SU862011A1

SU862011A1 - Способ определени координат центра т жести топливного бака и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU862011A1
Application number: SU792813468A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Бутусов
Original assignee: Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А.Н.Туполева
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1981-09-07

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения координат центра тяжести топливного бака, расположенного на подвижном объекте.

Известен способ определения координат центра тяжести изделия, заключающийся в том, что изделие устанавливают на опоры, одна из которых имеет свободу перемещения, и по давлению в опорах из условия равновесия изделия при определенном относительном положении опор определяют одну из координат центра тяжести изделия Г17. *5 Для определения второй координаты изделие поворачивают на 90° и повто·¹ряют операции по измерению давления в опорах и решению уравнения.

Недостатком способа является невысокая точность определения координат центра тяжести изделия из-за 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 датчика уровня, определяют величину выталкивающей силы, приложенной в цент ре тяжести изделия, и момент выталки· » вающей силы, а координаты центра тяжести бака с жидкостью определяют расчетом. Для определения второй координаты центра тяжести изделия его поворачивают на 90° и повторяют иэ«д мерения и расчеты Г2З .

Из вестно 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 сложность реализации, а также невысокая точность определения координат центра тяжести топливного бака, в связи с тем, что способ и устройство не дают возможности определить третью координату центра тяжести.

Целью изобретения является повышение точности.

Цель достигается тем, .что измеряют также наклоны поверхности жид30 кости, по полученным результатам с 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 наклона поверхности жидкости, блоком вычисления положения зеркала жидкости, входы которого соединены с выходами датчиков и задатчика координат положения датчика уровня жидкости, задатчиком конфигурации топливного бака, двумя интеграторами, одни входы каждого из 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 б конфигурации топливного бака 1, два интегратора 7 и 8, одни входы каждого из которых соединены с блоком 5 вычисления положения зеркала жидкости, а другие - с задатчиком 6 конфигурации топливного бака 1, делитель 9, входы которого соединены с выходом интеграторов 7, 8. Интеграторы 7 и 8 и делитель 9 вместе представляют собой блок вычисления координат центра тяжести, работа устройётва при осуществлении способа определения координат центра тяжести топливного бака происходит следующим образом.

По координатам точки измерения уровня ЖИДКОСТИ Х<$ , , ПО УРОВНЮ жидкости Ъ в месте измерения и по проекциям вектора, нормального-к поверхности жидкостип_у ,Пу , , с с__помощью блока 5 вычисления положения зеркала- жидкости определяют значения -

НИИ коэффициентов а , ь , с. в уравнеповерхности зеркала жидкости

Zeax*bv*c, где

Численные значения коэффициентов положе топлив8 постуего =0, а,Ь , с определяют мгновенное ние зеркала жидкости.

С задатчика 6 конфигурации ного бака 1 на интеграторы 7, пают сигналы в виде уравнения внутренней’ поверхности F(x,y,z?

которое совместно с уравнением поверхности зеркала жидкости определяет область размещения жидкости в баке 1 или область O' 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.

jjJ АсФЛ

В результате на выходе делителя 9 получают сигнал, соответствующий

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 задатчика 4 координат положения датчика 2 уровня жидкости задают точку измерения уровня жидкости, координаты которой · С датчика 2 уровня жидкости снимают сигнал, пропорциональный уровню жидкости Ίι в месте измерения. С помощью датчика 3 наклона поверхности жидкости определяют наклон поверхности жидкости^ т.е. проекции вектора, нормального к поверхности ЖИДКОСТИ Οχ ,Пу, .

мгновенному значению координаты л- центра тяжести топливного бака. Изобретение позволяет повысить точность определения координат центра тяжести топливного бака, расположенного на подвижном объекте за счет учета различных возмущений, меняющих ⁹⁰ положение зеркала жидкости и конфигурации топливного бака.

Claims

учетом положени датчика уровн определ ют положение зеркала жидкости, по которому в зависимости от конфигу рации топливного бака определ ют координаты центра т жести последнего, а устройство снабжено датчиком нажлона поверхности жидкости, блоком вычислени положени зеркала жидкости , входы которого соединены с вьисодами датчиков и задатчика координат положени датчика уровн жидкости , задатчиком конфигурации топливного бака, двум интеграторами, одни входы ка щого из которых соединены с блоком вычислени положени зеркала жидкости, а другие - с задат чиком конфигурации топливного бака, и делителем, входы которого соединен с выходом интеграторов, На чертеже изображено устройство дл осуществлени способа определени координат центра т жести. Устройство содержит топливный бак 1, св занные с ним датчик 2 уровн жидкости и датчик 3 наклона поверхности жидкости, задатчик 4 координат положени датчика 2 уровн жидкости блок 5 вычислени положени зеркала жидкости, входы которого соединены с выходами датчиков 2 и 3 и задатчика 4 координат положени датчика 2 уров н жидкости, задатчик б конфигурации топливного бака 1, два интегратора 7 и 8/ одни входы каждого из которых соединены с блоком 5 вычислени поло жени зеркала жидкости, а другие - с задатчиком б конфигурации топливного бака 1, делитель 9, входы которого соединены с выходом интеграторов 7, 8. Интеграторы 7 и 8 и делитель 9 вместе представл ют собой блок вычи лени координат центра т жести. Работа устройства при осуществлении способа определени координат центра т жести топливного бака проис ходит следующим образом. На жидкость, наход щуюс в топлив ном баке 1, расположенном на подвижном объекте, в процессе его работы действуют различные возмущени - наклоны , ускорени и т.д., и при одном и том же количестве жидкости уровень жидкости в месте измерени различный поэтому производ т измерение уровн жидкости в баке 1 с помощью датчика 2 уровн жидкости в нескольких точках , лл чего с помощью задатчика 4 координат положени датчика 2 уровн жидкости задают точку измерени уровн жидкости, координаты которой г С датчика 2 уровн жидкости снимают сигнал, пропорциональный уровню жидкости 1i в месте измерени . С помощью датчика 3 наклона поверхности жидкости определ ют наклон поверхности жидкости т.е. проекции вектора, нормального к поверхности жидкости Пу ,П.,, П. По координатам точки измерени уровн жидкости , ,2 , по уровню жидкости 1i в месте измерени и по проекци м вектора, нормального-к поверхности жидкости Пу v ii с 1омощью блока 5 вычислени положени зеркала жидкости определ ют значени коэффициентов а ,ь , с в уравнении поверхности зеркала жидкости Z ах с , Ь.. z. Численные значени коэффициентов о, Ъ / определ ют мгновенное положение зеркала жидкости. С задатчика б конфигургщии топливного бака 1 на интеграторы 7, 8 поступают сигналы в виде уравнени его внутренней поверхности F(X,V,2P 0, которое совместно с уравнением поверхности зеркала жидкости определ ет область размещени жидкости в баке 1 или область ч интегрировани дл интеграторов 7, 8. С помощью интегра- тора 7 вычисл ют кратный интеграл моментов, т.е. с его выхода снимают сигнал,пропорциональный численному значению статического момента топлива: VKjJJj-axe az а с выхода интегратора 8 - сигнал, ропорциональный численному значению топлива в баке 1. Dj V , 6 В результате на выходе делител 9 олучают сигнал, соответствующий гновенному значению координаты ентра т жести топливного бака. Изобретение позвол ет повысить очность определени координат цента т жести ТОПЛИВНОГО бака, располоенного на подвижном объекте за счет чета различных возмущений, мен ющих оложение зеркала жидкости и конфиурации топливного бака. Формула изобретени 1. Способ определени координат ентра т жести топливного бака, расоложенного на подвижном объекте, аключающийс в том, что измер ют ровень жидкости в баке с помощью атчика уровн и определ ют коордиаты центра т жести бака с жидкостью, тличающийс тем, что, целью повыаени точности, измер ют акже наклон поверхности жидкости,

по полученным результатам с учетом коордннат положени датчика уровн определ ют положение зеркала жидкости , по которому в зависимости от конфигурации топливного бака опре дел ют координаты центра т жести последнего.
2. Устройство определени координат центра т жести топливного бака содержащее датчик уровн жидкости, задатчик координат положени датчика уровн жидкости и блок вычислени координат центра т жести, отличающеес тем, что оно снабжено датчиком наклона поверхности жидкости , блоком вычислени положени

зеркала жидкости, входы которого соединены с выходами датчиков и з&датчика координат положени датчика уровн топливного бака, двум интеграторами , одни входы ка щого из которых соединены с блоком вычислени

5 положени зеркала жидкости, а другие с задатчиком конфихурещии топливного Ьака, и делителем, входы которого соединены с выходом интеграторов.

Источники информации,

10 прин тые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР №390396, кл. G 01 Н 1/12, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 357844, кл. G 01 И 1/12, 1971

15 (прототип),