3.2 Авиационные термометры

Термометры предназначены для измерения температуры жидкостей и газов. По принципу действия термометры подразделяются на электрические термометры сопротивления и термоэлектрические термометры.

3.2.1 Термометры сопротивления

Термометры сопротивления предназначены для измерения температуры окружающей среды: масла в системе двигателя, воздуха в кабине и герметических отсеках JIА.

Принцип их действия основан на зависимости проводников и полупроводников от температуры. Сопротивление проводников является линейной функцией температуры:

,

где: R₁ - сопротивление проводника при измеряемой температуре Т; R₀ - сопротивление проводника при начальной температуре Т₀;  - температурный коэффициент сопротивления проводника.

Из формулы видно, что измеряя электрическое сопротивление проводника, можно определять температуру. Теплочувствительные элементы термометров сопротивления обычно изготовляют из никелевой проволоки, так как никель в сравнении с другими металлами отличается большей коррозионной устойчивостью и постоянством характеристик при высоких температурах. Кроме того, никель имеет большой температурный коэффициент. В авиации для измерения температуры масла и воздуха в кабине и отсеках широкое применение нашел электрический унифицированный термометр ТУЭ-48 (рис.11). В его состав входят приемник температуры П-1 (терморезистор Rп) и указатель - магнитоэлектрический логометр, который по принципу работы и устройству подобен указателю манометра ДИМ.

Рисунок 3.11. Принципиальная схема термометра сопротивления ТУЭ

Терморезистор Rп является одним из плеч измерительного моста, образованного резисторами Rl, R2, R3, R4. Катушки логометра K1 и К2 включены в диагонали моста. Токи, протекающие по катушкам логометра, зависят от температуры (сопротивления) терморезистора Rп. Подвижный магнит со стрелкой устанавливается по результирующему вектору магнитного потока катушек. Стрелка по шкале покажет температуру в С.

Неподвижный магнит возвращает подвижную систему в исходное положение после выключения источника питания. Диапазон измерения температуры ТУЭ-48 от -70° до +150°С. Основная погрешность не превышает ±1,5%. Теплочувствительный элемент П-1 состоит из никелевой неизолированной проволоки, намотанной на слюдяные пластины. Собранный элемент вставляется в трубку из нержавеющей стали и закрепляется гайкой.

На базовом самолете термометры сопротивления не применяются. На вертолете применяются термометры сопротивления: ТНВ-45 и ТУЭ-48.

Термометр наружного воздуха ТНВ-45 предназначен для измерения температуры воздуха, находящегося за бортом вертолета (рис.3.12).

Рисунок 3.12. Термометр ТНВ-45

Основными элементами термометра являются: 1 - корпус; 2 - стрелка; 3 - направляющая пружина; 4 - неподвижная втулка; 5 - биметаллическая пружина; 6 - трубка; 7 - ось; 8 - упорная втулка.

Данный прибор является биметаллическим термометром, его принцип действия основан на свойстве биметаллической спиральной пружины раскручиваться или закручиваться при изменении температуры окружающей среды. Чувствительным элементом термометра служит биметаллическая пружина, одним концом закрепленная неподвижно, а другим подсоединенная к стрелке. При изменении температуры окружающего воздуха свободный конец биметаллической пружины перемещается, а вместе с ним перемещается и стрелка. Биметаллическая пружина конструктивно закреплена в трубке теплообменника, для его крепления к борту вертолета на кожухе имеется резьба. Шкала термометра имеет диапазон измерения от -60 до +50°С, оцифровку через 10°С и цену деления - 2°С.

TНВ-45 относится к недистанционным термометрам сопротивления. К дистанционным термометрам сопротивления относится термометр ТУЭ-48, принцип действия которого мы рассмотрели с вами ранее. На вертолете термометр ТУЭ-48 предназначен для контроля температуры воздуха, поступающего от системы кондиционирования для обогрева кабины экипажа и обогрева стекол кабины экипажа, а также для индивидуального обдува, вентиляции и обогрева грузовой кабины. Помимо отдельных комплектов дистанционных манометров и термометров на ЛА нашли широкое применение комбинированные приборы типа ЭМИ-ЗРИ и ЭМИ-ЗРВИ (так называемые трехстрелочные моторные индикаторы). На вертолете эти комбинированные приборы применяются для контроля работы силовой установки и трансмиссии (рис.13). На вертолете установлены два трехстрелочных моторных индикатора ЭМИ-ЗРИ, которые предназначены для контроля давления масла, топлива и температуры масла левого и правого двигателей. В комплект ЭМИ-ЗРИ входит датчик температуры П-2Т (модернизированная конструкция П-1), датчик давления топлива ИДТ-100 и датчик давления масла ИДТ-8, а также указатель УИЗ-ЗК. Таким образом, ЭМИ-ЗРИ объединяет три измерительных электрических прибора, работающих независимо друг от друга. Указатель УИЗ-ЗК имеет три шкалы: верхняя шкала - манометр топлива, диапазон измерения от 0 до 100 кГс/см²; левая шкала - манометр масла, диапазон измерения от 0 до 8 кГс/см²; правая шкала - термометр масла, диапазон измерения от -50 до +150°С.

Рисунок 3.13. Электрические моторные индикаторы ЭМИ

По принципу действия термометр масла аналогичен термометру ТУЭ-48, а манометры топлива и масла относятся к дистанционным индуктивным манометрам типа ДИМ. Объединение трех указателей в один трехстрелочный указатель УИЗ-ЗК облегчает чтение показаний, так как шкалы приборов подобраны так, что при нормальной работе двигателя стрелки занимают симметричное положение, близкое к перевернутой букве "Т".

На вертолете также установлено два комплекта электрических трехстрелочных моторных индикатора ЭМИ-ЗРВИ. Один комплект предназначен для дистанционного измерения давления масла главного редуктора, а также температуры масла главного и промежуточного редукторов. Второй комплект служит для измерения давления масла в коробке приводов, а также температуры масла в коробке приводов и в хвостовом редукторе; для определения давления масла использован датчик ИДТ-8, а температуры масла - приемники температуры П-1. В качестве показывающего прибора применяется трехстрелочный указатель УИЗ-6К. Пределы измерения давления масла: 08 кГс/см², температурный интервал работы от -70 до +150°С.