[發(fā)明專利]一種飛機燃油油位/密度測量裝置及方法

無效

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• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102080980A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 于春和;張超
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14;G01N9/26
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所 21229
• 代理人: 甄玉荃

技術領域：本發(fā)明涉及一種測量裝置及方法，尤其是一種飛機燃油油位/密度測量裝置及方法，屬于傳感器和測量技術領域。

背景技術：在飛機燃油油位測量方面，目前主要使用電容式油位傳感器，這方面技術已日趨成熟，但這種傳感器精度不高且笨重；最近使用的超聲波油位傳感器，盡管油位測量精度比電容式的要高，但這種超聲波傳感器功耗大，當飛機飛行姿態(tài)發(fā)生改變時，存在著測量盲區(qū)，而且它通常要與波導管一起使用。在燃油密度測量方面，目前主要采用測量燃油介電常數的間接方法，但由于航空燃油是一種復雜混和物，其介電常數與其產地、污染程度有關，燃油密度與介電常數的關系并不總是恒定的，用這種方法測量的精度不高。此外，當前還出現了直接測量燃油密度的密度計，如放射性、諧振式燃油密度傳感器，但在新型機種上應用不多。在液位測量方面，有很多新型的傳感器，如光纖傳感器，具有代表性是基于微彎原理的光纖傳感器及光纖光柵傳感器，但前者的機械結構較為復雜，不易取得較高的測量精度，而后者信號處理電路結構復雜。

新型燃油油量傳感器是燃油測量系統的發(fā)展方向，而光纖傳感器具有測量精度高、安全性高、體積小、重量輕、安裝方便及抗干擾能力強等優(yōu)點，勢必成為燃油測量系統傳感器的一個重要分支。

發(fā)明內容：本發(fā)明的目的是為解決上述問題而提供一種精確安全的飛機燃油油位/密度測量裝置及方法。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種光纖壓強傳感器，包括由光纖纏繞成的空心螺線管，上固定板，下固定板，連接管，固定環(huán)，彈性膜片，連接塊和密封圈等部分。

連接管與連接塊及固定環(huán)連接。螺線管與上下固定板以膠粘方式進行固定連接，然后將其置于連接管的腔體內，上固定板緊貼彈性膜片，下固定板緊貼連接塊。固定環(huán)將彈性膜片固定在連接管凹槽內。螺線管的兩端光纖伸出連接塊。為了保證油密性，連接管與連接塊之間，固定環(huán)與彈性膜片之間都需要用密封圈進行密封。

一種飛機燃油油位/密度的測量方法，取上述的光纖壓強傳感器四個，第一光纖壓強傳感器和第二光纖壓強傳感器安裝在安裝管管體(以下簡稱管體)的下端，第三光纖壓強傳感器和第四光纖壓強傳感器安裝在管體的上端，管體中間布置有8條光纖，這8條光纖分別將四個光纖壓強傳感器端光纖相聯，以便構成4條光路。管體固定在飛機油箱內。管體的上端開口與油箱內安裝管座進行連接，安裝管座固定在飛機油箱的最上端。光纖由管體穿過安裝管座到達飛機油箱外，與后繼檢測電路進行連接。第一光纖壓強傳感器與油箱底面盡量靠近但不進行接觸。第一光纖壓強傳感器和第二光纖壓強傳感器之間的距離，同第三光纖壓強傳感器和第四光纖壓強傳感器之間的距離相等。當飛機正常飛行時，利用第一、第二和第三光纖壓強傳感進行油位及密度的計算，當飛機翻轉飛行時，利用第一、第三和第四光纖壓強傳感器進行油位及密度的計算。

發(fā)明的優(yōu)點是：1)傳感器測量精度高，安全性高，體積小，結構簡單，重量輕；能夠解決飛機在加速爬升及下降時的油位檢測問題；利用濾波方法可解決液面的晃動問題。2)在測量油位的同時，能夠將燃油密度一并得出。3)能夠在飛機翻轉飛行時進行燃油油量的高精度測量。

附圖說明：

圖1是光纖壓強傳感器的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的工作原理圖。

圖3為記錄油箱振動時，在2s內油位波動的趨勢圖。

具體實施方式：

如圖1所示：一種光纖壓強傳感器，包括光纖纏繞成的空心螺線管4，上固定板5，下固定板8，固定環(huán)2，彈性膜片3，連接管1，密封圈6，密封圈7和連接塊9。光纖螺線管4與上固定板5、下固定板8以膠粘方式進行固定連接，然后將它們置于連接管1的腔體內，上固定板5緊貼彈性膜片3，下固定板8緊貼連接塊9。固定環(huán)2將彈性膜片3固定在連接管1的凹槽內，用第一密封圈6進行密封。連接管1與連接塊9連接，用第二密封圈7進行密封。光纖螺線管4的光纖兩端伸出連接塊9。其工作工程如下：當外部壓強作用于彈性膜片3上時將產生壓力，該壓力垂直于光纖螺線管4軸線方向，光纖螺線管4的形狀將發(fā)生垂直于軸向的形變，該形變將導致通過光纖中的光強隨著外部的壓力改變而改變，通過測量通過光纖光強的大小即可反映液體壓強的大小。為安裝光纖的需要，連接塊9中間留有通孔，同時這也保證連接管1的腔體內部氣壓與安裝管16內的氣壓相同。以上連接管1，固定環(huán)2，連接塊9均以螺紋形式進行連接。