氣體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量航空燃油流量

航空燃油被普遍稱為航空煤油，是由于其燃燒特性比較接近于煤油。航空所使用的燃料是獨(dú)立于人們平時(shí)所見的汽油、煤油、柴油的一種單獨(dú)類型的燃料。目前國(guó)內(nèi)外普遍生產(chǎn)和廣泛使用的噴氣燃料多屬于煤油型，所以通常稱之為航空煤油，簡(jiǎn)稱“航煤”。

在航空航天工業(yè)中，航空燃油流量測(cè)量是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它不僅影響到飛行器的性能和安全，也直接關(guān)系到人員和設(shè)備的安全。燃油指示系統(tǒng)讓駕駛艙人員了解燃油系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，包含：燃油流量、使用的燃油量、高壓燃油關(guān)斷活門（HPSOV）位置、燃油濾旁通警告。駕駛艙人員通過監(jiān)控到的燃油數(shù)據(jù)，可以對(duì)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)作出調(diào)整，達(dá)到有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)推力的目的。

目前航空燃油總管流量已實(shí)現(xiàn)信息化管理，但燃油總管噴嘴流量測(cè)量工作仍然采用老式手工操作方式，已經(jīng)不適用于航空燃油流量測(cè)量，為此選擇合適的流量計(jì)可以確保燃油的準(zhǔn)確測(cè)量，提高飛行安全性和效率。可通過在燃油的油路中接入流量計(jì)，通過精確測(cè)定已經(jīng)消耗的油量，進(jìn)而間接獲取剩余的油量。質(zhì)量流量計(jì)基于測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)通過管道的燃油質(zhì)量來計(jì)算流量。常見的質(zhì)量流量計(jì)包括熱式流量計(jì)和質(zhì)量式流量計(jì)。熱式流量計(jì)使用熱敏電阻來測(cè)量燃油的溫度變化，從而計(jì)算質(zhì)量流量;質(zhì)量式流量計(jì)則通過測(cè)量燃油中的慣性質(zhì)量來計(jì)算流量。工采網(wǎng)的一款美國(guó)Siargo MF5700系列便攜式氣體質(zhì)量流量計(jì)- MF5706/MF5712是基于矽翔微機(jī)電系統(tǒng)有限公司自主研制的MEMS流量傳感芯片，其原理是利用流動(dòng)氣體傳熱傳質(zhì)的依存關(guān)系，在其上、下游產(chǎn)生溫度變化而得到氣體的質(zhì)量流量。

該流量計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱源的產(chǎn)生與溫度的測(cè)量。當(dāng)芯片處于工作狀態(tài)時(shí)，在傳感器的周邊形成穩(wěn)定的溫度場(chǎng)分布。一旦一定質(zhì)量的氣體流過傳感器時(shí)，氣體的流動(dòng)將破壞該溫度場(chǎng)的分布，形成特定的、取決于該氣體的質(zhì)量和速度的溫度場(chǎng)分布。微機(jī)電系統(tǒng)流量計(jì)芯片上的傳感器將測(cè)量這一變化并把這一 變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào) ，由一個(gè)專門的電路變送器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)理并作線性化處理。由于不同質(zhì)量的氣體對(duì)傳感器的周邊形成穩(wěn)定的溫度場(chǎng)分布所產(chǎn)生的擾動(dòng)不同，因而能測(cè)量氣體的質(zhì)量流量或總流量。下圖為該系列流量計(jì)的原理框圖。

審核編輯 黃宇