BR112019026032A2 - Tanque de combustível com sensores de nível integrados, em particular para veículos aéreos. - Google Patents

Abstract

tanque de combustível com sensores de nível integrados, em particular para veículos aéreos. trata-se de tanque de combustível líquido que compreende uma pluralidade de sensores capacitivos de detecção de nível de líquido, cada um disposto ao longo de uma borda do tanque de combustível de modo que a capacitância dos ditos sensores varie com o volume do combustível presente no tanque de combustível, em que um sensor capacitivo de detecção de nível de líquido independente é disposto ao longo de cada borda do fundo do tanque de combustível e das paredes laterais; em que o tanque é eletricamente condutor e cada sensor de nível compreende uma placa eletricamente isolante disposta, em termos de espessura, entre o sensor e o tanque, de modo que o tanque e os sensores sejam capacitivamente desacoplados. método para obter o volume de combustível que compreende: obter a leitura dos sensores capacitivos de detecção de nível de líquido dispostos nas bordas do tanque; calcular o volume, correspondente ao combustível, do sólido geométrico definido pelo tanque de combustível e pela superfície superior do combustível como definido pelas leituras do nível de líquido dos sensores.

Description

TANQUE DE COMBUSTÍVEL COM SENSORES DE NÍVEL INTEGRADOS, EM PARTICULAR PARA VEÍCULOS AÉREOS DOMÍNIO DA TÉCNICA

[0001] A presente descrição refere-se a um tanque de combustível, em particular um tanque de combustível de aeronave, em particular em material compósito, usando-se detecção integrada ou embutida para leitura da quantidade de combustível existente.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] O documento no US2015274005 revela um tanque de combustível que inclui: um tanque de combustível; um sensor de detecção de nível de líquido disposto em um orientação vertical dentro do tanque de combustível e configurado de modo que uma capacitância do sensor de detecção de nível de líquido varie dependendo de uma faixa em que o combustível está em contato com o sensor de detecção de nível de líquido; um elemento tubular que se estende verticalmente e lateralmente em torno do sensor de detecção de nível de líquido; um membro de armazenamento de combustível que se comunica com o interior do membro tubular e o interior do tanque de combustível por meio de uma porta de entrada/saída de combustível, e configurado para armazenar o combustível dentro do tanque de combustível.

[0003] O documento no US2015274005 não é adequado para uso em veículos, em particular em veículos aéreos, porque não pode medir com precisão o volume de combustível quando o tanque não está perfeitamente horizontal e não leva em consideração a possibilidade de o líquido oscilar devido ao movimento do veículo.

[0004] O documento no GB752699A revela um tanque de combustível com medição do conteúdo de fluido de um recipiente irregular, pelo uso de um condensador, que tem o fluido como dielétrico e que tem um eletrodo de tal forma que o nível da superfície de contato do eletrodo com o fluido seja proporcional à área da superfície do fluido nesse nível e em que é obtida uma relação linear entre a capacidade e a quantidade de fluido.

[0005] O condensador de medição compreende membros cilíndricos verticais e coaxiais e é coberto com um material condutor, mas com aberturas para permitir que o fluido passe para o espaço entre os membros e seu interior, que possui uma camada condutora perfilada em um membro de isolamento rígido. Em seu circuito, a tensão medida no condensador é comparada com uma referência, sendo que qualquer desequilíbrio de tensão é amplificado e alimentado a um servomotor, equilibrando a referência e ajustando a tensão entre os braços de referência, e também acionando um indicador que indica o conteúdo de fluido do tanque.

[0006] O documento no GB752699A não é adequado para uso em veículos, em particular em veículos aéreos, porque não mede com precisão o volume de combustível quando o tanque não está perfeitamente horizontal e não leva em conta a possibilidade de o líquido oscilar devido ao movimento do veículo.

[0007] Esses fatos são descritos para ilustrar o problema técnico resolvido pelas modalidades do presente documento.

DESCRIÇÃO GERAL

[0008] A presente revelação compreende um tanque de combustível de aeronave, em material compósito, que usa detecção integrada ou embutida para leitura da quantidade de combustível existente.

[0009] A presente revelação decorre da necessidade de redução de peso, um fator crítico nas estruturas aeronáuticas e também da determinação precisa do nível de combustível.

[0010] A presente revelação compreende o uso de diferentes projetos de sensores embutidos em laminados compósitos com materiais de diferentes composições. São possíveis várias sequências de laminação e orientações das fibras compostas, bem como diferentes materiais e variações na ordem de empilhamento dos materiais. Para integrar sensores em componentes compósitos de fibra de carbono, como um tanque de aeronave, os laminados que compreendem o empilhamento de camadas de fibra de vidro embebidas em epóxi são descritos. Considerando a dificuldade de integrar um sensor diretamente no compósito de fibra de carbono, um compósito de fibra monolítica, por exemplo placa compósita de fibra de vidro, fibra de Kevlar, fibra de berílio, fibra de boro, amianto e/ou fibra natural (por exemplo, algodão, juta, sisal, linho e/ou cânhamo) foi usada em uma modalidade, permitindo a produção de placas adaptadas ao sensor ser instalado sem afetar a produção do componente constituinte da estrutura do tanque de combustível.

[0011] É revelado um tanque de combustível líquido substancialmente poliédrico que compreende:

[0012] uma pluralidade de sensores capacitivos de detecção de nível de líquido, cada um disposto ao longo de uma borda do tanque de combustível de modo que a capacitância dos ditos sensores varie com o volume de combustível presente no tanque de combustível.

[0013] É revelado um tanque de combustível líquido que compreende:

[0014] uma pluralidade de sensores capacitivos de detecção de nível de líquido, cada um disposto ao longo de uma borda do tanque de combustível, de modo que a capacitância dos ditos sensores varie com o volume de combustível presente no tanque de combustível, em que um sensor capacitivo de detecção de nível de líquido independente é disposto ao longo de cada borda das paredes inferiores e laterais do tanque de combustível. Medindo-se as bordas laterais e inferiores, o nível pode ser determinado mesmo se o tanque de combustível estiver quase vazio.

[0015] Em uma modalidade, um sensor capacitivo de detecção de nível de líquido independente é disposto ao longo de cada borda do tanque de combustível. Medindo todas as bordas, o nível pode ser determinado mesmo se o tanque de combustível estiver quase vazio, quase cheio, de cabeça para baixo ou não.

[0016] Em uma modalidade, o tanque de combustível é eletricamente condutor e cada sensor capacitivo de detecção de nível de líquido compreende uma placa eletricamente isolante, cada uma disposta em espessura entre cada sensor capacitivo e o tanque de combustível, sendo a espessura da dita placa tal que o tanque de combustível e os sensores capacitivos sejam desacoplados capacitivamente para detecção do nível de líquido. Isso tem a vantagem de permitir uma medida sem o tanque condutor, impedindo as medições capacitivas.

[0017] Em uma modalidade, a referida placa tem pelo menos 1,5 mm de espessura, em particular pelo menos 1,8 mm de espessura, ainda mais pelo menos 2 mm de espessura ou 1,5 mm - 50 mm de espessura, em particular 1,8 mm - 25 mm de espessura, ainda mais 2 mm - 5 mm de espessura ou 1,5 mm - 3 mm. Essas espessuras têm a vantagem de permitir uma medida sem o tanque condutor, impedindo as medições capacitivas

[0018] Em uma modalidade, os sensores capacitivos são incorporados na respectiva placa isolante eletricamente, a espessura da referida placa, entre o sensor incorporado e o tanque de combustível, sendo tal que o tanque de combustível e os sensores capacitivos são desacoplados capacitivamente para detecção de nível de líquido. Isso tem as vantagens de ser uma maneira prática de reduzir peso e proteger os sensores.

[0019] Em uma modalidade, as placas isolantes são embutidas no tanque de combustível, sendo o tanque de material compósito, em particular embutido por cura de autoclave ou por fabricação de compósito fora da autoclave. Isso tem as vantagens de ser uma maneira prática de reduzir o peso e a contagem de peças, além de proteger os sensores, sendo uma construção robusta e compacta.

[0020] Em uma modalidade, as placas isolantes são de compósito de fibra, mais particularmente feitas de fibra de vidro, fibra de Kevlar, fibra de berílio, fibra de boro, amianto e/ou composto de fibra natural, sendo a fibra natural em particular algodão, juta, sisal, linho e/ou cânhamo. Essas fibras são particularmente adequadas para essa finalidade.

[0021] Em uma modalidade, o tanque de combustível é substancialmente poliédrico.

[0022] Em uma modalidade, um sensor capacitivo de detecção de nível de líquido é disposto ao longo de cada borda do tanque de combustível.

[0023] Em toda a descrição e reivindicações, as palavras "que compreende" e suas variações não se destinam a excluir outros recursos, componentes ou etapas técnicas.

[0024] Objetivos, vantagens e características adicionais da revelação tornar-se-ão evidentes para os especialistas na técnica após o exame da descrição, ou poderão ser aprendidos pela prática da revelação. Os seguintes exemplos e desenhos são fornecidos a título de ilustração e não devem ser vistos como limitativos do escopo da revelação.

[0025] Além disso, a presente divulgação abrange todas as combinações de modalidades particulares ou preferidas aqui descritas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0026] As figuras a seguir fornecem modalidades preferidas para ilustrar a descrição e não devem ser vistas como limitativas do escopo da revelação. Figura 1: Representação esquemática de uma modalidade do esquema de uma modalidade de um sensor interdigitado; Figura 2: Representação esquemática de uma modalidade do projeto esquemático dos sensores integrados, a saber em placa ou laminado monolítico de fibra de vidro em que 21 representa sensor (nível, temperatura, TAG NFC), 22 representa substrato de PET do sensor de nível, 23 representa laminado de fibra de vidro, 24 representa cabo de sensor (nível, temperatura) e 25 representa componente compósito de fibra de carbono; Figuras 3A-B: Representação esquemática de uma modalidade da disposição geométrica dos sensores no tanque de combustível; Figura 4: Representação esquemática de uma modalidade do tanque com identificação numerada dos sensores; Figura 5: Representação esquemática da nomenclatura de rotação e inclinação; Figura 6: Representação esquemática de uma modalidade do espécime de teste composto de fibra de vidro (centro amarelo) na superfície composta de fibra de carbono; Figura 7: Representação esquemática de uma modalidade da geometria final do sensor interdigitado;

Figuras 8A-B: Representação esquemática de uma modalidade de um esquema de integração de TAG NFC sem blindagem de ferrita em que 51 sensor de TAG NFC, 52 representa fibra de vidro, e 53 representa estrutura compósita de fibra de carbono; Figura 9: Representação esquemática de uma modalidade da disposição do sensor de nível e de temperatura, em que 91 representa sensor (nível, temperatura), 92 representa substrato de PET do sensor de nível, 93 representa laminado de fibra de vidro, 94 representa cabo de sensor e 95 representa componente compósito de fibra de carbono. C = 1 mm (referência); D= 2 mm; Figura 10: Representação esquemática de uma modalidade do esquema de integração do sensor integrado na fibra de vidro; Figura 11: Representação esquemática de uma modalidade da esquematização de integração de TAG NFC; Figura 12: Representação esquemática de uma modalidade de fluxo de dados; Figura 13: Representação esquemática de uma modalidade de tanque de combustível em que o ponto escuro representa a geometria do volume de combustível presente no tanque; Figura 14: Representação esquemática de uma modalidade da filtragem de massa do combustível; Figura 15: Representação esquemática da capacidade medida no sensor instalado em um substrato de compósito de fibra de vidro, para diferentes níveis de combustível com e sem o compósito de fibra de carbono (condutor) conectado ao solo;

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0027] Em uma modalidade os sensores capacitivos utilizados são interdigitados, pois possuem alta sensibilidade e permitem, variando suas dimensões, ajustar os valores de capacitância medidos. Para a construção dos sensores capacitivos impressos, diferentes técnicas podem ser utilizadas, em que, no decorrer da tarefa, a técnica de serigrafia foi usada para imprimir eletrodos de material condutor, neste caso prata, no substrato desejado. Em uma modalidade, sensores foram impressos em PET para ensaios de definição de geometria.

[0028] Em uma modalidade, a construção dos sensores pode seguir as seguintes etapas:

[0029] 1. Imprimir eletrodos por equipamento de serigrafia, com tinta prata sob o substrato PET.

[0030] 2. Curar a tinta a 130 °C por 15 minutos.

[0031] 3. Encapsular o sensor com outra chapa de PET com um adesivo térmico que cole as duas chapas de PET após a laminação, protegendo o sensor.

[0032] 4. Recortar os sensores de acordo com as dimensões necessárias (com uma margem de 0,2 a 2 mm).

[0033] 5. Os contatos são feitos por, por exemplo, crimpagem, e os cabos adequados para manuseio dos mesmos a temperaturas mais altas são soldados. Os cabos são protegidos por blindagem.

[0034] Em uma modalidade, a distribuição geométrica dos sensores de nível do tanque é um dos principais fatores que determinam a precisão do sistema de medição de quantidade de combustível. Para definir uma distribuição dos sensores de nível impressos dentro do tanque, permitindo a detecção permanente do nível de combustível, para diferentes atitudes da aeronave, diferentes abordagens foram analisadas.

[0035] Considerando uma distribuição que combina redundância do sistema com a capacidade de medir o nível de combustível para diferentes atitudes, minimizando o número de sensores necessários, uma estrutura baseada no princípio de detectar todas as bordas do tanque foi desenvolvida. Essa opção baseia-se na consideração de que o volume de qualquer sólido geométrico pode ser calculado a partir do comprimento de suas arestas. Esse comprimento pode ser obtido a partir do sinal de saída de cada um dos sensores interdigitados. Dada a geometria selecionada, em uma modalidade, dezesseis sensores de operação independente são necessários para detectar todas as bordas do modelo de tanque em questão, como pode ser visto no esquema mostrado na Figura 3 e na Figura 4.

[0036] Em uma modalidade, a distribuição considerada para os sensores torna o sistema redundante quando combinado com os dados de atitude da aeronave, informações que podem ser obtidas a partir de instrumentação independente, permitindo a melhoria da força e precisão das medições realizadas. Essa distribuição também tem a vantagem de, por exemplo, para atitudes em que os ângulos de inclinação ou rotação da aeronave são zero, sempre existem sensores totalmente submersos, permitindo assim a medição da constante dielétrica do combustível a ser utilizado na calibração do sistema. Em outras situações, não é necessário que os ângulos de inclinação ou rotação da aeronave sejam ambos zeros, com apenas um sensor sendo totalmente submerso para medir a medição. Esta medição da constante dielétrica fornece a indicação do tipo de combustível que está sendo usado. A Figura 4 mostra a numeração dos sensores. A determinação de que um sensor está submerso pode ser feita a partir dos próprios dados de capacitância obtidos pela leitura dos sensores, desconsiderando o uso dos dados de atitude da aeronave.

[0037] Em uma modalidade, a compatibilidade dos vários sensores e da estrutura do tanque, em particular em relação às nervuras estruturais, leva à existência de volumes máximos e mínimos de combustível, acima dos quais a detecção não é possível. Essa limitação é um pouco inerente aos tanques de combustível atualmente usados, pois em condições normais de operação, eles sempre estão com um nível de combustível residual que não é detectado ou usado.

[0038] Em uma modalidade, em vista do uso dessa disposição dos sensores, era necessário encontrar um método para calcular o volume que permitiria, a partir das capacidades obtidas em cada sensor, determinar o volume de combustível para as diferentes atitudes da aeronave. O cálculo do volume do polígono irregular pode ser feito dividindo o polígono em pirâmides que compartilham um ponto comum (localizado dentro ou na superfície do polígono). Adicionando os volumes dessas pirâmides, podemos calcular o volume do polígono original. É necessário identificar as coordenadas dos vértices e identificar os vértices presentes em cada face.

[0039] Em uma modalidade, as saídas de cada sensor podem, de acordo com a geometria e posição do sensor, bem como a geometria do tanque, ser convertidas nas coordenadas dos vértices formados pelo líquido, permitindo assim o cálculo de seu volume.

[0040] Os testes foram realizados nos sensores capacitivos interdigitados impressos por serigrafia, o substrato utilizado foi o tereftalato de polietileno (PET) e o mesmo material foi utilizado como encapsulamento do sensor.

[0041] Normalmente, um tanque de aeronave é composto de alumínio ou material compósito, ambos com propriedades condutoras. A influência do material compósito condutor, que seria conectado ao potencial de massa/terra da aeronave, implicou a integração do sensor longe da placa composta de carbono em uma modalidade da presente divulgação. Nesse sentido, uma camada composta de fibra de vidro (isolamento elétrico sem conexão terra / massa) foi colocada com uma espessura bem definida.

[0042] Em uma modalidade, o material compósito de fibra de carbono com camada compósita de fibra de vidro é mostrado na figura anterior. Foram realizados testes e, como neste caso o sensor não entraria em contato com o compósito de fibra de carbono, devido à existência de uma camada de material isolante de espessura considerável entre os dois, foi contemplado que não haveria interferência na capacitância medições do sensor. Os resultados são mostrados na Figura 15.

[0043] Em uma modalidade, a camada intermediária de fibra de vidro entre o compósito condutor e o sensor permitiu reduzir o efeito do campo produzido pelo compósito condutor, com uma redução de cerca de 16%, que, embora superior à redução causada por outras soluções estudadas em nível eletrônico, é o suficiente para operar com os sensores. Além disso, o comportamento permanece linear e conclui-se que, com a aplicação da camada de fibra de vidro, não é necessário o uso de componentes eletrônicos mais complexos.

[0044] Em uma modalidade, depois de integrados à fibra de vidro e subsequente colagem dessa camada ao compósito de fibra de carbono, os sensores foram revestidos com um material adequado para o revestimento de tanques de combustível para a indústria aeronáutica. Devido às suas propriedades oleofóbicas, garante que camadas finas de combustível não permaneçam na superfície dos sensores. Esse revestimento tem uma contribuição para a capacidade do sensor e posteriormente para a sua sensibilidade. Como os sensores têm a mesma dependência linear com o nível de combustível, a linha de calibração foi calculada e considerada na construção do sistema final.

[0045] Em uma modalidade, a geometria do sensor foi alterada considerando os seguintes parâmetros: largura do sensor, distância entre os dentes e comprimento dos dentes. Em uma modalidade, a geometria que apresentava sensibilidade adequada tinha uma largura de 10-40, em particular de 15 a 30, além de 20 mm, em particular, dependendo do projeto do sensor capacitivo, com comprimento de 17,2 mm, largura de 0,8 mm e distância entre dentes entre os dentes de 0,4 mm, representado na Figura 7.

[0046] Uma modalidade inclui o uso de faixas impressas para condução de sinal, a fim de reduzir o peso da estrutura, removendo os fios condutores de sinal com sua respectiva proteção complexa e encapsulações de radiação. A primeira dificuldade encontrada foi o fato de o sistema impresso de condução de sinal, tal como as trilhas dos sensores de nível, ser suscetível à interferência eletromagnética, criando correntes parasitárias. De fato, a proteção de estruturas impressas em compósito de carbono para condução de sinal requer o uso de camadas extras de fibra de vidro com maior espessura, aumentando significativamente o peso de toda a estrutura final do compósito. Nesse sentido, para uma operação correta de todo o sistema, e lembrando que existem diversos sensores de nível no uso da tecnologia impressa, para os quais o uso desse tipo de estrutura compósita que usa fibra de carbono proporciona um agravamento do peso e aumento do custo de integração, contrariando um dos principais objetivos funcionais, ou seja, a redução de peso em toda a estrutura. Assim, é preferível o uso de fiação convencional no uso de estruturas compósitas usando fibra de carbono.

[0047] Em uma modalidade, devido à possível exposição de todo o sistema a correntes frequentes e potencial parasitário no circuito de aquisição, era necessário encontrar um tipo de fiação que contivesse uma proteção eletromagnética eficaz e que suportasse simultaneamente 200 °C, temperatura na qual o material deve passar pelo processo de autoclave necessário para a composição da estrutura compósita. Seguindo esses objetivos, o material de politetrafluoretileno (PTFE), reconhecido comercialmente como Teflon®, foi identificado como um excelente polímero de alta resistência mecânica, ideal para o processo de integração e também adaptável às faixas de uso, na estrutura composta usual.

[0048] Em uma modalidade, o tipo de fiação pode ter uma apresentação coaxial composta por 4 camadas de material. No interior, possui um material metálico de alta condutividade elétrica, seguido por uma camada de PTFE, seguida imediatamente por uma malha metálica também de alta condutividade elétrica e, finalmente, por uma camada de PTFE de maior espessura. Dessa forma, possuímos um cabo de alta resistência mecânica, sendo simultaneamente ideal para uso em sistemas de alta complexidade sujeitos a diferentes ambientes eletromagnéticos.

[0049] Em uma modalidade, para cada sensor de nível impresso, é necessário usar dois cabos, um para cada eletrodo, em que a malha de blindagem do cabo deve ter o mesmo potencial que o sistema de aquisição e toda a estrutura do tanque.

[0050] Em uma modalidade, a integração direta de um RTD (Detector de Temperatura de Resistência) foi usada, por exemplo, um RTD comercial (PT-100) a granel, como o sensor de platina SMD (dispositivo de montagem em superfície) fornecido pela Innovative Sensor Technology - IST. O sensor de referência P0K1.0805.3P.B é pequeno

(2 x 1,2 x 0,4 mm) para minimizar o impacto da integração direta. Esse sensor atende às especificações operacionais definidas, ou seja, a faixa de temperatura de -40 °C a + 55 °C.

[0051] Sua integração na estrutura composta é feita próxima aos sensores de nível. Em uma modalidade, dois sensores RTD devem ser posicionados para aquisição de temperatura, um mais próximo da base do tanque e o outro na posição superior. Para facilitar a integração do RTD comercial, o mesmo foi soldado a uma pequena placa de circuito impresso (PCB), onde os cabos de conexão e comunicação do sensor foram posteriormente soldados. Mais tarde, é totalmente integrado à estrutura composta.

[0052] Em uma modalidade, o sensor RTD (PT-100) foi integrado à estrutura composta com 4 fios. Sua conexão com o sistema de aquisição de dados é realizada com quatro fios, para garantir uma aquisição de dados mais precisa e com uma PCB de suporte, para uma conexão elétrica correta do sensor e de seus fios.

[0053] Em uma modalidade, um dispositivo com NFC (ou de forma intercambiável, RFID) é integrado ao tanque para identificar o tanque e receber algumas informações sobre o mesmo. Após avaliar alguns dispositivos com NFC no mercado, por exemplo, os dispositivos com NFC Circus foram adquiridos, com um diâmetro de 25 mm e com substrato adesivo, o que permite uma fácil aplicação e integração à estrutura compósita de fibra de vidro e compósito. Em uma modalidade, uma vez que esse dispositivo não pode ser colado a uma superfície condutora, eles foram colocados em uma camada de fibra de vidro que pode ser posteriormente laminada no tanque.

[0054] Assim, os dispositivos com TAG NFC usados, identificados e especificados não precisam ter nenhum tipo de preparação para que sua integração seja a mais direta possível na estrutura compósita com fibra de carbono. Nesse sentido, em uma modalidade, foram criadas condições para os dispositivos com TAG NFC operarem, criando uma camada de material de fibra de vidro na estrutura composta de carbono, de modo a criar uma distância suficiente para eliminar a interferência natural na presença de uma diferença de potencial parasita.

[0055] Em uma modalidade, uma possível alternativa para esse sistema é o uso de TAGs NFC adequadamente preparados para serem acoplados a superfícies condutoras.

[0056] Os mesmos não apenas permitem uma solução mais estética, dado o posicionamento do dispositivo fora do tanque, mas também porque a camada de fibra de vidro aumenta o peso da estrutura composta. Um exemplo de tais sistemas são os dispositivos com TAG NFC com uma camada de blindagem composta de ferrita entre a antena do dispositivo e a camada adesiva. Isso permite o uso do dispositivo com TAG NFC colado diretamente em superfícies eletricamente condutoras, como é o caso da estrutura compósita de fibra de carbono. Isso elimina a necessidade de prosseguir com um processo de integração com o auxílio de fibra de vidro, processo que pode ser observado na Figura 8 (A-B). No caso concreto do uso de um dispositivo com TAG NFC com blindagem, as etapas iterativas e complexas de integração são reduzidas, bem como o peso direto da estrutura compósita, reduzindo o uso de material, ou seja, a fibra de vidro compósita.

[0057] Em uma modalidade, o dispositivo selecionado pode ser, por exemplo, o NTAG213 redondo de 29 mm da RapidNFC, com uma camada adesiva que permite uma integração rápida e imediata, posteriormente colada com adesivo específico, de modo a fornecer proteção física adequada na superfície externa e condutora do tanque.

[0058] Em uma modalidade, a placa de aquisição e transmissão de dados desenvolvida tem diferentes alternativas. O primeiro era composto por um circuito eletrônico com a incorporação de componentes passivos, como resistores e capacitores, e componentes ativos (microcontrolador PIC16LF1829), o IC para medição de capacidade (por exemplo, AD7746), o IC para medição de temperatura (por exemplo, MAX31865), o regulador de tensão (MIC5236), um amplificador operacional e ainda um transceptor para comunicação, por exemplo por meio de RS485.

[0059] Em uma modalidade, o microcontrolador usado para o design deste painel de aquisição foi, por exemplo, o PIC16LF1829. Esse IC tem a função de coletar dados dos integradores de medição, usando comunicação, por exemplo, por meio de I2C para adquirir os respectivos valores de capacidade, e comunicação, por exemplo, por meio de SPI para obter os valores de temperatura. Posteriormente a essa aquisição, esse IC realiza o processamento desses dados e assume a posição de Escravo. Nesse sentido, dependendo dos comandos vindos do mestre, os dados processados são enviados através de um barramento, por exemplo, RS485, usando um transceptor para realizar essa transmissão de informações. Em uma modalidade, a medição da capacitância dos sensores de nível passa por um conjunto que combina um amplificador operacional e o IC AD7746.

[0060] Em uma modalidade, o AD7746 IC é um CDC (conversor de capacitância para digital) capaz de realizar medições de capacitância na faixa de 8 pF, ou seja, pode medir e converter capacitâncias cuja variação é de ± 4 pF, considerando uma referência até 17 pF. No entanto, devido à necessidade de medir valores de capacidade superiores aos mencionados, por exemplo, um amplificador operacional foi adicionado para aumentar a faixa de valores aceitos pelo AD7746. Nesse sentido, a união desses dois componentes pode realizar as medições desejadas no sistema a ser desenvolvido.

[0061] Em uma modalidade, para a medição de temperatura, MAX31865 foi usado, por exemplo, para medir a variação da resistência resultante do PT100. Esse CI tem a capacidade de converter essa variação diretamente em um valor digital correspondente a uma temperatura, eliminando assim a necessidade de adicionar circuitos extras.

[0062] No nível de alimentação da placa, para poder incorporar essa placa eletrônica no sistema final, em uma modalidade também foi necessário incorporar um regulador que converte a tensão de alimentação normalmente usada em sistemas aeronáuticos (28 V) na tensão de alimentação usada por todos os componentes mencionados (3,3 V).

[0063] Em uma modalidade, a placa permite conexões de cabos com blindagem, a fim de minimizar a interferência externa, tanto na leitura dos sensores quanto na comunicação.

[0064] Em uma modalidade, após a montagem de todas as placas, elas foram fixadas dentro de caixas de, por exemplo, ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno) e a integração desses módulos de aquisição foi realizada. Finalmente, foram criados dois barramentos, um para fonte de alimentação (VDD e GND) e outro para comunicação, por exemplo RS485 (A e B), usando cabos flexíveis para simplificar o posicionamento e a colagem dos módulos no tanque.

[0065] Dada toda a complexidade eletrônica associada aos módulos de aquisição de dados e sua operação perto dos valores limite para o interior do tanque, era mais fácil planejar o posicionamento dos módulos nas faces externas. Para isso, em uma modalidade, os módulos de aquisição de dados são protegidos de ambientes externos pelo uso de um alojamento de plástico constituído por polímero ABS revestido com uma camada autoadesiva de alumínio ou cobre conectada ao material compósito, a fim de criar uma barreira física para elementos externos.

[0066] Em uma modalidade, além da carcaça, todo o hardware contido na carcaça do ABS é encapsulado por uma resina epóxi, preferencialmente retardante de chamas, que deve ser colocada durante o processo de integração de todo o hardware.

[0067] Em uma modalidade, o laminado de fibra de vidro, um componente de conexão entre o sensor e o componente compósito de fibra de carbono, usado em sensores de nível e temperatura, representa um composto inorgânico com alto estresse e resistência à umidade, uma vez que não altera suas propriedades físicas e/ou químicas, também representando um isolador elétrico de baixa constante dielétrica com baixo coeficiente de expansão térmica.

[0068] Em uma modalidade, para permitir a integração dos vários sensores nos componentes compósitos, foram utilizados adesivos, nomeadamente adesivos na forma de adesivos líquidos e de película. Nos componentes compósitos testados, foi utilizada uma película adesiva estrutural e nas conexões entre os componentes foi utilizado um adesivo líquido. Devido à natureza do combustível, é necessária a aplicação de tratamento nas superfícies internas do tanque, a fim de resguardar a resistência estrutural dos componentes constituintes do tanque. Assim, em uma modalidade, são considerados 3 tipos de tratamentos de superfície, a saber, aplicação de iniciador, revestimento e vedação da estrutura usando um selante adesivo.

[0069] O uso de um iniciador e revestimento está relacionado à necessidade de proteger as superfícies internas do ambiente corrosivo em que estão inseridos. A vedação do tanque é essencial para garantir a funcionalidade da estrutura. TABELA 1 - PROJETO DE LAMINADO PARA SENSORES INTEGRADOS. Sequência Direção da Componente de Material Observações fibra Laminação Prepreg – Primeira camada fibra de [0/90º; 0/90º; em contato com a 01 vidro, 1.5- 0/90º; 0/90º; superfície do 5mm de 0/90º] molde espessura Sensores integrados Componente (Laminado de Fibra composto de grade 02 Sensor 0º de Vidro) impressa em substrato Película 03 N/A 1 camada adesiva

[0070] O design do laminado usado para o componente compósito de fibra de vidro é mostrado na Tabela 1.

[0071] Em uma modalidade, a orientação do laminado de fibra de vidro compreende o alinhamento das fibras a 0⁰ com o comprimento longitudinal (dimensão superior) do laminado de fibra de vidro da Figura 9 para o sensor de nível, conforme detalhado no diagrama. Para o laminado de fibra de vidro presente no sensor de temperatura, a direção do alinhamento da fibra a ser aplicada é detalhada na Figura 9.

[0072] Para facilitar a integração dos vários sensores nos componentes compósitos da estrutura do tanque, foi determinada a integração dos sensores de temperatura e nível no mesmo laminado de fibra de vidro, reduzindo assim possíveis falhas causadas durante o processo de produção.

[0073] Em uma modalidade, em relação aos componentes de fibra de carbono, o design do laminado não é mostrado, levando em consideração que depende das especificações da estrutura do tanque. Por exemplo, é considerada uma estrutura monolítica de várias camadas, compreendendo várias orientações de fibra de carbono para os componentes integrais do tanque.

[0074] Conforme descrito na seção anterior, o processo de produção compreende a fabricação dos sensores de nível impressos no substrato PET, em uma primeira etapa, bem como, simultaneamente, o processo de produção dos componentes compósitos de fibra de carbono que constituem a estrutura final. Em um segundo estágio, os sensores integrados à fibra de vidro são produzidos, especificamente, sensores de nível e sensores de temperatura.

[0075] Após a produção de todos os constituintes, os componentes são montados, compreendendo o processo de integração dos sensores integrados em fibra de vidro aos componentes constituintes do tanque. Devido à especificidade na operacionalidade dos sensores, a etapa final do processo de produção compreende o tratamento das superfícies internas onde há contato com o líquido, isto é, o combustível. Conforme descrito, o processo de produção compreende 4 etapas, no entanto, a produção dos componentes compósitos, ou seja, pré-impregnado composto de fibras de carbono e fibra de vidro, respectivamente, componentes da estrutura do tanque e sensores integrados, será agora abordada. Os componentes constituintes da estrutura do tanque são compostos predominantemente por pré-impregnado de fibra de carbono curado com autoclave.

[0076] A produção de sensores integrados de fibra de vidro compreende a laminação de autoclave, adotando um processo semelhante aos componentes de fibra de carbono.

[0077] A laminação e cura dos sensores integrados foram feitas com moldes de superfície complexos em forma de U.

[0078] A integração dos vários sensores nos respectivos laminados é garantida pelo uso de epóxi nos pré-impregnados para sensores de temperatura e nível. No que diz respeito à TAG NFC, a união é garantida pelo uso do adesivo no próprio sensor e o uso de adesivo adicional é previsto, se necessário.

[0079] A integração dos sensores compreende a laminação da junta entre o sensor (nível e temperatura) e o pré-impregnado de fibra de vidro, prosseguindo com a subsequente colagem no compósito, conforme Figura 10.

[0080] A integração usando adesivo entre o sensor integrado de fibra de vidro e o componente do tanque é realizada entre a superfície rugosa do laminado de fibra de carbono e a superfície do molde do sensor integrado, a fim de garantir a aderência entre as superfícies.

[0081] Conforme detalhado no esquema do projeto do sensor integrado, o local da fiação compreende seu alinhamento com a parte final do laminado de fibra de vidro.

[0082] Devido às várias camadas de revestimento da fiação utilizada, sua decapagem é preferida para evitar desgaste da área e, portanto, dos conectores da grade impressa.

[0083] O procedimento descrito é aplicado aos sensores de nível e temperatura. No entanto, e considerando a especificidade da TAG NFC, a aplicação do sensor com um diâmetro aproximado de 3 mm é realizada diretamente no componente compósito de fibra de carbono do tanque. Dessa forma, a aplicação deve ser realizada para compreender a esquematização na Figura 11.

[0084] A integração da TAG NFC no componente de fibra de carbono é garantida através do adesivo presente no próprio sensor, no entanto, e se necessário, pode ser aplicado adesivo adicional.

[0085] O processo de laminação compreende as seguintes etapas: corte das prepegs, laminação manual das camadas no molde, compactação, procedimento de preparação da cura, pré-teste e testes de cura.

[0086] A aplicação dos vários tratamentos de superfície compreende monitoramento constante das condições de trabalho, como controle de temperatura e umidade. Desta forma, todos os procedimentos a serem aplicados aos componentes que compõem o tanque devem, preferencialmente, ser realizados entre 13 °C e 35 °C, com uma umidade relativa de 20% a 85%.

[0087] Posteriormente a testes com vários projetos de sensores nos quais foram tentados diferentes tratamentos de superfície, foi determinado o projeto a ser usado no ambiente específico, que é um tanque de combustível. Desse modo, foi determinada a necessidade de proteger os componentes constituintes do tanque com iniciador e revestimento nos quais os sensores são submetidos exclusivamente à aplicação de revestimento.

[0088] A aplicação de revestimento de superfície dos sensores integrados compreende os seguintes estágios. 1. Preparação da superfície para aplicação: limpeza com um pano limpo embebido em solvente. 2. Preparação do componente a ser aplicado (revestimento). 3. Aplicação da mistura: agitação para garantir que não haja solidificação no fundo do recipiente; aplicar a mistura preferencialmente até 24 horas após a limpeza da superfície preparada nos pontos anteriores; aplicação, preferencialmente de 1 a 2 camadas, conforme necessário para garantir a aplicação homogênea e contínua da mistura. 4. Conforme os tempos de cura da mistura.

[0089] Após a aplicação do revestimento, o selante é aplicado. O procedimento descrito é realizado após a cura da montagem do processo anterior.

[0090] A vedação compreende a aplicação nas áreas de interface, bem como nos limites relativos às juntas de peças/componentes. Dessa forma, o limite dos sensores integrados na fibra de vidro quando integrados no componente de fibra de carbono deve ser vedado para garantir um "cordão" uniforme e contínuo de selante. Para garantir a vedação correta dos componentes, os componentes e o equipamento devem estar livres de contaminantes (por exemplo, poeira) e o componente deve ser completamente imobilizado até o final do processo de cura.

[0091] Após o processo de aplicação do revestimento ou do selante, é necessária uma inspeção visual para garantir a conformidade com as especificações.

[0092] Devido ao uso de vários materiais com diferentes coeficientes de expansão térmica, foi observada flexão, sendo considerado um critério de conformidade do componente, uma vez que a curvatura excessiva dificulta a colagem entre placas compósitas de fibra de vidro e fibra de carbono. O isolamento do cabo deve incluir temperaturas de cura para evitar danos resultantes do manuseio ou de altas temperaturas. Após a integração dos sensores, o movimento dos cabos deve ser restringido, por exemplo, pela aplicação de um adesivo. Os sensores devem ser inspecionados e testados visualmente para determinar sua funcionalidade correta antes do procedimento de aplicação do tratamento de superfície.

[0093] Considerando o objetivo de integrar sensores em tanques de combustível compostos, o processo de integração desenvolvido compreende o uso de sensores de nível e temperatura integrados a uma placa de fibra de vidro, posteriormente integrados ao composto de fibra de carbono. A adoção do presente método de integração dos sensores em 2 estágios decorre de estudos e experimentos realizados em que a deformação do compósito de fibra de carbono foi verificada quando os sensores são integrados diretamente.

[0094] Com o software desenvolvido, pretende-se adquirir e converter as informações dos sensores instalados nas unidades de engenharia mais apropriadas. Para isso, o software foi desenvolvido seguindo a arquitetura apresentada na Figura 12.

[0095] Na aplicação desenvolvida, os dados se originam dos sensores e passam por vários módulos de processamento, até serem transformados em informações nas unidades de engenharia mais apropriadas, sendo os resultados apresentados em um visor (GUI).

[0096] Os sensores interdigitados capacitivos têm a função de medir o nível de combustível em várias orientações/posições do tanque de combustível. Os valores medidos permitem, após o processamento, calcular o volume de combustível.

[0097] Os sensores de temperatura permitem adquirir a temperatura do combustível usado para calcular a densidade total e a massa do mesmo. Esta informação é importante, uma vez que o volume e a constante dielétrica do próprio combustível variam com a temperatura.

[0098] Neste modelo, as informações dos sensores interdigitados fornecem uma indicação percentual da área do sensor coberta pelo combustível.

[0099] É também neste módulo que as informações dos sensores interdigitados são transformadas em pontos de coordenadas da superfície do combustível, sendo esta a entrada do módulo otimizador do plano de combustível. O modelo do sistema de sensor requer as informações sobre a posição dos sensores no tanque de combustível, bem como a conexão entre os sensores (por exemplo, sensores em um dos vértices ou extensão do sensor).

[00100] Nos sistemas de medição reais, quatro ou mais pontos pertencentes ao mesmo plano, isto é, coplanar, não serão normalmente obtidos, devido ao fenômeno “sloshing” e erros nas medições dos sensores. Portanto, é necessário adotar uma estratégia para obter um plano estimado. O módulo otimizador de plano de combustível tem a função principal de processar as coordenadas de quatro ou mais pontos e gerar um plano otimizado que melhor represente as coordenadas dos pontos. O plano de corte gerado por este módulo deve ser usado pelo módulo modelo de tanque para estimar o volume de líquido dentro.

[00101] Este módulo requer informações sobre a geometria do tanque. A geometria do tanque é carregada de um arquivo, por exemplo, no formato XML, que contém informações sobre as faces do tanque. Este módulo, através do modelo do tanque e do plano resultante, gera um sólido com a geometria do tanque cheio de combustível, seguido pelo cálculo do seu volume. Na Figura 13, o sólido equivalente à parte correspondente ao combustível é definido com uma cor mais escura.

[00102] Após coletar todas as informações geométricas do volume ocupado pelo combustível, é necessário estimar seu valor, levando em consideração as fontes de ruído introduzidas ao longo do processo. No módulo estimador, o volume de combustível é convertido em massa; a massa de combustível é estimada aplicando técnicas de processamento de dados e as fugas de combustível são detectadas e quantificadas.

[00103] O volume é convertido em massa para obter uma magnitude invariável com a temperatura, utilizada no setor aeronáutico como combustível, uma vez que essa é uma medida mais precisa que o volume. Normalmente, para realizar essa conversão, é necessária a densidade, dada pela temperatura do combustível em um dado momento.

[00104] Para a filtragem de dados, dois tipos de filtros foram implementados: o filtro Kalman e o filtro médio móvel.

[00105] O filtro médio móvel foi implementado com o peso de um (1) para cada amostra.

[00106] O número de amostras é um parâmetro de configuração do filtro.

[00107] O filtro Kalman foi implementado usando um sistema dinâmico de primeira ordem, no qual a variável de controle (µk) é o fluxo de combustível e a variável de estado (xk) é a massa do combustível. A saída do sistema é zk, wk e Vk são a medição do fluxo de massa e a variação da medição de massa no combustível.

[00108] A Figura 14 mostra um gráfico com curvas de um exemplo dos dois filtros, bem como a massa antes da filtragem.

[00109] Os vazamentos são calculados com base na diferença na soma do tempo do fluxo de combustível até a saída do tanque pela diferença de massa em um estado inicial e a massa atual estimada pelos sensores instalados no tanque de combustível.

𝑉𝑎𝑧𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 = (𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 − 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 ) − ( 𝐷𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜)

[00110] Ao aplicar o filtro Kalman, é possível melhorar o monitoramento do nível de combustível quando comparado ao método da média móvel. No entanto, são necessárias informações sobre o consumo de combustível.

[00111] Embora a presente revelação tenha mostrado e descrito apenas modalidades particulares da mesma, um especialista na técnica deve saber como introduzir modificações e substituir algumas características técnicas por equivalentes, dependendo dos requisitos de cada situação, sem se afastar do escopo de proteção definido pelas reivindicações anexadas.

[00112] As modalidades apresentadas são combináveis. As reivindicações a seguir estabelecem modalidades particulares da divulgação.

[00113] O termo "compreende" ou "compreendendo", quando utilizado aqui, indica a presença dos recursos, elementos, números inteiros, etapas e componentes mencionados, mas não impede a presença ou adição de um ou mais recursos, elementos, números inteiros, etapas e componentes, ou grupos dos mesmos.

[00114] As modalidades descritas são combináveis.

[00115] A presente invenção não é, obviamente, de forma alguma restrita às modalidades aqui descritas e uma pessoa versada na técnica poderá fornecer muitas possibilidades de modificação e substituições de características técnicas por equivalentes, de acordo com os requisitos em cada situação, conforme definido nas reivindicações.

[00116] As reivindicações a seguir estabelecem modalidades particulares da divulgação.

Claims (34)

REIVINDICAÇÕES

1. Tanque de combustível líquido caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de sensores capacitivos de detecção de nível de líquido, cada um disposto ao longo de uma borda do tanque de combustível de modo que a capacitância dos ditos sensores varie com o volume de combustível presente no tanque de combustível, em que um sensor capacitivo de detecção de nível de líquido é disposto ao longo de cada borda do fundo de tanque de combustível e das paredes laterais; em que o tanque de combustível é eletricamente condutor e cada sensor capacitivo de detecção de nível de líquido compreende uma placa eletricamente isolante, cada uma disposta, em termos de espessura, entre cada sensor capacitivo e o tanque de combustível, sendo que a espessura da dita placa é tal que o tanque de combustível e os sensores capacitivos sejam capacitivamente desacoplados para detecção de nível de líquido; em que a dita placa tem pelo menos 1,5 mm de espessura.

2. Tanque de combustível, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que um sensor capacitivo de detecção de nível de líquido independente é disposto ao longo de cada borda do tanque de combustível.

3. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita placa tem pelo menos 1,8 mm de espessura, mais em particular, pelo menos 2 mm de espessura ou 1,5 mm a 50 mm de espessura, em particular, 1,8 mm a 25 mm de espessura, mais em particular, 2 mm a 5 mm de espessura.

4. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sensores capacitivos são embutidos na respectiva placa eletricamente isolante, sendo que a espessura da dita placa, entre o sensor embutido e o tanque de combustível, é tal que o tanque de combustível e os sensores capacitivos sejam capacitivamente desacoplados para detecção de nível de líquido.

5. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as placas isolantes são embutidas no tanque de combustível, sendo que o tanque de combustível é de material compósito, em particular, embutido por cura de compósito por autoclave ou por fabricação de compósito fora de autoclave.

6. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as placas isolantes são de compósito de fibra, mais particularmente produzidos a partir de: fibra de vidro, fibra de Kevlar, fibra de berílio, fibra de boro, amianto, e/ou compósito de fibra natural, sendo a fibra natural, em particular, algodão, juta, sisal, linho e/ou cânhamo.

7. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sensores capacitivos compreendem eletrodos interdigitados.

8. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sensores capacitivos compreendem eletrodos obtidos por estamparia, em particular, por estamparia em PET, tereftalato de polietileno.

9. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sensores capacitivos são encapsulados por laminação entre duas lâminas de PET, tereftalato de polietileno, em particular, por laminação térmica e antes de embutir em uma placa eletricamente isolante.

10. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais sensores de temperatura para calibrar a medição de massa do combustível presente no tanque de combustível, particularmente, compreende ainda uma placa eletricamente isolante para sustentar cada sensor de temperatura no tanque de combustível, sendo que, mais particularmente, as placas isolantes são de fibra de vidro, mais particularmente os sensores de temperatura são embutidos nas placas de fibras de vidro.

11. Tanque de combustível, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada placa eletricamente isolante que tem um sensor de temperatura também tem um sensor capacitivo.

12. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sensores capacitivos são conectados eletricamente por crimpagem e/ou soldagem.

13. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada sensor capacitivo compreende dois eletrodos interdigitados, em particular, que têm 10 a 40 mm, em particular, 10 a 30 mm, mais em particular 15 a 30 mm, mais em particular, 20 mm em largura, sendo que, opcionalmente, cada um compreende dentes com 7 a 27 mm de comprimento, 0,5 a 2 mm de largura e a distância entre os dentes é de 0,2 a 1 mm.

14. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende fiação blindada para conectar os ditos sensores capacitivos, em particular, fiação revestida de politetrafluoretileno, PTFE.

15. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais dispositivos NFC para identificação individual e/ou armazenamento de dados individuais de tanque de combustível, em particular, compreende ainda uma placa eletricamente isolante para sustentar cada dispositivo NFC no tanque de combustível, mais particularmente, as placas isolantes são de fibra de vidro, mais particularmente, os dispositivos NFC são embutidos nas placas de fibra de vidro.

16. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma camada de vedante adicional como revestimento interno para isolar os sensores capacitivos do interior do tanque.

17. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sensores capacitivos são ainda revestidos por uma camada oleofóbica para entrar em contato com o combustível do tanque.

18. Tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, para veículos, caracterizado pelo fato de que é, em particular, para veículos aéreos.

19. Método para fabricar um tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende: dispor eletrodos por estamparia em lâminas PET, tereftalato de polietileno, para obter sensores capacitivos; encapsular cada sensor capacitivo com uma outra lâmina PET; conectar conectores elétricos aos eletrodos dos ditos sensores capacitivos; opcionalmente, dispor um ou mais sensores de temperatura em lâminas PET; laminar placas de fibra de vidro, cada uma, com um sensor capacitivo e, se aplicável, com um sensor de temperatura; colar a placa laminada ao compósito constituinte do tanque de combustível; aplicar um iniciador ao compósito constituinte do tanque de combustível; revestir a superfície dos sensores colados ao compósito constituinte do tanque de combustível e curar; aplicar vedante a áreas de interface, limites e juntas dos componentes de tanque de combustível.

20. Método para obter o volume de combustível de um tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende: obter a leitura dos sensores capacitivos de detecção de nível de líquido dispostos nas bordas do tanque de combustível; computar o volume, correspondente ao combustível, do sólido geométrico definido pelo tanque de combustível e pela superfície superior do combustível como definido pelas leituras de nível de líquido dos sensores capacitivos nas bordas do tanque.

21. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que computar o volume do sólido geométrico compreende: decompor o volume do dito sólido geométrico correspondente ao combustível em volumes piramidais; e somar o volume das ditas pirâmides.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que compreende: se as leituras de nível de líquido dos sensores capacitivos divergirem na definição da superfície superior do combustível, então estimar a superfície superior do combustível pela computação da superfície superior que minimiza erro em relação às leituras de nível de líquido divergentes dos sensores capacitivos.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 22, caracterizado pelo fato de que compreende: se for determinado, a partir das leituras dos sensores capacitivos do tanque de combustível, que pelo menos um sensor capacitivo se encontra totalmente submerso, calibrar, então, os sensores capacitivos com base na medição de capacitância do sensor ou sensores capacitivos que se encontram completamente submersos.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 23, caracterizado pelo fato de que compreende: obter, adicionalmente, leituras dos dados de ângulo de rolagem e inclinação do tanque de combustível; computar o volume do sólido geométrico correspondente ao combustível a partir das leituras dos sensores capacitivos e a partir dos dados de ângulo de rolagem e inclinação do tanque de combustível.

25. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que compreende: se for determinado, a partir dos dados de ângulo de rolagem e inclinação do tanque de combustível, que pelo menos um sensor capacitivo se encontra totalmente submerso, calibrar, então, os sensores capacitivos com base na medição de capacitância do sensor capacitivo ou sensores que se encontram completamente submersos.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que compreende: se for determinado, a partir das leituras dos sensores capacitivos do tanque de combustível ou a partir dos dados de inclinação e ângulo de rolagem do tanque de combustível, que pelo menos um sensor capacitivo se encontra totalmente submerso, medir, então, a constante dielétrica do combustível presente no tanque de combustível com base na medição de capacitância do sensor capacitivo ou sensores que se encontram completamente submersos.

27. Método para determinar o tipo de combustível de um tanque de combustível, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que compreende: determinar o tipo de combustível presente no tanque de combustível com base na constante dielétrica medida.

28. Método para determinar a quantidade de massa de combustível de um tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 27, caracterizado pelo fato de que compreende: estimar a densidade do combustível a partir de um ou mais sensores de temperatura dispostos no tanque de combustível; calcular a massa de combustível presente no tanque de combustível a partir do volume correspondente ao combustível e a partir da densidade de combustível estimada.

29. Método para determinar a quantidade de massa de combustível de um tanque de combustível, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que compreende: medir ou calcular a massa de combustível injetada no tanque; medir ou calcular a massa de combustível retirada do tanque; usar um filtro estimador para computar a massa de combustível presente no tanque de combustível a partir da massa de combustível computada no tanque, da massa de combustível injetada no tanque e da massa de combustível retirada do tanque.

30. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o estimador é um filtro de Kalman ou um filtro de média móvel.

31. Método, de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizado pelo fato de que compreende calcular a quantidade de perda de massa de combustível por vazamento a partir da massa de combustível estimada presente no tanque, da massa de combustível injetada no tanque e da massa de combustível retirada do tanque.

32. Meio de armazenamento não transitório, caracterizado pelo fato de que compreende instruções de programa para implementar um sistema de medição de combustível de um tanque de combustível, sendo que as instruções do programa incluem instruções executáveis para realizar o método de acordo com as reivindicações 20 a 31.

33. Processador eletrônico de dados caracterizado pelo fato de que compreende o meio de armazenamento, de acordo com a reivindicação anterior.

34. Sistema de combustível aeronáutico que compreende o processador de dados eletrônicos, de acordo com a reivindicação anterior e o tanque de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o processador de dados eletrônicos é conectado aos sensores capacitivos do tanque de combustível.