飛機(jī)機(jī)載燃油測量系統(tǒng)是飛機(jī)燃油系統(tǒng)的核心組成部分。目前飛機(jī)燃油測量系統(tǒng)主要是以浮子式液位測量技術(shù)和電容式液位測量技術(shù)為主,個別國外飛機(jī)采用了超聲波液位測量技術(shù),這幾種測量技術(shù)都需要將電信號引入到燃油箱內(nèi)部,可能會產(chǎn)生安全性問題。光纖液位測量技術(shù)具有本征安全、體積小、重量輕、不受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),是飛機(jī)燃油測量技術(shù)發(fā)展的新方向。本論文提出了一種新型的機(jī)載光纖燃油測量技術(shù),結(jié)合光纖光柵的理論、飛機(jī)燃油測量的特點(diǎn)、燃油油量解算的算法的相關(guān)內(nèi)容,開展了光纖光柵在飛機(jī)燃油測量上的應(yīng)用研究。主要研究內(nèi)容有:對布拉格光柵測量技術(shù)的基本理論進(jìn)行基本推導(dǎo),基于光纖光柵的壓力測量原理說明,為光纖光柵液位傳感器的參數(shù)設(shè)計提供理論依據(jù),選用石英光纖進(jìn)行樣件試制;提出了基于光纖光柵壓力傳感器陣列的液位高度傳感器的設(shè)計方案并開展原理樣件的試制,提出了液位高度的基本算法,通過采集中心波長的偏移量計算出每個壓力傳感器處的壓力,根據(jù)線性回歸的基本理論可計算出液位高度傳感器的浸油高度數(shù)據(jù);為實(shí)現(xiàn)對光纖光柵傳感器陣列波長信號的高精度檢測,提出了基于波長可調(diào)諧濾波器原理的光纖光柵信號解調(diào)分析儀設(shè)計方案并進(jìn)行樣件試制,提出了油量... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

原理結(jié)構(gòu)圖和工作波形

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)采用體積式渦輪流量傳感器的方式主要是密度測量不準(zhǔn)確，儀表本身的誤差也在2%左右，其累計誤差會逐漸增大，更重要的是這種測量方式并不能反映出燃油泄漏的情況，安全性較差。質(zhì)量式渦輪流量傳感器具有更高的測量精度。一般采用的是科里奧利質(zhì)量流量計，當(dāng)液體通過通過振動管會產(chǎn)生科里奧利力，科里奧利力使傳感器產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，在測量點(diǎn)處產(chǎn)生相位差，這個相位差是和液體的質(zhì)量流量成比例關(guān)系。通過施加激勵信號再采集反饋信號，測得相位差，就可以準(zhǔn)確的測得液體的質(zhì)量流量。采用耗量測量技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，對飛機(jī)的姿態(tài)過載不敏感，但是其主要的問題是當(dāng)油箱出現(xiàn)破損導(dǎo)致燃油泄漏時，流量測量無法預(yù)警，可能會導(dǎo)致剩余燃油量很低時飛機(jī)仍在工作，直至發(fā)生故障。另外一個問題就是流量傳感器都是安裝在供油管路上，都會產(chǎn)生壓力降，這樣對供油系統(tǒng)泵有更大的功率需求。（5）電容液位測量技術(shù)電容式液位測量技術(shù)是目前飛機(jī)使用的主流測量技術(shù)，大部分的飛機(jī)均采用這種技術(shù)，其基本原理為通過兩個不同直徑的同心管組成線性電容式油量傳感器，布置在燃油箱內(nèi)，當(dāng)兩個同心管間的燃油液位發(fā)生變化時，傳感器輸出的電容值會線性的變化，通過電容測量模塊測得電容值后，可根據(jù)傳感器的設(shè)計參數(shù)計算出燃油的液位高度。兩個管是電容的兩個極板，當(dāng)極板間液位發(fā)生變化時，其電

第一章緒論7容量跟著發(fā)生變化，如圖1-4所示：圖1-4電容式傳感器原理圖傳感器浸沒在燃油中的電容可有下列公式進(jìn)行計算：*00[(2)/ln(/)](1)FCECRRKLC（1-1）式（1-1）中：C為傳感器總電容值；LC為浸油高度；KF為燃油介電常數(shù)；CE為傳感器空電容值；ξ0=8.85；R0：外管半徑；Ri：內(nèi)管半徑。通過測得的電容值就可以計算出傳感器的浸油高度。電容式傳感器溫結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，適合布置、環(huán)境適應(yīng)性好。但其基本原理是通過通過測量電荷量的改變表征液位高度的。在飛機(jī)受到雷擊或復(fù)雜的電磁環(huán)境時，這種類型的傳感器容易受到電磁干擾，甚至被擊穿而導(dǎo)致儀表失靈或者將高壓雷電引至飛機(jī)內(nèi)部線路上，同時也將電信號引入到燃油箱內(nèi)，在故障模式的情況下可能導(dǎo)致引入油箱的能量過大。因此，電容式傳感器是一種本質(zhì)帶電的有源體，易爆易受電磁干擾的測量系統(tǒng)。（4）超聲波液位測量技術(shù)超聲波式燃油液位測量技術(shù)是現(xiàn)階段可查閱資料中唯一已經(jīng)在飛機(jī)上使用的燃油測量新技術(shù)，其基本工作原理是脈沖回波法，基本原理如圖1-5所示，由超聲波傳感器的換能器組件（一般為壓電陶瓷）發(fā)出超聲脈沖信號，信號在液體介質(zhì)中傳播，遇到空氣與液體的界面后被反射，反射波再經(jīng)液體傳播返回到換能器，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3528436