ЕМКОСТНЫЙ ТОПЛИВОМЕР Советский патент 1973 года по МПК G01F23/26 G01F9/00 G01F15/07 

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения запаса топлива, например, на борту летательного аппарата.

Известны емкостные топливомеры, содержаш,ие емкостные датчики уровня, самобалансирующиеся мостовые схемы и устройство суммирования запасов топлива в отдельных баках с масштабными резисторами.

Недостатком таких топливомеров являются характерные для аналоговых методов измерения громоздкость вторичных устройств, малая надежность электромеханических узлов и недостаточная точность вычислительного тракта. Кроме того, при использовании известных устройств необходимо производить дополнительные расчеты суммарного момента топлива, что усложняет работу экипажа.

Для получения информации о суммарном моменте, повышения точности и надежности топливомера в нем измерительные мосты выполнены в виде цифровых мостов, снабженных экстремальными детекторами, выход каждого из которых через триггер подключен к управляющим входам двух ключей, связанных через соответствующие собирательные схемы со счетчиками суммарного запаса и суммарного момента топлива, а к импульсным входам ключей присоединены выходы соответствующих масщтабных делителей частоты, соответствующие входы которых, попарно объединенные, подключены к выходам сканирующего распределителя импульсов, связанного с генератором импульсов, и одним из выходов - с

уравновешивающим цифровые мосты счетчиком импульсов, причем выходы счетчиков суммарного запаса и суммарного момента подключены к соответствующим регистрам через вентили переписи, к управляющим входам которых через схему совпадения присоединены другие выходы триггеров, управляемые, как и обнуляющие входы суммирующих счетчиков, от выхода старшего разряда уравновещиваю щего счетчика.

На чертеже показана блок-схема описываемого дискретного топливомера, содержащего цифровые мосты /, в измерительную диагональ которых включены экстремум - детекторы 2, выходы которых подключены к единичным

входам триггеров 5.

Уравновешивание цифровых мостов / осуществляется уравновешивающим счетчиком 4, выходы разрядов которого подключены к соответствующим входам дискретно-регулируемых элементов (резисторов или конденсаторов) всех цифровых мостов I.

На вход уравновешивающего счетчика 4 поступают импульсы с одного из выходов распределителя импульсов 5, вход которого соединей с выходом генератора импульсов 6, а остальные выходы распределителя импульсов 5 соединены с соответствующими масштабными делителями частоты 7 и 8 каналов измерения суммарного запаса и момента топлива по каждому баку соответственно. Выходы делителей частоты 7 к 8 подсоединены к импульсным входам соответствующих ключей (схема «И) 9 и 10 по каналам измерения запаса топлива и момента топлива соответственно. Другие же управляющие входы ключей соединены с нулевыми выходами соответствующих триггеров 3 по соответствующим бакам. Выходы ключей 9 и 10 объединены через соответствующие собирательные схемы 11 и 12, выходы которых подключены к входам счетчиков 13 и 14 суммарного запаса и момента топлива соответственно. Входы установки нуля триггеров 3 и счетчиков 13 и 14 соединены с выходом старшего разряда уравновешивающего счетчика 4. Выходы счетчиков 13 и 14 подключены через вентили 15 и 16 соответственно к регистрам 17 и 18. Сигнал переписи поступает на вентили 15 и 16 с выхода схемы совпадения 19, входы которой подключены к единичным выходам триггеров 3.

В начальный момент работы прибора триггеры и счетчики 13 и 14 установлены в нулевые состояния импульсом, поступающим с выхода старшего разряда уравновешивающего счетчика 4 при переходе последнего в нулевое состояние.

Распределитель импульсов 5 последовательно распределяет импульсы, поступающие на его вход с генератора импульсов 6 на уравновешивающий счетчик - и на входы делителей частоты 7 и S. Основной выход распределителя импульсов подключен к уравновешивающему счетчику. Для обеспечения требуемой точности масштабирования между частотой следования импульсов на уравновешивающий счетчик и на масштабные делители частоты устанавливается определенное соотношение: каждому импульсу, попадающему на уравновешивающий счетчик, соответствует пачка импульсов, приходящая на делитель частоты. Селекция импульсов делителями частоты обеспечивает требуемое масштабное соотношение как между запасами топлива в разных баках, так и между их моментами.

В качестве делителей частоты могут быть использованы общеизвестные делители с целочисленным или дробным коэффициентом делеления, либо делитель типа синтезатора частот.

Ввиду того, что к топливоизмерительным системам не предъя1вляют требование высокого быстродействия, применение подобных делителей рационально. Так, полагая цикл измерения равным 3 сек, при восьмиразрядом уравновешивающем счетчике, частоте уравновешивающих импульсов должна быть около 0,2 кГц. Для масштабирования с погрешностью не выше 0,2% частота импульсов, поступающих на делители частоты, должна составлять f 500x0,2 100 кГц; это та частота, на

которой работают интегральные схемы среднего быстродействия. Импульсы с выходов делителей частоты 7 и 8 поступают на соответствующие входы ключей 9 и 10, открытых по другому входу наличием положительных потенциалов на нулевых выходах триггеров 3. С выходов ключей 9 и 10 через собирательные схемы 11 и 12 импульсы поступают на счетчики 13 и 14.

При прохождении одним или несколькими цифровыми мостами 1 состояния равновесия на выходах соответствующих им экстремум - детекторов 2 появятся .положительные импульсы, которые установят триггеры .3 соответствующего бака в единичное состояние, в результате чего будут закрыты соответствующие этим триггерам 3 ключи 9 н 10. Е этом случае импульсы с распределителя импульсов 5, предназначенные для опроса этих каналов

не пройдут на счетчики 13 и 14.

При переходе всеми цифровыми мостами 1 состояния равновесия открывается схемы совпадения 19, в результате чего результаты измерения, записанные на счетчиках 13 и 14,

переписываются в соответствующие регистры 17 и 18 через открытые вентили 15 и 16.

При переходе уравновешивающего счетчика 4 в нулевое состояние на выходе его старшего разряда появляется импульс, который устанавливает триггеры 3 в нулевое состояние, закрывает вентили 15 и 16, устанавливает счетчики 13 и 14 в нулевое состояние, и весь цикл измерения повторяется.

Предмет изобретения

Емкостный топливомер, содержащий измерительные мосты, уравновешивающие их устройство и устройство суммирования их выходных сигналов, отличающийся тем, что, с

целью получения информации о суммарном моменте, повыщения точности и надежности топливомера, в нем измерительные мосты выполнены в виде цифровых мостов, снабженных экстремальными детекторами, выход каждого из которых через триггер подключен к управляющим входам двух ключей, связанных через соответствующие собирательные схемы со счетчиками суммарного запаса и суммарного момента топлива, а к импульсным входам

ключей присоединены выходы соответствующих масштабных делителей частоты, соответствующие входы которых, попарно объединенные, подключены к выходам сканирующего распределителя импульсов, связанного с генератором импульсов и одним из выходов - с уравновешивающим цифровые мосты счетчиком импульсов, причем выходы счетчиков суммарного запаса и суммарного момента подключены к соответствующим регистрам через

вентили переписи, к управляющим входам которых через схему совпадения присоединены другие выходы триггеров, управляемые, как и обнуляющие входы суммирующих счетчиков, от выхода старшего разряда уравновешивающего счетчика.