[發(fā)明專利]超聲燃料流量感測和控制

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210629879.0
• 申請日: 2014-10-03
• 公開（公告）號(hào): CN115388968A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.A.穆罕默德;E.R.弗隆;C.J.麥肯茲;W.J.梅蘭德
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): G01F1/86
• 分類號(hào): G01F1/86;F02D41/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;李嘯

1.一種燃料流量測量系統(tǒng)，包括：

導(dǎo)管，所述導(dǎo)管布置成使燃料基本上沿流動(dòng)軸流經(jīng)所述導(dǎo)管，

第一換能器，所述第一換能器布置成通過接近流動(dòng)面積的所述導(dǎo)管將第一信號(hào)引導(dǎo)到第二換能器，所述第二換能器布置成通過接近所述流動(dòng)面積的所述導(dǎo)管將第二信號(hào)引導(dǎo)到所述第一換能器，所述第一換能器與所述第二換能器間隔開信號(hào)通路長度，所述第一換能器和所述第二換能器在與所述流動(dòng)軸平行的方向上間隔開軸向距離；以及

處理器，所述處理器用于至少部分基于所述第一信號(hào)從所述第一換能器傳播到所述第二換能器的第一信號(hào)渡越時(shí)間、所述第二信號(hào)從所述第二換能器傳播到所述第一換能器的第二信號(hào)渡越時(shí)間和燃料密度來計(jì)算通過所述導(dǎo)管的燃料質(zhì)量流率，其中所述燃料密度基于下列中的至少一個(gè)來確定：

基于差壓的第一燃料密度，以及

基于燃料類型、燃料溫度和下列中的至少一個(gè)的第二燃料密度：

燃料的衰減系數(shù)；以及

聲音通過所述燃料的速度。

2.如權(quán)利要求1所述的燃料流量測量系統(tǒng)，其中，所述燃料性質(zhì)包括密度。

3.如權(quán)利要求1所述的燃料流量測量系統(tǒng)，還包括燃料溫度傳感器，所述燃料溫度傳感器操作上耦合以提供與所述燃料溫度相關(guān)聯(lián)的燃料溫度信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的燃料流量測量系統(tǒng)，其中，所述燃料溫度傳感器包括以下中的至少一個(gè)：電阻溫度檢測器；熱電偶；熱敏電阻；高溫計(jì)；使用音速來測量溫度的一個(gè)或多個(gè)超聲傳感器。

5.如權(quán)利要求1所述的燃料流量測量系統(tǒng)，其中，所述燃料包括Jet-A、JP5、JP8和JP4中的至少一個(gè)。

6.如權(quán)利要求1所述的燃料流量測量系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)通路長度相對于所述流動(dòng)軸以銳角或鈍角設(shè)置。

7.如權(quán)利要求1所述的燃料流量測量系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)管包括相對于所述流動(dòng)軸以第一角度設(shè)置的入口部分，以及相對于所述流動(dòng)軸以第二角度設(shè)置的出口部分。

8.一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，所述電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器配置成以更新速率進(jìn)行操作；

燃料流量測量系統(tǒng)，所述燃料流量測量系統(tǒng)操作上耦合以向所述電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器提供燃料質(zhì)量流率信號(hào)，所述燃料流量測量系統(tǒng)包括

導(dǎo)管，燃料能夠流經(jīng)所述導(dǎo)管，

至少一個(gè)燃料溫度傳感器，所述至少一個(gè)燃料溫度傳感器布置成測量與流經(jīng)所述導(dǎo)管的燃料相關(guān)聯(lián)的燃料溫度，

第一超聲換能器和第二超聲換能器，所述第一超聲換能器和所述第二超聲換能器布置成通過所述導(dǎo)管的至少一部分來引導(dǎo)超聲信號(hào)，所述第二超聲換能器面向所述第一超聲換能器，所述第一換能器和所述第二換能器以換能器測量間隔進(jìn)行操作，以及

處理器，所述處理器配置成至少部分基于第一信號(hào)從所述第一超聲換能器傳播到所述第二超聲換能器的第一信號(hào)渡越時(shí)間、第二信號(hào)從所述第二超聲換能器傳播到所述第一超聲換能器的第二信號(hào)渡越時(shí)間和和燃料密度來計(jì)算通過所述導(dǎo)管的燃料質(zhì)量流率，其中所述燃料密度基于下列中的至少一個(gè)來確定：

基于差壓的第一燃料密度，以及

基于燃料類型、燃料溫度和下列中的至少一個(gè)的第二燃料密度：

燃料的衰減系數(shù)；以及

聲音通過所述燃料的速度；

其中所述換能器測量間隔與所述電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的所述更新速率基本上相同或者比其更短。

9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中，所述換能器測量間隔處于大約25 Hz與大約200 Hz之間。

10.一種燃料流量傳感器，包括：

導(dǎo)管，所述導(dǎo)管布置成經(jīng)過所述導(dǎo)管傳送燃料，所述導(dǎo)管從上游到下游包括：導(dǎo)管入口部分；導(dǎo)管中心部分；和導(dǎo)管出口部分，所述導(dǎo)管中心部分包括耦合到所述導(dǎo)管入口部分的第一端和耦合到所述導(dǎo)管出口部分的第二端；

第一超聲換能器，所述第一超聲換能器設(shè)置成接近所述導(dǎo)管中心部分的所述第一端；以及

第二超聲換能器，所述第二超聲換能器設(shè)置成接近所述導(dǎo)管中心部分的所述第二端；

其中所述導(dǎo)管入口部分和所述導(dǎo)管出口部分基本上平行，并且所述導(dǎo)管中心部分相對于所述導(dǎo)管入口部分和所述導(dǎo)管出口部分以非零角度設(shè)置。