[發明專利]燃料箱

在審

• 申請號: 201310353588.4
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103453964A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: S·雷克斯
• 申請（專利權）人: 阿斯特利烏姆有限公司
• 主分類號: G01F23/288
• 分類號: G01F23/288
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及一種燃料箱，尤其用于衛星，該燃料箱用于接收具有液相的燃料。

技術背景

原則上，衛星應該盡可能直到其規定的使用壽命結束都保持可操作。但是如果燃料完全用盡，則情況不再是這樣的。因此，衛星必須在還有燃料存在時受控地報廢。但是對于衛星存在這樣的問題，即，在后來的操作階段中不再能被精確地感測到箱中還存在多少燃料，因為例如稱重的標準方法在失重情況下不起作用。此外，對于具有液相的燃料，剩余量也不能通過氣相的壓力來測量，因為該壓力與液相的體積或者質量不相關。最后，剩余的燃料也不總能通過流量測量裝置由初始的燃料注入量(Betankung)和在衛星操作過程中所流出的燃料之間的差值得出，因為流量測量裝置隨著時間也變得更不準確。因此，衛星的使用壽命出于安全性原因常常在全部燃料實際用盡之前就已經結束。

根據US3501632A和US4755677A己知借助于輻射測量輔助器件確定燃料箱中的燃料量。此外，由US4471223A，DE102008011382A1和DE69907659T2以及再次由US3501632A已知一種開頭所提及類型的組件，該組件帶有沿容器壁延伸的、用于填充度測量的閃爍纖維束。最后，US2012/0020457A1、US4471223A以及已提到的DE102008011382A分別描述了在箱中心處布置伽馬射線發射器，以及US3531638A描述了在這樣的油箱中心處布置一探測器的相反情況。

發明內容

本發明的任務是，這樣構造開頭提及的類型的燃料箱，使得能夠以盡可能簡單的方式隨時準確感測燃料箱中所含有的燃料量。

本發明由此解決該任務，即，用閃爍的玻璃纖維纏繞燃料箱并且在燃料箱中心布置一個伽馬射線發射器，并且，給所述玻璃纖維配置一些光電二極管。

一有利的改進方案在于，使用一個以上的纖維并且在一些圓柱對稱的區段中纏繞所述箱。由此，可得知關于燃料位于何處的地貌(tomographisches)信息。

在本發明的優選實施方式中，閃爍的玻璃纖維的纏繞軸線延伸穿過箱出口，由此，能夠識別到，在該出口的區域中是否仍存在燃料。剩余的燃料則可以通過在燃料出口的反方向上作用于衛星上的推力脈沖(Schubimpuls)向該出口加速。

此外，在本發明的范圍內尤其有利的是，燃料箱由輕金屬、例如鋁或者鈦制成，因為箱壁中的吸收進而放射性的設計被保持得盡可能小。

然而，如在根據本發明的燃料箱中所設置的那樣的輻射測量也有幾個在實施本發明時要相對于效用權衡的缺點：

-必須在衛星上攜帶一放射源，但是這在技術上和由于環境保護不是問題，因為出于該此目的僅需要大約一毫克的微量放射性材料。

-根據本發明的、具有纖維、探測器和評估電子裝置的燃料箱裝備需要大約一公斤的附加質量，從而衛星在質量相同的情況下僅能夠攜帶相應減少的燃料量。

-需要“空白試驗(Blindprobe)”，以減去放射活性的背景。這種背景會在確定的軌道上由于范艾倫輻射帶而變得明顯并且與太陽活躍性有關。所述源的放射性必須與這些背景相協調。

-衛星上的電子裝置配量負載由于所攜帶的放射源而略提高，但是這并不明顯。

本發明最重要的優點在于，由于更好地充分利用燃料，裝備有根據本發明的燃料箱的衛星能夠運行顯著更長時間，因為隨時準確得知關于還存在的燃料的剩余量的信息，并且由此造成更好的燃料利用、使用壽命延長，進而大大節省成本。

閃爍纖維的技術就其本身而言多年已經已知并且經受考驗。所謂的雪崩光電二極管也已經是已知的并且越來越接替更大的和更笨重的真空光電倍增管。

附圖說明

下面應借助在附圖中示出的實施例詳細闡明本發明。附圖示出：

圖1呈球形的、以閃爍纖維纏繞的、用于衛星的燃料箱的立體圖；

圖2根據圖1的燃料箱的垂直剖面和

圖3帶有成組地布置的纖維的第二燃料箱的垂直剖面。

具體實施方式

根據圖1中的圖示，燃料箱1以閃爍的玻璃纖維2纏繞。在這里描述的實施例情況下，在球形的燃料箱1的中心處(如由圖2中的剖面圖得知的)放置有伽馬射線發射器3，在這種情況下為鈷-60源。如果玻璃纖維受伽馬量子碰撞，則閃爍的玻璃纖維2發射光脈沖。伽馬量子在光電探測器中，在這里描述的實施例的情況下以所謂“硅雪崩”類型，耦合輸出，并且在相應的、在圖中未示出的前置放大器電子裝置中轉化為電脈沖。這種雪崩光電探測器8中的一個在根據圖1的組件中布置在燃料箱1出口6的區域中。