BR102015028081B1 - sensor de impedância óptica, sistema para medir um nível de líquido em um reservatório, e, método para medir um nível de combustível em um tanque de combustível - Google Patents

Abstract

SENSOR DE IMPEDÂNCIA ÓPTICA, SISTEMA PARA MEDIR UM NÍVEL DE LÍQUIDO EM UM RESERVATÓRIO, E, MÉTODO PARA MEDIR UM NÍVEL DE COMBUSTÍVEL EM UM TANQUE DE COMBUSTÍVEL São descritos sistemas e métodos que usam um sensor de impedância óptica que elimina a eletricidade para medir a quantidade de combustível em tanques de combustível. O sensor de impedância óptica compreende duas fibras ópticas espaçadas no interior de um tubo menisco, um para transmitir luz ao longo do seu comprimento e o outro para receber a luz ao longo do seu comprimento. O tubo menisco minimiza o espirro do nível de combustível. O nível de combustível no tanque modula a impedância óptica entre as duas fibras ópticas, resultando em mudanças na luz total recebida por um detector óptico. Dependendo da altura do tanque de combustível, o sensor de impedância óptica pode compreender diferentes modalidades nas quais o aparelho de detecção modela a luz para ser unidirecional (emitida e coletada em apenas um lado da fibra) ou onidirecional (todas as direções).

Description

FUNDAMENTOS

[001] Esta descrição, no geral, refere-se a sistemas e métodos para medir um nível de líquido em um reservatório, tais como um tanque de armazenamento ou outro recipiente. Mais particularmente, esta descrição refere-se a sistemas e métodos para medição do nível de líquido usando um sensor óptico.

[002] Uma necessidade para medir continuamente o nível de um líquido existe em muitas aplicações comerciais e militares.Por exemplo, sensores de nível de líquido são comumente usados nos tanques de combustível de aeronaves, automóveis e caminhões. Sensores de nível de líquido também são usados para monitorar níveis de líquido em tanques de armazenamento usados para dispensação de combustível, tratamento de água residual, armazenamento de produtos químicos, processamento de alimento, etc.

[003] Muitos transdutores para medir nível de líquido empregam eletricidade. A saída elétrica de tais transdutores muda em resposta a uma mudança no nível de líquido que é medido e é, tipicamente, na forma de uma mudança na resistência, na capacitância, no fluxo de corrente, no campo magnético, na frequência e congêneres. Estes tipos de transdutores podem incluir capacitores ou resistores variáveis, componentes ópticos, sensores de efeito Hall, medidores de esforço, dispositivos ultrassônicos e congêneres.

[004] Atualmente, a maior parte dos sensores de combustível na aeronave usa eletricidade. Por exemplo, sensores de capacitância elétrica existentes exigem fiação elétrica no interior do tanque, que, por sua vez, exige complexas instalações e medidas de proteção para impedir um problema de segurança sob certas condições de falha elétrica. Esta fiação elétrica exige cuidadosos blindagem, união e aterramento para minimizar a capacitância perdida e exige adicionalmente manutenção periódica para garantir a integridade do contato elétrico.

[005] Há amplo espaço para melhorias nos sistemas e nos métodos que podem detectar o nível de líquido em um tanque de combustível sem introduzir corrente elétrica no tanque de combustível.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] O assunto em questão aqui descrito é direcionado para sistemas e métodos que usam um sensor de impedância óptica para eliminar eletricidade para medir a quantidade de combustível em tanques de combustível. O sensor de impedância óptica compreende duas fibras ópticas espaçadas no interior de um tubo menisco, um para transmitir luz ao longo do seu comprimento e o outro para receber a luz ao longo do seu comprimento. O tubo menisco minimiza o espirro do nível de combustível. O nível de combustível variável no tanque produz mudanças na impedância óptica entre as duas fibras ópticas, resultando em mudanças na luz total recebida por um detector óptico.

[007] Dependendo da altura do tanque de combustível, que pode variar de algumas polegadas (cm) até alguns pés (m), o sensor de impedância óptica pode compreender diferentes modalidades nas quais o aparelho de detecção modela a luz para ser unidirecional (emitida e coletada apenas em um lado da fibra) ou onidirecional (todas as direções). As fibras ópticas podem ser feitas tanto de vidro quanto de plástico com saída óptica suficiente ao longo da íntegra do comprimento do sensor.

[008] Os sensores de impedância óptica aqui descritos não exigem nenhuma eletricidade. Nem exige a instalação do sensor que a fibra óptica fique em contato com o combustível no interior do tanque, desse modo, evitando possível acúmulo de contaminante. Os sensores de impedância óptica são desenhados para simplificar complexas medidas de segurança, ao mesmo tempo em que mantêm a precisão e reduzem o custo, o peso e o volume, se comparados com sensores de capacitância elétrica existentes.

[009] Um aspecto do assunto em questão descrito com detalhes a seguir é um sensor de impedância óptica que compreende: um tubo que tem um volume interno; um primeiro guia de luz que compreende uma primeira fibra óptica e um primeiro tubo que envolve a primeira fibra óptica, em que o primeiro tubo compreende uma primeira camisa que tem uma fenda longitudinal e uma primeira lente disposta na fenda longitudinal da primeira camisa e opticamente acoplada na primeira fibra óptica, e a primeira fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela fenda longitudinal da primeira camisa; e um segundo guia de luz que compreende uma segunda fibra óptica espaçada da primeira fibra óptica, em que a segunda fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área que confronta a fenda longitudinal da primeira camisa. A superfície de revestimento não uniforme é desenhada para controlar a quantidade de emissão / coleta de luz ao longo do comprimento da fibra óptica.

[0010] De acordo com algumas modalidades, o segundo guia de luz compreende adicionalmente um segundo tubo que envolve a segunda fibra óptica, o segundo tubo compreendendo uma segunda camisa que tem uma fenda longitudinal e uma segunda lente disposta na fenda longitudinal da segunda camisa e opticamente acoplada na segunda fibra óptica, em que as fendas longitudinais da primeira e da segunda camisas são arranjadas em oposição mútua, de forma que pelo menos parte da luz emitida a partir da fenda longitudinal da primeira camisa entrará diretamente na fenda longitudinal da segunda camisa.

[0011] De acordo com outras modalidades, o sensor de impedância óptica compreende adicionalmente um terceiro guia de luz que compreende uma terceira fibra óptica e um segundo tubo que envolve a terceira fibra óptica, em que o segundo tubo compreende uma segunda camisa que tem uma fenda longitudinal e uma segunda lente disposta na fenda longitudinal da segunda camisa e opticamente acoplada na terceira fibra óptica, e a terceira fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela fenda longitudinal da segunda camisa. O primeiro e o terceiro guias de luz podem ter fendas longitudinais não sobrepostas ou ligeiramente sobrepostas que, ambas, emitem luz na direção de diferentes segmentos do segundo guia de luz.

[0012] Um outro aspecto do assunto em questão aqui descrito é um sistema para medir um nível de líquido em um reservatório, que compreende: um tubo que tem um volume interno, o tubo ficando disposto no reservatório; uma fonte óptica para emitir luz; um detector óptico para converter luz que colide em um sinal elétrico que representa uma potência óptica da luz que colide; um primeiro guia de luz que compreende uma primeira fibra óptica e um primeiro tubo que envolve a primeira fibra óptica, em que o primeiro tubo compreende uma primeira camisa que tem uma fenda longitudinal e uma primeira lente disposta na fenda longitudinal da primeira camisa e opticamente acoplada na primeira fibra óptica, e a primeira fibra óptica compreende um revestimento e um núcleo no interior do revestimento, o revestimento da primeira fibra óptica tendo uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela fenda longitudinal da primeira camisa, e o núcleo da primeira fibra óptica sendo opticamente acoplado para receber luz a partir da fonte óptica; e um segundo guia de luz que compreende uma segunda fibra óptica espaçada da primeira fibra óptica, em que a segunda fibra óptica compreende um revestimento e um núcleo no interior do revestimento, o revestimento da segunda fibra óptica tendo uma superfície não uniforme que recebe a luz emitida pela primeira fibra óptica através da fenda longitudinal da primeira camisa, e o núcleo da segunda fibra óptica sendo opticamente acoplado para emitir luz para o detector óptico. O sistema exposto pode compreender adicionalmente um sistema de computador programado para computar um nível de líquido no reservatório com base nos dados de potência óptica recebidos a partir do detector óptico. Em uma implementação, a fonte óptica compreende um laser e o detector óptico compreende um fotodiodo. O sistema descrito pode ser usado para medir o nível de combustível em um tanque de combustível em uma aeronave.

[0013] De acordo com uma modalidade do sistema descrito no parágrafo precedente, o segundo guia de luz compreende adicionalmente um segundo tubo que envolve a segunda fibra óptica, o segundo tubo compreendendo uma segunda camisa que tem uma fenda longitudinal e uma segunda lente disposta na fenda longitudinal da segunda camisa e opticamente acoplada na segunda fibra óptica, em que as fendas longitudinais da primeira e da segunda camisas são arranjadas em oposição mútua, de forma que pelo menos parte da luz emitida a partir da fenda longitudinal da primeira camisa entrará diretamente na fenda longitudinal da segunda camisa.

[0014] De acordo com uma outra modalidade, o sistema compreende adicionalmente um terceiro guia de luz que compreende uma terceira fibra óptica e um segundo tubo que envolve a terceira fibra óptica, em que o segundo tubo compreende uma segunda camisa que tem uma fenda longitudinal e uma segunda lente disposta na fenda longitudinal da segunda camisa e opticamente acoplada na terceira fibra óptica, e a terceira fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela fenda longitudinal da segunda camisa.

[0015] Um aspecto adicional é um guia de luz que compreende: uma fibra óptica que tem um eixo geométrico e uma superfície circunferencial; uma camisa que tem uma fenda longitudinal que se estende paralela ao eixo geométrico da fibra óptica, a camisa ficando em contato com a superfície circunferencial da fibra óptica, exceto em uma área da fenda longitudinal; e uma lente disposta na fenda longitudinal da camisa e em interface com a superfície circunferencial da fibra óptica, em que a fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela fenda longitudinal da camisa. O guia de luz pode compreender adicionalmente uma superfície refletiva curva disposta entre a fibra óptica e a camisa. Preferivelmente, a camisa é feita de um material que não é opticamente transparente ou translúcido.

[0016] Ainda um outro aspecto do assunto em questão aqui descrito é um método para medir um nível de combustível em um tanque de combustível que tem múltiplos compartimentos, que compreende: (a) colocar um primeiro tubo em um primeiro compartimento; (b) colocar um primeiro guia de luz no interior do primeiro tubo com uma orientação que será, no geral, perpendicular a uma superfície do combustível quando o primeiro compartimento estiver pelo menos parcialmente cheio de combustível, em que o primeiro guia de luz compreende uma primeira fibra óptica que é envolvida para impedir o umedecimento da primeira fibra óptica quando o primeiro guia de luz estiver imerso no combustível; (c) colocar um segundo guia de luz no interior do primeiro tubo espaçado do, e, no geral, paralelo com, o primeiro guia de luz, em que o segundo guia de luz compreende uma segunda fibra óptica que é envolvida para impedir o umedecimento da segunda fibra óptica quando o segundo guia de luz estiver imerso no combustível; (d) emitir luz ao longo de um comprimento do primeiro guia de luz na direção de um comprimento do segundo guia de luz; (e) detectar a potência óptica de saída a partir do segundo guia de luz; e (f) determinar um nível do combustível no primeiro compartimento com base na potência óptica de saída detectada a partir do segundo guia de luz. De acordo com algumas modalidades, a etapa de determinação do nível de combustível compreende comparar a potência óptica detectada com uma base de dados do nível de combustível calibrado em função da potência óptica. O método pode compreender adicionalmente: (g) colocar um segundo tubo em um segundo compartimento que tem uma altura menor que uma altura do primeiro compartimento; (h) colocar um terceiro guia de luz no interior do segundo tubo com uma orientação que será, no geral, perpendicular a uma superfície do combustível quando o segundo compartimento estiver pelo menos parcialmente cheio de combustível, em que o terceiro guia de luz compreende uma terceira fibra óptica que é envolvida para impedir o umedecimento da terceira fibra óptica quando o terceiro guia de luz estiver imerso no combustível; (i) colocar um quarto guia de luz no interior do segundo tubo espaçado do, e que circunda o, terceiro guia de luz, em que o quarto guia de luz tem uma forma espiral e compreende uma quarta fibra óptica que é envolvida para impedir o umedecimento da quarta fibra óptica quando o quarto guia de luz estiver imerso no combustível; (j) emitir luz ao longo de um comprimento do terceiro guia de luz na direção de um comprimento do quarto guia de luz; (k) detectar a potência óptica de saída a partir do quarto guia de luz; e (l) determinar um nível do combustível no segundo compartimento com base na potência óptica de saída detectada a partir do quarto guia de luz. Esta metodologia é bem adequada para medir o nível de combustível em um tanque de combustível que é incorporado em uma asa de uma aeronave.

[0017] Outros aspectos de sensores de impedância óptica adequados para uso em tanques de combustível são descritos e reivindicados a seguir. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A figura 1 é um diagrama que representa uma vista isométrica de componentes de um típico sensor que modula a capacitância elétrica de um líquido.A linha não linear que abarca o sensor representa um nível de líquido; as setas representam o fluxo de cargas elétricas.

[0019] A figura 2 é um diagrama híbrido que representa um sistema para medir um nível de um líquido que compreende um sensor de impedância óptica que modula a impedância óptica do líquido. Este diagrama híbrido compreende um diagrama de blocos que mostra componentes de um transceptor óptico e um diagrama que representa uma vista isométrica do sensor de impedância óptica. A linha não linear que abarca o sensor representa um nível de líquido; as setas representam fótons que se propagam de uma fibra óptica até uma outra fibra óptica.

[0020]A figura 3 é um diagrama de blocos que representacomponentes de um sistema para medir um nível de líquido em um reservatório de acordo com uma modalidade.

[0021] A figura 4 é um diagrama que representa uma vista em elevação de uma fibra óptica que tem uma cobertura de espelho em uma extremidade para aumentar a intensidade da luz no interior da fibra.

[0022] A figura 5 é um diagrama que representa uma vista plana de um par de fibras ópticas envolvidas em respectivas camisas que têm fendas longitudinais mutuamente opostas para acoplamento óptico lateral de luz (indicado por setas) da fibra óptica de transmissão até a fibra óptica de recepção.

[0023] A figura 6 é um diagrama que representa uma vista plana de um par de fibras ópticas envolvidas em respectivas camisas que têm fendas longitudinais mutuamente opostas cobertas por respectivas lentes para acoplamento óptico lateral da luz (indicado por setas) da fibra óptica de transmissão até a fibra óptica de recepção.

[0024] A figura 7 é um diagrama que representa uma vista plana de um sensor de impedância óptica que tem uma única fibra óptica de recepção circundada centralmente localizada por uma multiplicidade de fibras ópticas de transmissão no interior de um tubo menisco, cada fibra óptica de transmissão tendo uma janela lateral para emissão de luz na direção da fibra óptica de recepção.

[0025] A figura 8 é um diagrama que representa uma vista isométrica de três fibras ópticas que têm segmentos de emissão não sobrepostos ou ligeiramente sobrepostos (indicados por padrões de mancha) para uso em um sensor de impedância óptica que tem um comprimento estendido.

[0026] A figura 9 é um diagrama que representa uma vista isométrica de um sensor de impedância óptica que tem uma fibra óptica de recepção espiral para uso em um reservatório que tem uma pequena profundidade, tal como em uma ponta de um tanque de combustível na asa.

[0027] Referência será feita a seguir aos desenhos nos quais elementos similares em diferentes desenhos portam os mesmos números de referência.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0028] Várias modalidades de sistemas e métodos para medição de um nível de líquido em um reservatório serão agora descritas com detalhes com o propósito de ilustração. Pelo menos alguns dos detalhes descritos a seguir referem-se a recursos ou aspectos opcionais, que, em algumas aplicações, podem ser omitidos sem fugir do escopo das reivindicações anexas.

[0029] A figura 1 mostra um sensor do nível de líquido 50 que compreende um tubo interno de alumínio 54 e um tubo externo de alumínio 54 que circunda e é concêntrico com o tubo interno de alumínio 54. A linha não linear, no geral, horizontal que abarca o sensor do nível de líquido 50 representa um nível de combustível, isto é, uma interface entre combustível e ar. Parte do combustível ocupa o espaço entre os tubos de alumínio. A capacitância elétrica total do sensor do nível de líquido 50 muda com o nível de combustível de uma maneira bem conhecida (ar e combustível têm diferentes constantes dielétricas). As setas representam o fluxo de cargas elétricas provenientes do tubo interno de alumínio 54 na direção do tubo externo de alumínio 52 sob a influência de um campo elétrico no espaço entre os tubos de alumínio. Este sensor do nível de líquido pode ser usado para detectar o nível de combustível em virtude de a corrente elétrica que flui para fora do tubo externo de alumínio 52 mudar na dependência da altura do volume de combustível no espaço entre os tubos de alumínio.

[0030] A figura 2 é um diagrama híbrido que representa um sistema para medir um nível de combustível em um reservatório de acordo com uma modalidade do conceito de modulação de impedância óptica aqui descrito. O sistema representado na figura 2 compreende um sensor de impedância óptica 2 que detecta a impedância óptica do fluido que separa as fibras ópticas de transmissão e recepção, obtendo dados de potência óptica que podem ser posteriormente usados para determinar o nível de combustível. De acordo com a modalidade mostrada na figura 2, o sensor de impedância óptica 2 compreende: uma fibra óptica de transmissão 4 opticamente acoplada em uma fonte óptica 10 por meio de uma fibra óptica 12; e uma fibra óptica de recepção 6 opticamente acoplada em um detector óptico 14 por meio de uma fibra óptica 16. O sensor de impedância óptica 2 compreende adicionalmente um tubo menisco 8 que minimiza o espirro de combustível em um tanque de combustível (não mostrado). A linha não linear que abarca o sensor de impedância óptica 2 na figura 2 representa um nível de combustível. As fibras ópticas de transmissão e recepção 4 e 6 são colocadas no interior do tubo menisco em relacionamento espaçado (preferivelmente, as fibras são retas e paralelas umas às outras). Em casos em que o tanque de combustível for incorporado em uma asa de uma aeronave, as fibras ópticas de transmissão e recepção 4 e 6 são, preferivelmente, rigidamente suportadas em um relacionamento espacial fixo para prover uma distância de separação que é otimizada para potência óptica recebida em função das partículas de lama de gelo que podem se formar no tanque de combustível. O tubo menisco 8, que se estende até o piso do tanque de combustível, tem fendas próximas deste piso que permitem que combustível flua para o interior do volume de espaço delimitado pelo tubo menisco 8. O nível do combustível será o mesmo no interior e no exterior do tubo menisco 8.

[0031] Quando bombeada pela fonte óptica 10, a fibra óptica de transmissão 4 emite luz radialmente para fora. A distribuição axial da luz emitida pode ser substancialmente constante ao longo do comprimento da fibra óptica de transmissão 4. Uma primeira parte da luz passará através do combustível e iluminará uma parte inferior da fibra óptica de recepção 6. Uma segunda parte da luz emitida pela fibra óptica de transmissão 4 passará através do ar e iluminará uma parte superior da fibra óptica de recepção 6. Pelo menos parte da luz recebida pela fibra óptica de recepção 6 é guiada para cima e outra luz é guiada para baixo no interior do núcleo da fibra óptica de recepção 6. A luz guiada para baixo pode ser refletida para cima a partir de um espelho disposto na extremidade de base da fibra óptica de recepção 6 (veja a descrição da figura 4 a seguir). A luz é guiada para cima e sai pela extremidade superior da fibra óptica de recepção 6. A luz emitida pela fibra óptica de recepção 6 é transmitida para o detector óptico 14, que converte luz que colide em corrente elétrica. Esta corrente elétrica é conduzida por um cabo para uma unidade de processamento (não mostrada na figura 2, mas veja a figura 3). O processador analisa o sinal proveniente do detector óptico 14 e computa a altura da interface ar / combustível.

[0032] As setas na figura 2 representam luz (isto é, fótons) que se propagam da fibra óptica de transmissão 4 até a fibra óptica de recepção 6 durante a operação da fonte óptica 10. Durante o monitoramento do nível de combustível, o brilho (isto é, a intensidade) da luz produzida pela fonte óptica 10 (isto é, sua potência óptica) é preferivelmente constante. À medida que o nível de combustível varia, a impedância óptica do combustível no volume de espaço entre a fibra óptica de transmissão 4 e a fibra óptica de recepção 6 muda na dependência do nível de combustível, devido ao fato de que ar e combustível têm diferentes índices refrativos.

[0033] É bem conhecido que ar tem um índice de refração menor que o índice de refração do combustível; que combustível tem um índice de refração menor que o índice de refração do revestimento de uma fibra óptica; e que o revestimento tem um índice de refração menor que o índice de refração do núcleo da fibra óptica. Os índices refrativos determinam a quantidade de luz que é refletida quando se alcança uma interface.

[0034] Já que mais potência óptica é perdida (isto é, impedância óptica é maior) em líquidos do que no ar, a potência óptica de saída pela fibra óptica de recepção 6 aumentará monotonicamente à medida que o nível de líquido cai. Em outras palavras, à medida que o nível de combustível muda, a impedância óptica entre a fibra óptica de transmissão 4 e a fibra óptica de recepção 6 mudará. Estas mudanças na impedância óptica, por sua vez, produzem mudanças na potência óptica (isto é, intensidade da luz) emitida pela fibra óptica de recepção 6 para o detector óptico 14.

[0035] Embora não representada na figura 2, cada fibra óptica é uma fibra flexível, opticamente transparente ou translúcida feitas de vidro ou plástico extrudados. Ela pode funcionar como um guia de onda ou tubo de luz para transmitir luz entre as duas extremidades da fibra. Fibras ópticas tipicamente incluem um núcleo transparente ou translúcido que tem um índice de refração relativamente mais alto circundado por um material de revestimento transparente ou translúcido que tem um índice de refração relativamente mais baixo. Luz é mantida no núcleo por reflexo interno total. Isto faz com que a fibra óptica aja como um guia de onda.

[0036] De acordo com as modalidades aqui descritas, o revestimento da fibra óptica de transmissão 4 é modificado (por exemplo, por enrugamento ou entalhamento da superfície circunferencial) para habilitar um nível controlado de luz radial emitida ao longo do comprimento da fibra. Mais especificamente, o revestimento da fibra óptica de transmissão 4 pode ser tratado para produzir uma superfície não uniforme pelo menos em uma área delimitada por uma fenda longitudinal em uma camisa. Por exemplo, a superfície externa do revestimento pode ser enrugada ou entalhada pelo menos em uma área sobreposta por uma fenda longitudinal em uma camisa, desse modo, formando uma janela lateral, como será descrito com mais detalhes a seguir em relação às figuras 5 e 6. O revestimento da fibra óptica de recepção 6 pode ser modificado de uma maneira similar para formar uma janela lateral que fica voltada na direção da janela lateral da fibra óptica de transmissão 4 quando o sensor óptico for instalado no interior de um tanque de combustível.

[0037] Além do mais, ou em alternativa, a fibra óptica de recepção 6 pode ser uma fibra fluorescente que tem um núcleo que contém dopantes fluorescentes, que podem ser ativados por luz proveniente da fibra óptica de transmissão 4 que colide na janela lateral da fibra óptica de recepção 6 e, então, entra no núcleo da fibra óptica de recepção 6 (Fluorescência ocorre quando um elétron orbital relaxa até seu estado aterrado pela emissão de um fóton de luz depois de ser excitado até um estado quântico superior por algum tipo de energia.). Os dopantes fluorescentes produzem luz que se desloca ao longo do comprimento da fibra óptica de recepção 6 e é, então, emitida para o detector óptico 14.

[0038] Em qualquer dada posição axial ao longo do comprimento da fibra óptica de transmissão 4, a variação circunferencial na luz emitida é, preferivelmente, fortemente elevada ao pico em uma faixa angular estreita subtendida pela janela lateral formada pela modificação do revestimento da fibra óptica de transmissão 4. Da forma previamente mencionada, esta janela lateral pode ser formada pela modificação do revestimento das fibras ópticas (por exemplo, por entalhamento, raspagem ou lixamento) em apenas um lado para emitir mais facilmente luz com um espalhamento angular que colide em uma correspondente janela lateral formada pela modificação do revestimento da fibra óptica de recepção 6.

[0039] A figura 3 é um diagrama de blocos que representa componentes de um sistema para medir um nível de combustível em um tanque de combustível de acordo com uma modalidade. O sistema compreende um sensor óptico passivo 2 do tipo representado na figura 2, um transceptor óptico 40 que é opticamente acoplado no sensor óptico 2, uma unidade de processamento 42 que é eletricamente acoplada no transceptor óptico 40, e um medidor de combustível 44 que indica o nível de combustível graficamente e/ou alfanumericamente. Neste exemplo, o sensor óptico 2 é instalado em um compartimento de um tanque de combustível. Os componentes do transceptor óptico 40 podem compreender: uma fonte óptica na forma de um circuito integrado de transmissão conectado em um subconjunto óptico de transmissão (que compreende um laser ou LED); e um detector óptico na forma de um circuito integrado de recepção conectado em um subconjunto óptico recepção (que compreende um fotodiodo). O medidor de combustível 44 pode tomar a forma de um dispositivo de exibição que tem um processador de exibição programado para que uma tela de exibição exiba os resultados da medição (por exemplo, o nível de combustível) graficamente e/ou alfanumericamente.

[0040] A magnitude do sinal emitido pelo detector de luz do transceptor óptico 40 aumenta monotonicamente com o aumento da intensidade da luz emitida a partir da extremidade da fibra óptica de recepção 6. A unidade de processamento 42 pode ser um microprocessador dedicado ou um computador de uso geral, e pode calcular o nível medido (isto é, a altura) do combustível pelo uso de uma tabela de busca, uma curva de calibração ou pela solução das equações, conforme apropriado. O medidor de combustível 44 pode apresentar informação que identifica a quantidade de combustível presente no tanque de combustível com base nos dados de potência óptica recebidos pela unidade de processamento 42.

[0041] A unidade de processamento 42 pode ser um computador ou parte de um sistema de controle de voo localizados em uma aeronave. Na identificação da quantidade de combustível presente em um tanque de combustível de forma irregular, a unidade de processamento 42 pode executar várias rotinas para calcular a quantidade de combustível presente com base nos dados de potência óptica recebidos a partir de múltiplas fibras ópticas de recepção apropriadamente colocadas em vários compartimentos do tanque de combustível. O software de processamento de informação de combustível pode incluir rotinas que levam em consideração a forma do tanque de combustível para determinar a quantidade de combustível restante no tanque de combustível. O software de processamento de informação de combustível pode incluir adicionalmente rotinas para processos de calibração para formar uma linha base antes de um primeiro uso ou para manter a precisão das leituras de combustível. As leituras providas pela unidade de processamento 42 para o medidor de combustível 44 podem ser integradas ou ponderadas antes da apresentação e podem ser providas em diferentes intervalos de tempo.

[0042] No exemplo mostrado na figura 3, fibras ópticas são usadas para medir o nível de combustível em um tanque de combustível. Em outras modalidades, o mesmo aparelho pode ser usado para detectar outros líquidos.Por exemplo, o sistema supradescrito pode ser usado para detectar a presença de água em um recipiente ou fluidos hidráulicos em um reservatório para um sistema hidráulico. A ilustração da detecção de combustível em um tanque de combustível é apresentada com propósitos de ilustração e não se pretende que limite a maneira na qual o sistema mostrado na figura 3 pode ser usado.

[0043] Da forma mostrada na figura 4, uma cobertura refletiva de espelho 22 pode ser anexada na extremidade de base da fibra óptica de transmissão 4 para refletir luz de volta através da fibra óptica de transmissão 4 e para impedir que luz seja perdida para fora da extremidade de base. Uma cobertura refletiva similar pode ser anexada na extremidade de base da fibra óptica de recepção 6 para refletir luz de volta através da fibra óptica de recepção 6 na direção do detector óptico 14 (veja a figura 3).

[0044] A figura 5 é um diagrama que representa uma vista plana de um par de guias de luz retos de um sensor óptico de acordo com uma modalidade projetada para uso na medição de um nível de um líquido que não danificará fibras ópticas expostas quando as últimas estiverem imersas no líquido. O guia de luz de transmissão compreende: uma fibra óptica de transmissão 4 que tem um eixo geométrico e uma superfície circunferencial; e uma camisa 18 que tem uma fenda longitudinal 20 que se estende paralela ao eixo geométrico da fibra óptica de transmissão 4 pela íntegra do comprimento da última. Preferivelmente, a fenda longitudinal 20 sobrepõe uma janela lateral formada por uma superfície não uniforme no revestimento da fibra óptica de transmissão 4. A camisa 18 fica em contato com, e cobre, a superfície circunferencial da fibra óptica de transmissão 4, exceto na área de fenda longitudinal 20. O guia de luz de transmissão pode compreender adicionalmente uma superfície refletiva curva disposta entre a fibra óptica de transmissão 4 e a camisa 18. Preferivelmente, a camisa 18 é feita de um material que não é opticamente transparente ou translúcido, tais como metal ou material polimérico.

[0045] Similarmente, o guia de luz de recepção compreende: uma fibra óptica de recepção 6 que tem um eixo geométrico e uma superfície circunferencial; e uma camisa 24 que tem uma fenda longitudinal 26 que se estende paralela ao eixo geométrico da fibra óptica de recepção 6 pela íntegra do comprimento da última. Preferivelmente, a fenda longitudinal 26 sobrepõe a janela lateral formada por uma superfície não uniforme no revestimento da fibra óptica de recepção 6. A camisa 24 fica em contato com a superfície circunferencial da fibra óptica de recepção 6, exceto em uma área da fenda longitudinal 26. O guia de luz de recepção pode compreender adicionalmente uma superfície refletiva curva disposta entre a fibra óptica de recepção 6 e a camisa 24. Preferivelmente, a camisa 24 é feita de um material que não é opticamente transparente ou translúcido, tais como metal ou material polimérico. No caso em que a camisa 24 for feita de material polimérico, a camisa 24 pode ser formada por moldagem. A fibra óptica de transmissão 4 pode ter uma seção transversal circular, quadrada ou hexagonal, com a camisa moldada se conformando com a forma da fibra óptica.

[0046] As setas da figura 5 representam luz que foi emitida pela fibra óptica de transmissão 4 através da janela lateral formada no revestimento da fibra óptica de transmissão 4 e está se propagando através de fluido interveniente (por exemplo, líquido ou ar) na direção da correspondente janela lateral formada no revestimento da fibra óptica de recepção 6. Entretanto, deve ser percebido que, na ausência de uma lente de focalização que sobrepõe a janela lateral da fibra óptica de transmissão 4, os raios de luz que saem podem ser divergentes, em vez de colimados.

[0047] A figura 6 é um diagrama que representa uma vista plana de um par de guias de luz retos de um sensor óptico de acordo com uma modalidade na qual o líquido não fica em contato direto com as fibras ópticas de transmissão e recepção 4 e 6. A única diferença da modalidade representada na figura 5 é que os guias de luz de transmissão e recepção compreendem adicionalmente respectivas lentes 28 e 30 formadas (por exemplo, por moldagem) nas fendas longitudinais das respectivas camisas 18 e 24. Preferivelmente, as lentes 28 e 30 se estendem pelo completo comprimento das fendas longitudinais. Em combinação, a lente 28 e a camisa 18 envolvem a fibra óptica de transmissão 4, com a lente 28 realizando interface com a janela lateral de fibra óptica de transmissão 4. Similarmente, a lente 30 e a camisa 24 envolvem a fibra óptica de recepção 6, com a lente 30 realizando interface com a janela lateral da fibra óptica de recepção 6. Preferivelmente as lentes 28 e 30 são feitas de epóxi.

[0048] As setas na figura 6 representam luz que foi emitida pela fibra óptica de transmissão 4 através da lente 28 e está se propagando através do fluido interveniente (por exemplo, líquido ou ar) na direção da lente 30 do guia de luz de recepção. A lente 28 pode ser desenhada de forma que raios de luz que saem sejam direcionados em paralelo na direção da lente 30. A lente 30 pode ser desenhada de forma que raios de luz paralelos que colidem sejam convergidos para o interior da fibra óptica de recepção 6. As lentes têm o efeito de aumentar a intensidade da luz emitida pela fibra óptica de recepção 6 para a mesma potência óptica que é bombeada para o interior da fibra óptica de transmissão 4, desse modo, aprimorando o desempenho do sensor de impedância óptica.

[0049] Se a potência óptica transmitida por um LED de alta intensidade for adequada, então, o sistema pode compreender uma única fibra óptica de transmissão disposta paralela com uma fibra óptica de recepção. Se a potência óptica proveniente de um LED for inadequada, então, a quantidade de luz emitida pode aumentar de várias maneiras. Em algumas modalidades, o sistema pode compreender duas ou mais fibras ópticas de transmissão que circundam uma fibra óptica de recepção centralmente localizada. Neste caso, a fibra óptica de recepção está coletando luz proveniente de todos os lados, e cada fibra óptica de transmissão tem sua própria fonte de LED. Nestas modalidades alternativas, a razão de sinal por ruído do sensor de impedância óptica aumenta pelo emprego de múltiplas fibras ópticas de transmissão e/ou de recepção.

[0050] A figura 7 é um diagrama que representa uma vista plana de um sensor de impedância óptica que tem uma única fibra óptica de recepção centralmente localizada 6 circundada por uma multiplicidade de fibras ópticas de transmissão 4a-4e no interior de um tubo menisco 8, cada uma das fibras ópticas de transmissão 4a-4e ficando parcialmente envolvida em uma respectiva camisa 18 que tem uma fenda longitudinal para transmissão lateral de luz na direção da fibra óptica de recepção 6. Neste caso, a íntegra da superfície circunferencial do revestimento da fibra óptica de recepção 6 pode ser modificada (por exemplo, por enrugamento, entalhamento ou lixamento) para facilitar a entrada de luz na fibra óptica de recepção 6. Durante a operação, luz emitida pelas fibras ópticas de transmissão 4a-4e é direcionada na direção da fibra óptica de recepção centralmente localizada 6. A potência óptica de saída pela fibra óptica de recepção 6 será dependente do nível de líquido no interior do tubo menisco 8.

[0051] De acordo com uma melhoria adicional, cada fibra óptica de transmissão circundante pode concentrar sua energia de transmissão apenas em um segmento do comprimento da fibra. A figura 8 é um diagrama que representa uma vista isométrica de três fibras ópticas de transmissão 32a-32c que têm segmentos de emissão não sobrepostos ou ligeiramente sobrepostos 34, 36 e 38, respectivamente (indicado por padrões de mancha), para uso em um sensor de impedância óptica que tem um comprimento estendido (As partes de fibras ópticas de transmissão 32a-32c que não são manchadas indicam partes das fibras ópticas que não foram modificadas ou alteradas para encorajar a emissão lateral.). Cada um dos segmentos de emissão 34, 36 e 38 pode ser construído com uma respectiva janela lateral e lente (da forma previamente descrita) para emitir luz em uma respectiva direção preferida, isto é, na direção da janela lateral de uma fibra óptica de recepção centralmente localizada (da forma vista na figura 7). A unidade de processamento pode ser programada para levar em consideração os sinais recebidos a partir de respectivos transceptores ópticos, sinais estes que representam a potência óptica de saída pelas respectivas fibras ópticas de recepção. O sistema pode ser calibrado para determinar o nível de combustível com base nos dados de potência óptica. A altura da interface ar / combustível em um compartimento do tanque de combustível pode ser prontamente determinada a partir dos dados de potência óptica de uma maneira bem conhecida com base nas perdas de atenuação devido à propagação da luz através do combustível em vez do ar.

[0052] Uma asa de uma aeronave tem uma altura que varia, especialmente, em uma direção da envergadura.Como uma consequência, um tanque de combustível incorporado no interior da asa de uma aeronave tem uma altura que varia. Tipicamente, um tanque de combustível na asa compreende uma multiplicidade de compartimentos. Seria desejável prover diferentes tipos dos sensores do nível de combustível que são adequados para instalação nos compartimentos do tanque de combustível de diferentes alturas. Por exemplo, alguns compartimentos na base de uma asa podem ter uma altura de alguns metros (pés), ao mesmo tempo em que outros compartimentos próximos da ponta da asa podem ter uma altura de poucos centímetros (polegadas).

[0053] Um sensor alto é tipicamente instalado no compartimento do tanque de combustível na base da asa. Devido ao maior comprimento, há diferença suficiente na altura de combustível que habilita 1 % de precisão pelo simples uso de uma fibra óptica de transmissão reta em paralelo com uma fibra óptica de recepção. Há uma folga controlada entre as duas fibras otimizada para potência óptica recebida em função das partículas de lama de gelo no tanque de combustível.

[0054] Em conjunto com a instalação de um sensor alto em um compartimento do tanque de combustível próximo da base da asa, um sensor curto pode ser instalado em um compartimento do tanque de combustível na ponta da asa. Apesar do curto comprimento deste sensor, a exigência de precisão ainda é 1 %. A figura 9 é um diagrama que representa uma vista isométrica de um sensor de impedância óptica que tem uma fibra óptica de recepção espiral 46 para uso em um reservatório que tem uma pequena profundidade, tal como em uma ponta de um tanque de combustível na asa. A fibra óptica de recepção espiral 46 é colocada no interior de um tubo menisco 8, enrolada ao redor de uma fibra óptica de transmissão central 4, para aumentar a captação de potência óptica por comprimento do sensor unitário.

[0055] Para melhorar a linearidade da resposta óptica devido às diferentes camadas de estratificação do combustível (diferentes densidades de combustível), arfagem variável de uma fibra óptica de recepção espiral ou vazamento lateral variável de uma fibra óptica de recepção reta podem ser empregados.

[0056] Um sistema de tanque de combustível na asa que usa sensores elétricos pode ser retroinstalado pela substituição dos sensores ópticos aqui descritos. Fiação elétrica de blindagem dupla para os sensores elétricos pode ser substituída com fibra óptica plástica leve e flexível, eliminando o peso da fiação e das braçadeiras de suporte, e eliminando os efeitos eletromagnéticos de lampejamento, curto-circuito e esgarçamento da fiação elétrica.

[0057] Os sensores ópticos passivos aqui descritos, preferivelmente, usam fibra óptica plástica reforçada.Nenhuma blindagem /união / aterramento da fiação de sinal são exigidos. Não há possibilidade de ignição do combustível. Em decorrência de usar sensores de impedância óptica para medir níveis de combustível, o peso e o custo de uma aeronave podem ser reduzidos.

[0058] Embora sensores de impedância óptica tenham sido descritos em relação a várias modalidades, será entendido por versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem fugir dos preceitos aqui expostos. Além do mais, muitas modificações podem ser feitas para adaptar os conceitos e reduções à prática aqui descrita a uma situação em particular. Desta maneira, se pretende que o assunto em questão coberto pelas reivindicações não seja limitado às modalidades descritas.

[0059] Da forma usada nas reivindicações, o termo "sistema de computador" deve ser interpretado amplamente para abranger um sistema que tem pelo menos um computador ou processador, e que pode ter múltiplos computadores ou processadores que comunicam através de uma rede ou barramento. Da forma usada na sentença precedente, ambos os termos "computador" e "processador" se referem a dispositivos que têm uma unidade de processamento (por exemplo, uma unidade de processamento central) e alguma forma de memória (isto é, mídia legível por computador) para armazenar um programa que é legível pela unidade de processamento.

[0060] Além do mais, as reivindicações do método apresentadas a seguir não devem ser interpretadas para exigir que as etapas citadas nas mesmas sejam realizadas em ordem alfabética (nenhum ordenamento alfabético nas reivindicações é usado exclusivamente com o propósito de referenciar etapas previamente citadas) ou nenhuma ordem na qual elas são citadas. Nem devem elas ser interpretadas para excluir nenhuma parte de duas ou mais etapas que são realizadas concorrentemente ou alternadamente.

[0061] Nota: Os seguintes parágrafos descrevem aspectos adicionais desta descrição: A1. Um guia de luz, que compreende: uma fibra óptica que tem um eixo geométrico e uma superfície circunferencial; uma camisa que tem uma fenda longitudinal que se estende paralela ao dito eixo geométrico da dita fibra óptica, a dita camisa ficando em contato com a dita superfície circunferencial da dita fibra óptica, exceto em uma área da dita fenda longitudinal; e uma lente disposta na dita fenda longitudinal da dita camisa e em interface com a dita superfície circunferencial da dita fibra óptica, em que a dita fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela dita fenda longitudinal da dita camisa. A2. O guia de luz, de acordo com o parágrafo A1, que compreende adicionalmente uma superfície refletiva curva disposta entre a dita fibra óptica e a dita camisa. A3. O guia de luz, de acordo com o parágrafo A1, em que a dita camisa é feita de um material que não é opticamente transparente ou translúcido.

Claims (15)

1.Sensor de impedância óptica (2), caracterizado pelo fato de que compreende: um tubo (8) que tem um volume interno; um primeiro guia de luz que compreende uma primeira fibra (4) óptica e um primeiro tubo que envolve a dita primeira fibra óptica (4), em que o dito primeiro tubo compreende uma primeira camisa (18) que tem uma fenda longitudinal (20) e uma primeira lente (28) disposta na dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18) e opticamente acoplada na dita primeira fibra óptica (4), e a dita primeira fibra óptica (4) compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela dita fenda longitudinal da dita primeira camisa; e um segundo guia de luz que compreende uma segunda fibra óptica (6) espaçada da dita primeira fibra óptica (4), em que a dita segunda fibra óptica (6) compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área que confronta a dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18).

2.Sensor de impedância óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito segundo guia de luz compreende adicionalmente um segundo tubo que envolve a dita segunda fibra óptica (6), o dito segundo tubo compreendendo uma segunda camisa (24) que tem uma fenda longitudinal (26) e uma segunda lente (30) disposta na dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24) e opticamente acoplada na dita segunda fibra óptica (6), em que as ditas fendas longitudinais das ditas primeira e segunda camisas são arranjadas em oposição mútua, de forma que pelo menos parte da luz emitida a partir da dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18) entrará diretamente na dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24).

3.Sensor de impedância óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um terceiro guia de luz que compreende uma terceira fibra óptica e um segundo tubo que envolve a dita terceira fibra óptica, em que o dito segundo tubo compreende uma segunda camisa (24) que tem uma fenda longitudinal (26) e uma segunda lente (30) disposta na dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24) e opticamente acoplada na dita terceira fibra óptica, e a dita terceira fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24).

4.Sensor de impedância óptica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma superfície refletiva curva disposta entre a dita primeira fibra óptica (4) e a dita primeira camisa (18), adicionalmente em que a dita primeira camisa (18) é feita de um material que não é opticamente transparente ou translúcido.

5.Sistema para medir um nível de líquido em um reservatório, caracterizado pelo fato de que compreende: um tubo (8) que tem um volume interno, o dito tubo ficando disposto no reservatório; uma fonte óptica (10) para emitir luz; um detector óptico (14) para converter luz que colide em um sinal elétrico que representa uma potência óptica da luz que colide; um primeiro guia de luz que compreende uma primeira fibra (4) óptica e um primeiro tubo que envolve a dita primeira fibra óptica (4), em que o dito primeiro tubo compreende uma primeira camisa (18) que tem uma fenda longitudinal (20) e uma primeira lente (28) disposta na dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18) e opticamente acoplada na dita primeira fibra óptica (4), e a dita primeira fibra óptica (4) compreende um revestimento e um núcleo no interior do dito revestimento, o dito revestimento da dita primeira fibra óptica (4) tendo uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18), e o dito núcleo da dita primeira fibra óptica (4) sendo opticamente acoplado para receber luz a partir da dita fonte óptica (10); e um segundo guia de luz que compreende uma segunda fibra (6) óptica espaçada da dita primeira fibra óptica (4), em que a dita segunda fibra óptica (6) compreende um revestimento e um núcleo no interior do dito revestimento, o dito revestimento da dita segunda fibra óptica (6) tendo uma superfície não uniforme que recebe a luz emitida pela dita primeira fibra óptica (4) através da dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18), e o dito núcleo da dita segunda fibra óptica (6) sendo opticamente acoplado para emitir luz para o dito detector óptico (14).

6.Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um sistema de computador programado para computar um nível de líquido no dito reservatório com base nos dados de potência óptica recebidos a partir de dito detector óptico (14), em que o reservatório é um tanque de combustível em uma aeronave.

7.Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita fonte óptica (10) compreende um laser e o dito detector óptico (14) compreende um fotodiodo.

8.Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito segundo guia de luz compreende adicionalmente um segundo tubo que envolve a dita segunda fibra óptica (6), o dito segundo tubo compreendendo uma segunda camisa (24) que tem uma fenda longitudinal (26) e uma segunda lente (30) disposta na dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24) e opticamente acoplada na dita segunda fibra óptica (6), em que as ditas fendas longitudinais das ditas primeira e segunda camisas são arranjadas em oposição mútua, de forma que pelo menos parte da luz emitida a partir da dita fenda longitudinal (20) da dita primeira camisa (18) entrará diretamente na dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24).

9.Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um terceiro guia de luz que compreende uma terceira fibra óptica e um segundo tubo que envolve a dita terceira fibra óptica, em que o dito segundo tubo compreende uma segunda camisa (24) que tem uma fenda longitudinal (26) e uma segunda lente (30) disposta na dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24) e opticamente acoplada na dita terceira fibra óptica, e a dita terceira fibra óptica compreende um revestimento que tem uma superfície não uniforme em uma área delimitada pela dita fenda longitudinal (26) da dita segunda camisa (24).

10.Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as ditas primeira e segunda lentes (28, 30) ficam dispostas em diferentes elevações.

11.Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma superfície refletiva curva disposta entre a dita primeira fibra óptica (4) e a dita primeira camisa (18).

12.Método para medir um nível de combustível em um tanque de combustível que tem múltiplos compartimentos, caracterizado pelo fato de que compreende: colocar um primeiro tubo (8) em um primeiro compartimento; colocar um primeiro guia de luz no interior do primeiro tubo com uma orientação que será, no geral, perpendicular a uma superfície do combustível quando o primeiro compartimento estiver pelo menos parcialmente cheio de combustível, em que o primeiro guia de luz compreende uma primeira fibra óptica (4) que é envolvida para impedir o umedecimento da primeira fibra óptica (4) quando o primeiro guia de luz estiver imerso no combustível; colocar um segundo guia de luz no interior do primeiro tubo espaçado do, e, no geral, paralelo com o primeiro guia de luz, em que o segundo guia de luz compreende uma segunda fibra óptica (6) que é envolvida para impedir o umedecimento da segunda fibra óptica (6) quando o segundo guia de luz estiver imerso no combustível; emitir luz ao longo de um comprimento do primeiro guia de luz na direção de um comprimento do segundo guia de luz; detectar a potência óptica de saída a partir do segundo guia de luz; e determinar um nível do combustível no primeiro compartimento com base na potência óptica de saída detectada a partir do segundo guia de luz.

13.Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de determinação do nível de combustível compreende comparar a potência óptica detectada com uma base de dados do nível de combustível calibrado em função da potência óptica.

14.Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: colocar um segundo tubo em um segundo compartimento que tem uma altura menor que uma altura do primeiro compartimento; colocar um terceiro guia de luz no interior do segundo tubo com uma orientação que será, no geral, perpendicular a uma superfície do combustível quando o segundo compartimento estiver pelo menos parcialmente cheio de combustível, em que o terceiro guia de luz compreende uma terceira fibra óptica que é envolvida para impedir o umedecimento da terceira fibra óptica quando o terceiro guia de luz estiver imerso no combustível; colocar um quarto guia de luz no interior do segundo tubo espaçado do, e que circunda o terceiro guia de luz, em que o quarto guia de luz tem uma forma espiral e compreende uma quarta fibra óptica (46) que é envolvida para impedir o umedecimento da quarta fibra óptica quando o quarto guia de luz estiver imerso no combustível; emitir luz ao longo de um comprimento do terceiro guia de luz na direção de um comprimento do quarto guia de luz; detectar a potência óptica de saída a partir do quarto guia de luz; e determinar um nível do combustível no segundo compartimento com base na potência óptica de saída detectada a partir do quarto guia de luz.

15.Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o tanque de combustível é incorporado em uma asa de uma aeronave.

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