.3. Вимірювання ємності датчиків виробляється вимірювальним мостом змінного струму.

Живлення схеми моста здійснюється від вторинної обмотки трансформатора Т1, на первинну обмотку якого подається напруга 115 В, частотою 400 гц. У два мости входять активні опори Р1, Р2, Р3, Р4 і в два інші конденсатори: С0-конденсатор постійної ємності, і Сх - ємнісний датчик.

При початковому значенні ємності датчика Сх =С0 (що відповідає порожньому баку) міст за допомогою реостата Р4 відрегульований таким чином, що його рівновага настає тоді, коли движок потенціометра відпрацювання Р2 знаходиться в крайньому нижньому положенні.

При максимальному значенні електричної ємності датчика, що відповідає цілком залитому баку, міст регулюється за допомогою реостата Р1 таким чином, щоб у стані рівноваги движок потенціометра Р2 знаходився в крайньому верхньому положенні. Коли міст знаходиться в стані рівноваги напруга на його вихідній діагоналі СД дорівнює нулю. Як тільки ємність датчика зміниться, в наслідок зміни рівня палива в баці, рівновага моста порушиться, і потенціал вершини "Д" щодо вершини "З" зміниться. Виникає напруга небалансу моста, що подається на вхід підсилювача А1. Посилена напруга надходить на керуючу обмотку електродвигуна М1, вісь якого зв'язана через редуктор з движком потенціометра відпрацьовування Р 2. Движок потенціометра Р2 переміщений у таке положення, при якому напруга між вершинами Д і З стає рівна нулю. Таким чином, кожному рівню палива відповідає визначене положення движка потенціометра відпрацювання Р2, з віссю електродвигуна І зв'язані також движки потенціометрів Р7 і Р8, що підживлюються напругами, пропорціональними повному запасу вимірюваного палива, від вторинних обмоток трансформатора Т1. Напруги, пропорційні кількості палива у баці, з цих потенціометрів надходять відповідно в схему вимірювання кількості палива та у схему автомата центрування.

В схемі вимірювання кількості палива напруга З/у знята з виходу потенціометра Р7, вимірюється за допомогою компенсаційної схеми, що включає в себе вторинну обмотку трансформатора ТЗ, потенціометр відпрацьовування К в, підсилювач А2 і двигун М2.

На потенціометр Р2 подається напруга, що дорівнює за значенням напрузі на потенціометрі Р7. При рівних значеннях напруг на потенціометрах Р7 і Р9 система знаходиться в стані рівноваги, і сигнал на вході підсилювача А2 відсутній. При зміні напруги на потенціометрі Р7 внаслідок зміни рівня в баці між точками Е і F виникає напруга розбалансу, що буде прикладена до входу підсилювача А2.

Підсилена напруга з виходу А2 подається на керуючу обмотку двигуна М2, що переміщує движок потенціометра Р9, доти, поки не зрівноважить напруги U1 і U2. Крім того, на осі ротора двигуна розташована стрілка приладу, яка показує, що також переміщається при зміні кількості палива в баці.

Шкала градуюється в кг, і по положенню стрілки судять про кількість залитого палива. Зміна діелектричної проникності палива при зміні температури або сорту палива викликає деяку зміну ємності датчика, внаслідок чого на вихідній діагоналі СД вимірювального моста виникає "напруга помилки". Це приводить до неправильного висновку про вимірювання кількості палива. Схема компенсації являє собою найпростіший чотириплечий міст, два плеча якого складають дві напів - обмотки трансформатора Т2, третім плечем служить ємнісний датчик -компенсатор Ск, постійно занурений у паливо, і четвертим плечем є конденсатор Сэ, ємність якого дорівнює ємності датчика конденсатора, зануреного в нормальне для даної градуїровки паливо (при нормальних умовах).

Регулювання моста здійснюється резистором Р11 таким чином, щоб компенсаційний міст у нормальних умовах знаходився в стані рівноваги.

Повної компенсації похибки можна досягти, якщо вихідна напруга компенсаційного моста буде залежати від діелектричної проникності та від кількості палива. Компенсаційний міст живиться напругою, яка знімається з потенціометра Р6, вісь якого механічно зв'язана з віссю привода стрілки приладу, що показує.

Виходи вимірювального і компенсаційного мостів з'єднані паралельно, тому на вхід підсилювача А1 надходить сигнал, у якого "напруга помилки" скомпенсована.

1.4.3 Система керування і вимірювання палива СКВП призначена для

- вимірювання запасу палива в кожному баці;

- вимірювання сумарного запасу палива на об'єкті одночасно з вимірюванням запасу палива по баках;

- автоматичного керування порядком витрати палива;

- автоматичного керування закриттям заправних кранів;

- сигналізації критичного залишку палива;

- автоматичного вирівнювання запасу палива між баками 2(лівий і правий) і 3 (лівий і правий)

- видачі сигналів про сумарний запас палива в літаковий покажчик(ЛП);

- видачі інформації про сумарний запас палива в бортову апаратуру реєстрації.

Основна похибка вимірювальної частини системи для лінії горизонтального польоту при нормальних умовах не більше ±2% від кінцевого значення шкали показника. Похибка для лінії горизонтального польоту при роботі в умовах, відмінних від нормальних не більше ±4% від кінцевого значення шкали показника.

Спрощена функціональна схема вимірювання вагового запасу палива системи СКВП приведена на мал. 1.4.

Схема являє собою міст змінного струму, що містить три електроємнісних плеча:

- плече датчика (Сд),

- плече порівняння (З0)

- плече відпрацьовування (Свідпр).

Плече датчика перетворить електричну ємність датчика в пропорційне значення струму Ід плеча датчика. Так Іо плеча порівняння забезпечує зрівноважування початкового струму Ідо у плечі датчика, що відповідає відсутності палива. Струм плеча відпрацьовування Івідпр забезпечує зрівноважування збільшення струму ?Ід у плечі датчика, пропорційного ваговому запасу вимірюваного палива. Для виключення температурної похибки електричної ємності датчик живиться від джерела напруги, що залежить від температури палива.

Мал 1.4

Залежність від температури палива забезпечується така, при якій відбувається компенсація температурної похибки електричної ємності датчика, тобто рівність по величині і протилежність за знаком відносяться до збільшення ємності датчика і напруги живлення плеча датчика.

Живлення плеча відпрацьовування забезпечується від движка потенціометра відпрацьовування, напруга на якому не залежить від температури палива.

Кут повороту движка потенціометра відпрацьовування (напруга живлення плеча відпрацьовування) є вихідним параметром схеми вимірювання і пропорційно ваговому запасу вимірюваного палива.

Рівновага мостової схеми забезпечується при рівності нулю його вихідної напруги (струму).

Де - збільшення електричної ємності, викликане наявністю вимірюваного палива.

Функціональна схема вимірювання вагового запасу палива приведена на мал. 1.5.

Напруга живлення складається з двох складових Uп та ?Uп. Перша складова Uп, що не залежить від температури палива, надходить у плече вимірювального електричного моста безпосередньо від обмотки трансформатора Т2. Друга складова ?Uп, залежна від температури палива, надходить у ланцюг живлення електроємнісного моста з виходу компенсаційного пристрою, виконаного по мостовій резисторній схемі, в одне з пліч якого включений датчик температури палива Р3 термометр опору. Резисторний міст живиться від допоміжної обмотки трансформатора й урівноважений при нормальній температурі палива.



Мал 1.5

Первинна обмотка трансформатора Т2 живиться від вихідної обмотки трансформатора підвищеної частоти Т1 через потенціометр регулювання максимуму - Р1.

Живлення плеча відпрацьовування Свідпр забезпечується з движка лінійного потенціометра Рвідпр підключеного до обмотки трансформаторної частоти Т1.

Вихід вимірювальної мостової схеми підключений до входу слідкуючої системи, що забезпечує автоматичне урівноважування вимірювальної мостової схеми.

Потенціометр Р6 регулювання нуля забезпечує підгонку плеча відпрацьовування (С0), що врівноважує початковий струм плеча датчика, що відповідає відсутності палива.

Потенціометр Р1 регулювання максимуму забезпечує для кожного каналу вимірювання регулювання показань покажчика.

1.4.4 Приведений опис паливомірів, що використовуються на літаках цивільної авіації показує, що вони мають той самий принцип дії і подібні електричні схеми примирительної частоти, що виконується на основі аналогових РС - мостів з електромеханічним автоматичним зрівноважуванням

Поліпшити метрологічні характеристики експлуатованих паливомірів на колишній елементній базі не представляється можливим, тому необхідна побудова паливомірів на базі цифрових вимірювальних пристроїв, цифрової обробки результатів вимірювання за допомогою ЕОМ. Цифрові пристрої і цифрова обробка інформації в бортових системах керування, вимірювання в контролі знаходять усе більш широке застосування. Крім розширення складу систем літаків, керованих за допомогою ЕОМ, останнім часом намітилася тенденція комплексування задач, що дозволяє більш якісно вирішувати приватні задачі, тому що одночасно враховуються параметри стану декількох систем літака. У цих умовах актуальною є розробка цифрового паливоміра, що мав би значно більш високі метрологічні і технічні характеристики в порівнянні з наявними аналоговими електроємнісними паливомірами.

2. Технічні вимоги до паливоміра

2.1 Вимоги, що визначають показники якості й експлуатаційні характеристики

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.

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

Обмін інформацією між пристроями паливоміра має здійснюватися через інтерфейс И41 (MULTІBUS).

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

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

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 интерфейсну 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.

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.

2.2 Вимоги до конструктивного пристрою

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.

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

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

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

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.

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

2.3 Метрологічні характеристики

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

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

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

2.4 Вимоги до надійності

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

Показники надійності встановлюються для робочих умов експлуатації (п.8).

Показники надійності паливоміра повинні мати наступні значення:

Середній наробіток на відмову (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.2.1.6 цього розділу, і таким, що потребує втручання інженерно-технічного персоналу для його відновлення.

Середній наробіток на збій (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.

Середній термін служби - не менш 10 років.

2.5 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.

2.6 Вимоги до перешкодозахищеності

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

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.

Рівень радіоперешкод, що створює паливомір не повинен перевищувати значень, установлених ДСТ 20397-82.

2.7 Вимоги до забезпечення контролю метрологічних характеристик

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

Перевірка паливоміра повинна проводитися колективно.

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.

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

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.

2.8 Вимоги до умов застосування

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),

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.

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

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

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

3. Проектування і розрахунок елементів паливоміра

3.1 Структурна схема цифрового паливоміра

Структурна схема розроблювального паливоміра приведена на мал. 3.1.

До складу паливоміра входять, компоненти:

- комплект паливних датчиків у кожному баці, за допомогою яких вимірюють висоту палива у середині кожного бака;

- компенсаційний датчик у кожному баці для вимірювання діелектричної проникності палива;

- денсиметри в кожному баці для вимірювання щільності палива;

- центральний процесорний блок, що забезпечує всі процеси вимірювання, обробки і передачі даних, роботу вбудованого, контролю і функції керування роботою паливоміра;

- індикатори кількості палива в кабіні пілотів, які інформують про кількість палива в окремому баці і сумарний запас палива;

- дисплей бортінженера;

- пульт керування роботою паливоміра;

Центральний процесорний блок є основним блоком паливоміра і з метою підвищення надійності містить два дублюючих один одного канали.

Кожний з каналів блоку містить у собі систему обробки і передачі даних, генератор живлення датчиків і вимірювальної схеми і блок живлення для електронних компонентів.

У систему обробки і передачі даних входить:

- схема цифрового вимірювання ємності паливних і компенсаційних датчиків (СВ) мікропроцесорна система (МПС) обробки результатів вимірювання,

- цифровий інтерфейс (И) , що забезпечує обмін інформації між компонентами паливоміра.

Датчики паливоміра підключаються до обох каналів центрального процесорного блоку, і обидва канали безупинно працюють, одночасно виконуючи обчислення кількості палива в баках і передають дані про запас палива на індикатори.

Обидва канали також видають сигнали керування кранами і насосами паливної системи. Кожен канал живиться від власного джерела живлення, що працює від літакової шини 28 В постійного струму. Крім того, живлення схеми цифрового вимірювання ємності в кожному каналі також здійснюється від власного генератора іншого каналу.

Докладно робота елементів центрального процесорного блоку описана у відповідних підрозділах пояснювальної записки до дипломного проекту.

3.2 Розрахунок ємнісного паливного датчика

3.2.1 Двохелектродний коаксіальний датчик

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. Уніфікація конструкції датчика виявляється можливою за математичного профілювання, сутність якого описана в п.3.4.

У відповідності з завданням розрахунок виконаний для одного датчика, розташованого в баці, ескіз якого приведений на мал. 3.2. 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 і ціну.



Мал 3.1

Мал 3.2

Робоча частина датчика виконується у вигляді двохтрубної конструкції із коаксіальним розташуванням труб.

Електрична ємність двохтрубного датчика з паливом визначається по формулі:

де =8,85пф/М - абсолютна діелектрична проникність вакууму ;

=1- відносна діелектрична проникність повітря ;

- висота бака ;

- рівень палива в баці і в датчику;

- внутрішній діаметр зовнішньої труби;

- зовнішній діаметр внутрішньої труби;

- відносна діелектрична проникність палива.

Визначимо конструктивні параметри ємнісного первинного вимірювального перетворювача. В якості конструкції ємнісного перетворювача приймемо коаксиально розміщені трубчаті електроди. Зазор між трубчатими електродами приймається (46) мм. Це зменшує капілярне явище на положення меніска в між електродному просторі. Погонні ємності таких вимірювальних перетворювачів складають . Приймемо середнє значення .

Таким чином:

бортовий паливомір ємнісний датчик

(3.1)

Де - абсолютна діелектрична проникність,

відносна діелектрична проникність,

- довжина електродів перетворювача (=1 м),

R - радіус зовнішнього електрода, м,

r - радіус внутрішнього електрода, м.

Визначимо розміри трубчатих електродів. Із формули (3.1) отримаємо

 або .

Беручи до уваги те, що R=r+ отримаємо

.

Звідки

.

Перетворивши отримане співвідношення отримаємо

Беручи до уваги, що , та підставивши числові значення параметрів, отримаємо

,

де - відносна діелектрична проникність палива ().

.

Приймаємо r = .

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 коаксиально розміщений електрод діаметром

.

Його довжина визначається довжиною ємнісного перетворювача.

Ємність датчика без палива при =0

пФ

=86 пФ

позначивши формулу (3.1) можна представити:

або, після нескладних перетворень:

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

По формулі (3.2) висота палива в баці обчислюється мікропроцесором.

3.2.2 Трьохелектродні конденсаторні датчики

Розглянутий конденсаторний датчик відноситься до класу так званих двохелектродних конденсаторів.

Недоліки таких конденсаторів:

- зміна діелектричних властивостей ізоляторів у датчику, що приводить до зміни загальних ємностей і втрат у конденсаторному датчику;

- ємність сполучної лінії при дистанційному вимірюванні датчика, включається паралельно ємності датчика.

Для зниження впливу мінливості сполучної ємності і підвищення точності вимірювання, початкова ємність двохелектродного датчика вибирається багато більша можливої ємності сполучної лінії. Кращими властивостями володіють трьохелектродні датчики. У цих датчиках кожна пара електродів (або груп електродів) створять між собою ємності, які називаються частковими.

Мал 3.3

У трьохелектродних системах (мал.3.3) є три часткові ємності - С12, С13, С23. В більшості випадків вимірювання проводять лише за допомогою однієї ємності С12, яку називають головною або прямою ємністю системи. Дві інші ємності С13 і С23 називають земляними або частковими ємностями, тому що третій електрод конденсатора звичайно заземлюють.

Основна перевага трьохелектродних конденсаторів полягає у тому, що пряма ємність конденсаторів залежить від діелектричних властивостей речовини між електродами 1 і 2, їхні площі і відстані між ними не залежать від інших часткових ємностей. У той же час пряма і часткові ємності трьохелектродного конденсатора по властивостях подібні до ємностей двохелектродного конденсатора. Крім того, ємність сполучних ліній у цьому випадку вмикається паралельно частковим ємностям, її значення і зміни не впливають на пряму ємність С12.

Отже, довжина проводів і їхня ємність можуть мінятися в широких межах у процесі вимірювання.

Інша перевага трьохелектродного конденсатора полягає у тому, що при правильній конструкції такого конденсатора його пряма ємність не залежить від діелектричних властивостей ізоляторів, якими укріплені електроди. Електричні втрати в прямій ємності С12 визначаються лише втратами в контрольованому діелектрику.

Конструкція розрахованого двохелектродного датчика перетворюється в трьохелектродну при додаванні ще одного зовнішнього коаксіально розташованого електрода, за умови кріплення його на ізоляторах до внутрішнього електрода (мал.3.3). Пряма ємність даного датчика утвориться між низько-потенційним електродом і високо потенційним електродом. Часткові ємності датчика утворюються між заземленим електродом 3 і відповідним головним електродом датчика. При цьому часткова ємність С31 виявляється досить малою, а ємність С32 розраховується по формулі (3.1).

Найбільше значення цієї ємності буде при заповненому баці

для заземленого електрода датчика застосовується труба з внутрішнім діаметром =20 мм.

Так як =10 мм (зовнішній діаметр труби електрода 2), то при 2

245пФ

Ця ємність шунтує вихідний каскад генератора живлення вимірювальної схеми і створює для нього додаткове навантаження. Воно повинно враховуватися при проектуванні вихідного каскаду генератора.

3.3 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 Q навколишнього середовища. Поточна ємність двохтрубного датчика як функція вимірювання висоти h рівня палива і збільшення температури середовища ?Q має вигляд:

де - поточний обсяг палива при нормальній температурі м³;

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

- відносна діелектрична проникність палива при нормальній температурі;

- температурний коефіцієнт об'ємного розширення палива, 1/к;

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

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

- температурний коефіцієнт лінійного розширення матеріалу бака,

=-293- збільшення температури, К (або °С);

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

- постійний коефіцієнт.

Інші позначення відповідають (3.1)

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 знаходять по формулі:

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

=9.2·10-4

=-6·10-4

=2

=0.22·10-4

=0.22·10-4

Коефіцієнт А для розрахованого датчика

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

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

9пФ

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

-3пФ

Ємність датчика цілком заповненого паливом:

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 формулу (3.3) підставити дійсне значення, що відповідає робочим умовам, то (3.3) можна привести до виду (нехтуючи членами вищого порядку малості):

При тих же вихідних даних результати обчислень для різних значень і зведені в табл. 3.1.

3.4 Математичне профілювання ємнісних датчиків

3.4.1 Паливні баки літаків мають, як правило, складну форму, яка визначається місцем розміщення бака на літаку - в крилі або фюзеляжі

В цьому випадку кількість палива в баці нелінійно залежить від його рівня.

Ємність датчиків коаксіальної конструкції, від рівня палива в баці та в датчику, залежить лінійно, а від кількості палива (займаного ним обсягу) нелінійно.

Для лінеаризації залежності ємності датчика паливоміра від кількості (обсягу) палива в баці в авіаційних аналогових паливомірах виконують фізичне профілювання ємнісних датчиків.

Профілювання полягає в тому, що по висоті датчика дискретно змінюються площі електродів або відстань між ними в відповідності з прийнятою кусково-лінійною апроксимацією потрібної залежності ємності датчика від рівня палива в баці.

Таке профілювання істотно ускладнює технологію виготовлення датчиків і не забезпечує необхідну в сучасних умовах точність.

У цифровому паливомірі використовується математичне профілювання датчиків, що забезпечує необхідну точність вимірювання кількості палива і може бути легко застосоване для баків будь-якої форми. При цьому не потрібно змінювати конструкції датчиків, а необхідна адаптація здійснюється програмним шляхом у мікропроцесорі, що забезпечує обчислення кількості палива в баці, в залежності від рівня, діелектричної проникності і щільності палива відповідно до форми бака.

Докладно принцип математичного профілювання датчиків розглянуто на прикладі вимірювання кількості палива в одному з баків. Ескіз бака приведений на мал. 3.2. В табл. П. 1, приведена залежність обсягу палива U в баці від рівня палива h.

Для вирішення задачі інтерполяції необхідно знайти аналітичний опис залежності , використовуючи дані табл. П1 для того, щоб можна було обчислити обсяг палива для будь-якого окремого значення рівня палива h. Передбачається, що значення h відоме за результатами вимірювання рівня палива ємнісним датчиком з відповідною вимірювальною схемою. В даному проекті передбачається аналітичний опис графіка залежності U(h), що виконується за допомогою сплайнів (сплайн-аппроксимація), замість кусочно-лінійної апроксимації, що використовувалась при фізичному профілюванні датчиків.

3.5 Сплайн-аппроксимация статичної характеристики паливного бака

Сплайн - це група поліномів, що описують характеристику, яка використовується (у даному випадку - статичну характеристику паливного бака) між сусідніми вузлами. При цьому у вузлах забезпечується безперервність апроксимуючої функції і її похідних.

Найбільш поширені кубічні сплайни. Це обумовлено тим, що поліном третього ступеня є найпростішою кривою, що має крапку перегину, крім того, невисока ступінь полінома спрощує обчислення і зменшує обчислювальну похибку. Кубічні сплайни мають на всьому відрізку апроксимації безперервну першу і другу похідні.

Метою подальшого розрахунку є одержання (h І) поліномів Р1(х), Р2(х), Р(х) третього порядку.

Кусочно-поліноміальне представлення кубічного сплайна відрізку має вигляд:

Завдання полягає в розташуванні коефіцієнтів сплайна, що апроксимує функцію задану координатами крапок так, щоб:

а) апроксимуючі функції проходили через дані крапки:

і=1, 2,…., n-1,

б) перші похідні були безперервні у внутрішніх вузлах

 і=1, 2..., n-2,

в) другі похідні були безперервні у внутрішніх вузлах

і=1, 2..., n-2,

Число невідомих констант у (3,5) дорівнює 4/h- 4, у той час, як рівняння (3.6)-(3.8) накладають. 4h- 6 обмежень. Щоб уможливити рішення (3.5), необхідні дві додаткових умови. Вони можуть бути задані різними способами дадуть різні сплайн-аппроксимації. Часто використовують природні граничні умови, що припускають другі похідні в крайніх вузлах рівними нулеві:

При цьому (4/h-4) рівнянь можуть бути вирішені для визначення невідомих у (3.5).

Невеликі перетворення дають можливість спростити задачу:

Запишемо поліноми в наступній формі:

де

а невідомих констант.

При такому представленні сплайна 0 і І для X=Хі також 1 і 0 у крапках . Підстановка цих співвідношень у (3.10) показує, що 2n-2 обмежень (3.6) влаштовуються автоматично. Перша і друга похідні (3.10) визначаються співвідношеннями:

де

для внутрішніх вузлів виразу (3.11) дає:

Видно, що h-2 обмежень (3.7) також автоматично влаштовуються. Залишаються h обмежень, обумовлених виразами (3.8) і (3.9), що будуть використані для знаходження . Умова (3.8) приводить до наступної системи рівнянь:

або

де

Умови, що залишилися, (3.9) дають:

,

Узяті разом (3.13) і (3.15) можна записати у формі симетричного трьохдіагонального матричного рівняння, що позитивно-визначено і звичайно добре обумовлено. Воно може бути просто вирішене щодо невідомих констант .

(3.16)

Так як сплайн повинен бути розрахований для багатьох значень X, представлення (3.5) вагоміше, ніж (З.10). Прирівнюючи коэфіцієнти полінома у його трьох похідних у вузлах, отриманих з цих двох представлень сплайна, маємо:

Для розрахунку коефіцієнтів апроксимуючих поліномів була складена програма мовою ФОРТРАН (див. листинг). Програма містить у собі підпрограму splіne, по якій розраховуються коефіцієнти, що входять у (3.17).

Отримані коефіцієнти заносяться в пам'ять мікропроцесорної системи паливоміра. Підпрограма speval, повинна знаходитися в пам'яті мікропроцесора паливоміра, по цій програмі обчислюється значення кубічного сплайна, тобто визначається об'єм палива в баці за результатами вимірювання висоти палива.

Результати розрахунку приведені в табл. П.1.

У такий спосіб обсяг палива по його висоті в баці обчислюється по формулі (позначення по табл. )

де значення беруться для ділянки з номером І.

3.6 Вимірювання ємності датчиків

Цифрові мости для вимірювання ємності й опору втрат, що застосовуються в промисловості і наукових дослідах, звичайно будуються на основі трансформаторних мостів ланцюгів такі ланцюги забезпечують високу точність вимірювання ємності (особливо при трьохелектродній конструкції ємнісних датчиків) у широкому діапазоні значень, гарну збіжність процесу урівноваження.

Для вимірювання ємності датчиків паливоміра немає необхідності в широкому діапазоні значень, і в зрівноваженні схеми по двум складовим - реактивній і активній, тому вимірювальна схема може бути спрощена.

У цифровому паливомірі ємність кожного з паливних і компенсаційних датчиків вимірюється цифровою схемою, що побудована на основі відомих компенсаційно-мостових ланцюгів. Функціональна схема вимірювання ємності датчиків приведена на мал. З.4.

Робота схеми заснована на підсумовуванні струму датчика Сг і вихідного струму цифро-аналогового перетворювача (ЦАП).

Підсумовування відбувається на вході операційного підсилювача А, охопленого негативним зворотним зв'язком через конденсатор постійної ємності-С2. Опорна напруга ЦАП і напруга живлення датчика виробляється тим самим генератором, але протилежні по фазі. Вихідний сигнал ЦАП вимірюється по командах мікропроцесорів до тих пір, поки напруга на виході операційного підсилювача не стане рівна нулю. Тоді код керуючого сигналу ЦАП буде відповідати вимірюваній ємності датчика.

Так як корисний ємнісний струм, що надходить від ємнісного датчика прямо пропорційний частоті, а сигнал, що залежить від опору, шунтуючого датчика (втрати), не залежить від частоти, то застосування високої частоти збільшує відношення сигнал/шум. Тому у вимірювальній схемі застосована робоча частота 10 кГц.

Крім того, на виході операційного підсилювача включений фазо-чутливий (синхронний) демодулятор, що придушує вплив резисторних струмів, які протікають через датчики, а також діє як вузькополосний фільтр, що працює на частоті 18,75кГц, забезпечуючи захист від перешкод і точний вимір ємності.