Способ определения координат центра тяжести топливного бака и устройство для его осуществления
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТРРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социаеистичесиик
Респубяик
< «862011 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)Ю. Кл.
G 01 И 1/12 (22) Заявлено 3108.79 (21) 2813468/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) приоритет
Государственный коинтет
С,С С P но аслам нзобретеннй н открытнй
Ю) УДК 620.1.05)
: 531. 24 (088. 8) Опубликовано 07,09,81, Бюллетень Й9 33
Дата опубликования описания 0 i.0981 (72) Автор изобретения
А. В, Бутусов (7.1) Заявитель
Казанский ордена Трудового Красного авиационный институт им. А, Н. Ту (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ GEHTPA
ТЯЖЕСТИ ТОПЛИВНОГО БАКА И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области измерительной техники н может быть использовано для определения координат центра тяжести топливного ба» ка, расположенного на подвижном объекте.
Известен способ определения координат центра тяжести изделия, заключающийся в том, что иэделие устанавливают на опоры, одна из которых имеет свободу перемещения, и по давлению в опорах иэ условия равновесия изделия при определенном относительном положении опор определяют одну из координат центра тяжести иэделия Г1 . 1з
Для определения второй координаты иэделие поворачивают на 90о и повто ряют операции по измерению давления в опорах и решению уравнения, Недостатком способа является невысокая точность определения координат центра тяжести изделия иэ-эа неточности установки опор друг относительно друга.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретений является способ определения координат центра тяжести топливного бака, заключающийся в том, что измеряюТ уровень жидкости в баке с помощью дат- ЗО ч ика уровня, определяют величину выталкивающей силы, приложенной в центре тяжести иэделия, и момент выталкивающей силы, а координаты центра тяжести бака с жидкостью определяют расчетом. Для определения второй координаты центра тяжести изделия его поворачивают на 90о и повторяют измерения и расчеты Г23, Известно также устройство для реализации этого способа, содержащее взаимосвязанные датчик уровня жидкости, задатчик координат положения датчика уровня жидкости, датчик определения величины выталкивающей силы, моментомер и блок вычисления координат центра тяжести. недостатком известных способа и устройства является слоаность реализации, а также невысокая точность определения координат центра тяжести топливного бака, в связи с тем, что способ и устройство не дают воэможности определить треть|о координату центра тяжести.
Целью изобретения является повышение точности.
Цель достигается тем,,что измеряют также наклоны поверхности жидкости, по полученным результатам с
862011 учетом положения датчика уровня определяют положение зеркала жидкости, по которому в зависимости от конфигурации топливного бака определяют координаты центра тяжести последнего, а устройство снабжено датчиком на клона поверхности жидкости, блоком вычисления положения зеркала жидкости, входы которого соединены с выходами датчиков и задатчика коор- . динат положения датчика уровня жидкости, задатчиком конфигурации топ- IO где дивного бака, двумя интеграторами, одни входы каждого иэ которых соединены с блоком вычисления положения зеркала жидкости, а другие - с задатчиком конфигурации топливного бака, и делителем, входы которого соединены с выходом интеграторов, На чертеже изображено устройство для осуществления способа определения координат центра тяжести.
Устройство содержит топливный бак
1, связанные .с ним датчик 2 уровня жидкости и датчик 3 наклона поверхности жидкости, задатчик 4 координат положения датчика 2 уровня жидкости, блок 5 вычисления положения зеркала жидкости, входы которого соединены с выходами датчиков 2 и 3 и задатчика
4 координат положения датчика 2 уровня жидкости, задатчик 6 конфигурации топливного бака 1, два интегратора 30
7 и 8, одни входы каждого из которых соединены с блоком 5 вычисления положения зеркала жидкости, а другие - с задатчиком б конфигурации топливного бака 1, делитель 9, входы которого 3$ соединены с выходом интеграторов 7, 8. Интеграторы 7 и 8 и делитель 9 вместе представляют собой блок вычисления координат центра тяжести, Работа устройства при осуществлении способа определения координат центра тяжести топливного бака происходит следующим образом.
1,=К Н Bx6ydz g=+ Jg+«s
Формула изобретения
На жидкость, находящуюся в топливном баке 1, расположенном на подвижном объекте, в процессе его работы действуют различные возмущения — наклоны, ускорения и т.д., и при одном и том же количестве жидкости уровень жидкости в месте измерения различный, поэтому производят измерение уровня жидкости в баке 1 с помощью датчика
2 уровня жидкости в. нескольких точках, для чего с помощью эадатчика 4 коорл1инат положения датчика 2 уровня жидкости задают точку измерения уровня жидкости, координаты которой
С датчика 2 уровня жидкости снимают сигнал, пропорциональный уровню жидкости Ъ в месте измерения. С помощью датчика 3 наклона поверхности жидкости определяют наклон поверхности жидкости, т,е. проекции вектора, нормального к поверхности жидкости nx i lay i Ay
По координатам точки измерения уровня жидкости x g ъ| 2 ч по уров» ню жидкости ъ s месте измерения и по проекциям вектора, нормального к поверхности жидкостип, п, п, с
5 помощью блока 5 в""исления положения зеркала.жидкости определяют значения коэффициентов а, b, c в уравнении поверхности зеркала жидкости
Z =аХ +ЬУ+с
Численные значения коэффициентов а, Ь, с определяют мгновенное положение зеркала жидкости.
С задатчика 6 конфигурации топливного бака 1 на интеграторы 7, 8 поступают сигналы в виде уравнения его внутренней поверхности F(w >,М =О, которое совместно с уравнением поверхности зеркала жидкости определяет область размещения жидкости в баке
1 или областьб интегрирования для интеграторов 7, 8. С помощью интегра- тора 7 вычисляют кратный интеграл моментов, т.е. с его выхода снимают сигнал, пропорциональный численному значению статического момента топлива. а с выхода интегратора 8 - сигнал, пропорциональный численному значению топлива в баке 1.
В результате на выходе делителя 9 получают сигнал, соответствующий мгновенному значению координаты
4 центра тяжести топливного бака, Изобретение позволяет повысить точность определения координат центра тяжести топливного бака, расположенного на подвижном объекте за счет учета различных возмущений, меняющих положение зеркала жидкости и конфигурации топливного бака.
1. Способ определения координат центра тяжести топливного бака, расположенного на подвижном объекте, заключающийся в том, что измеряют
4Е уровень жидкости в баке с помощью датчика уровня и определяют координаты центра тяжести бака с жидкостью отличающийся тем, что, I с целью повыаения точности, измеряют д также наклон поверхности жидкости, 862011
Составитель Р. Гайнутдинова
Редактор T. Кузнецова Техред И. Голинка КорректорС. Корниенко
Заказ 6533/37 Тираж 907. Подписное
ВНИИПИ Государственного .к житета СССР по делам изобретений и открытий
123035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. Ул. Проектная, 4 по полученным результатам с учетом координат положения датчика уровня определяют положение зеркала жидкости, по которому в зависимости от конфигурации топливного бака опре:деляют координаты центра тяжести последнего.
2. Устройство определения координат центра тяжести топливного бака, содержащее датчик уровня жидкости, задатчик координат положения датчика уровня жидкости и блок вычисления координат центра тяжести, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено датчиком наклона поверхности жидкости, блоком вычисления положения зеркала жидкости, входы которого соединены с выходами датчиков и задатчика координат положения датчика уровня топливного бака, двумя интеграторами, одни входы каждого из ко. торых соединены с блоком вычисления положения зеркала жидкости, а другие— с задатчиком конфигурации топливного
Вака, йделителем, входы которого соединены с выходом интеграторов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР .9 390396, кл. 0 01 M 1/12, 1970, 2. Авторское свидетельство. СССР
В 357844, кл, .G 01 M 1/12, 1971
1 5 (прототип),
