CN114061679A - 一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，包括设置有进油管与回油管的储油箱，还包括高温箱与低温箱，所述高温箱呈上大下小的正锥台形，所述低温箱呈上小下大的倒锥台形，所述高温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出，所述低温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出；所述高温箱与低温箱的内部设置有无温度补偿油量计，所述高温箱的底部与低温箱的底部均设置有进油口与回油口，所述进油口通过进油管与储油箱连接，所述回油口通过回油管与储油箱连接；本发明具有在使用无温度补偿油量计的情况下也能对测量的油量进行温度补偿，进而提高在高温环境或低温内环境下测量油量的精度。

Description

一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置

技术领域

本发明属于油量测量装置的技术领域，具体涉及一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置。

背景技术

智能式传感器高低温油量测量夹具是一种用于智能式传感器在高低温环境下精确测量油量的试验装置。近年来随着IC技术在航空方面的应用及发展，小型化、轻量化的航空智能传感器广泛应用于大中型飞机、无人机以及电子战飞机等军民用飞机，从而减轻飞机重量、提高系统的电磁干扰能力，使其具有较好的维护方式；智能式传感器在油量测量方面，主要是将A/D转换电路和信号处理电路封装在传感器内部，从而实现将传感器油量测量的原始模拟信号直接输出油量数字信号；对于军用飞机系统开发中，环境温度一般在-55℃～+70℃，在这种温度环境条件下，燃油体积随温度变化，无温度补偿油量计在直接输出油量数字信号时，油量测量易受燃油膨胀或收缩的影响，造成在高低温环境或低温环境下测量误差超差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，在采用无温度补偿的油量计的前提下也能在高温环境或低温环境下进行自身温度补偿的精确油量测量。

本发明通过下述技术方案实现：

一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，包括设置有进油管与回油管的储油箱，还包括高温箱与低温箱，所述高温箱呈上大下小的正锥台形，所述低温箱呈上小下大的倒锥台形，所述高温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出，所述低温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出；所述高温箱与低温箱的内部设置有无温度补偿油量计，所述高温箱的底部与低温箱的底部均设置有进油口与回油口，所述进油口通过进油管与储油箱连接，所述回油口通过回油管与储油箱连接。

储油箱内部储存有燃油，需要进行高温情况油量测量时，对高温箱进行加热，使高温箱处于高温环境中，所述高温环境是指温度为25℃-70℃的环境，储油箱内部的油泵通过进油管向高温箱的内部注入一定量燃油，保温一段时间，燃油体积在高温环境下膨胀，进而使得高温箱内部的燃油液面随着高温箱的锥台母线上升，由于高温箱呈现上大下小的锥台形，且高温箱的锥台母线的斜率对应燃油的单位温度膨胀率设置，进而通过锥台母线的斜率减小温度对燃油膨胀的影响，使得高温箱内部的无温度补偿传感器也能实现在高温环境下对油量进行精确测量，避免高温环境带来的燃油膨胀造成油量测量误差。

同理，需要进行低温情况油量测量时，对低温箱进行降温，使低温箱处于低温环境中，所述低温环境是指温度为-55℃-15℃的环境，储油箱内部的油泵通过进油管向低温箱的内部注入一定量燃油，保温一段时间，燃油体积在低温环境下收缩，进而使得低温箱内部的燃油液面随着低温箱的锥台母线下降，由于低温箱呈现上小下大的锥台形，且低温箱的锥台母线的斜率对应燃油的单位温度收缩率设置，进而通过锥台母线的斜率减小温度对燃油收缩的影响，使得低温箱内部的无温度补偿传感器也能实现在低温环境下对油量进行精确测量，避免低温环境带来的燃油收缩造成油量测量误差。油量测量完成后，高温箱与低温箱内部的燃油通过回油管回流至储油箱内部实现油液回收。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括通过进油管与回油管与储油箱连接的对比高温箱、通过进油管与回油管与储油箱连接的对比低温箱，所述对比高温箱与对比低温箱的内部均设置有无温度补偿油量计；所述对比高温箱呈上大下小的正锥台形，所述对比高温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出；所述对比低温箱呈上小下大的倒锥台形，所述对比低温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出。

对比高温箱用于与高温箱进行比对，对高温箱进行加热升温时，对比高温箱同时处于常温环境，所述常温环境是指温度为15℃-25℃的环境，为了减小对比误差，对比高温箱与高温箱的外形相同，均为上大下小的锥台形，且对比高温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出。通过无温度补偿油量计分别测量高温箱与对比高温箱中的油量，即可对比得出燃油在高温环境下与常温环境下的油量误差。

同理，对低温箱进行冷却降温时，对比低温箱同时处于常温环境，所述常温环境是指温度为15℃-25℃的环境，为了减小对比误差，对比低温箱与低温箱的外形相同，均为上小下大的锥台形，且对比低温箱的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出。通过无温度补偿油量计分别测量低温箱与对比低温箱中的油量，即可对比得出燃油在低温环境下与常温环境下的油量误差。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括加温装置与降温装置，所述加温装置设置在高温箱的外侧用于对高温箱内部的油液进行加温；所述降温装置设置在低温箱的外侧用于对低温箱内部的油液进行降温。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述加温装置包括设置在高温箱外侧的保温层，所述保温层的内部对应高温箱的外轮廓设置有螺旋状的电热管。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述降温装置包括设置在低温箱外侧的若干冷却片，所述冷却片上绕设有冷却管。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述高温箱与低温箱的底部均设置有进油接头与回油接头，所述进油接头与进油管连接，所述回油接头与回油管连接，所述进油管与回油管上均设置有控制阀门。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括控制器，所述控制器与控制阀门连接。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述高温箱与低温箱的箱壁上均设置有透明视窗，所述透明视窗的一侧设置有线性标尺；所述高温箱与低温箱的内部设置有温度传感器。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括临时储油箱，所述临时储油箱的进端通过回油管分别与高温箱及低温箱连接，所述临时储油箱的出端与储油箱连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过设置呈上大下小的正锥台形的高温箱以及呈上小下大的倒锥台的低温箱，通过在高温环境下向高温箱内部注入燃油，进而通过高温箱内部的无温度补偿油量计对高温环境下的油量进行测量，同时将高温箱的锥台的斜率按照燃油的单位温度膨胀率对应设置，进而通过高温箱的锥台斜度本身对燃油进行高温环境下的膨胀补偿，进而实现采用无温度补偿油量计在高温环境下精确测量油量；同理，通过低温箱内部的无温度补偿油量计对低温环境下的油量进行测量，同时将低温箱的锥台的斜率按照燃油的单位温度收缩率对应设置，进而通过低温箱的锥台斜度本身对燃油进行低温环境下的收缩补偿，进而实现采用无温度补偿油量计在低温环境下精确测量油量；

（2）本发明通过设置对比高温箱，采用加温装置对高温箱进行加热，同时使得对比高温箱处于常温环境中，进而实现对高温箱中的油量与对比高温箱中的油量进行比对，进而得到燃油在高温环境下的油量误差；同理，采用降温装置对低温箱进行加热，同时使得对比低温箱处于常温环境中，进而实现对低温箱中的油量与对比低温箱中的油量进行比对，进而得到燃油在低温环境下的油量误差，进而提高油量的测量精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为加温装置的结构视图；

图3为加温装置的安装示意图；

图4为降温装置的结构示意图；

图5为降温装置的安装示意图。

其中：1-储油箱；2-高温箱；3-低温箱；4-对比高温箱；5-对比低温箱；6-加温装置；7-降温装置；8-控制阀门；9-临时储油箱；61-保温层；62-电热管；71-冷却片；72-冷却管。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，如图1-图5所示，包括设置有进油管与回油管的储油箱1，还包括高温箱2与低温箱3，所述高温箱2呈上大下小的正锥台形，所述低温箱3呈上小下大的倒锥台形，所述高温箱2的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出，所述低温箱3的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出；所述高温箱2与低温箱3的内部设置有无温度补偿油量计，所述高温箱2的底部与低温箱3的底部均设置有进油口与回油口，所述进油口通过进油管与储油箱1连接，所述回油口通过回油管与储油箱1连接。

储油箱1设置在台架上，台架的底部四角处设置有万向轮用于便捷移动台架。储油箱1的内部设置有油泵，储油箱1上分别设置有进油管与回油管，进油管用于向高温箱2以及低温箱3输入燃油。所述进油管与回油管均通过快捷接头与高温箱2的底部以及低温箱3的底部连接。高温箱2的顶部以及低温箱3的顶部均设置有安装口，无温度补偿油量计通过安装口直接装入高温箱2或低温箱3的内部。

储油箱1内部的燃油通过进油管输入高温箱2的内部，然后对高温箱2进行加温，使得高温箱2内部的燃油温度达到25℃-70℃的范围，然后保温一段时间，使得高温箱2中的燃油温度稳定在25℃-70℃范围中的一个定值。此时即可通过无温度补偿油量计测量高温箱2内部的油量。即使燃油在高温环境下发生膨胀，通过高温箱2上大下小的锥台形结构对油量膨胀进行补偿，且高温箱2的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出，进一步保证了对燃油膨胀的补偿精度，进而使得无温度补偿油量计也能精确测量高温环境下的油量，有效降低高温环境下燃油膨胀造成的油量测量误差。

储油箱1内部的燃油通过进油管输入低温箱3的内部，然后对低温箱3进行加温，使得低温箱3内部的燃油温度达到-55℃-15℃的范围，然后保温一段时间，使得低温箱3中的燃油温度稳定在25-55℃-15℃范围中的一个定值。此时即可通过无温度补偿油量计测量低温箱3内部的油量。即使燃油在低温环境下发生收缩，通过低温箱3上小下大的锥台形结构对油量收缩进行补偿，且低温箱3的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出，进一步保证了对燃油收缩的补偿精度，进而使得无温度补偿油量计也能精确测量低温环境下的油量，有效降低低温环境下燃油收缩造成的油量测量误差。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1所示，还包括通过进油管与回油管与储油箱1连接的对比高温箱4、通过进油管与回油管与储油箱1连接的对比低温箱5，所述对比高温箱4与对比低温箱5的内部均设置有无温度补偿油量计；所述对比高温箱4呈上大下小的正锥台形，所述对比高温箱4的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出；所述对比低温箱5呈上小下大的倒锥台形，所述对比低温箱5的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出。

对比高温箱4设置在高温箱2的一侧，对比低温箱5设置在低温箱3的一侧，对比高温箱4的底部以及对比低温箱5的底部均通过进油管以及回油管与储油箱1连接。高温环境油量测量时，储油箱1内部的燃油经过进油管同步进入高温箱2与对比高温箱4，且保证高温箱2与对比高温箱4内部输入的燃油量一致。然后对高温箱2进行加温，同时对比高温箱4处于常温环境，进而使得对比高温箱4成为高温箱2的对照组。对比高温箱4的外形与高温箱2的外形相同，均为上大下小的锥台形，且对比高温箱4的锥台母线也根据燃油的单位温度膨胀率计算得出，进而减小最终高温环境下的油量对比误差。

低温环境油量测量时，储油箱1内部的燃油经过进油管同步进入低温箱3与对比低温箱5，且保证低温箱3与对比低温箱5内部输入的燃油量一致。然后对低温箱3进行降温，同时对比低温箱5处于常温环境，进而使得对比低温箱5成为低温箱3的对照组。对比低温箱5的外形与低温箱3的外形相同，均为上小下大的锥台形，且对比低温箱5的锥台母线也根据燃油的单位温度膨收缩计算得出，进而减小最终低温环境下的油量对比误差。

进一步的，所述高温箱2的锥台的顶部直径为Φ100mm，所述低温箱2的锥台的底部直径为Φ100mm。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图1-图5所示，还包括加温装置6与降温装置7，所述加温装置6设置在高温箱2的外侧用于对高温箱2内部的油液进行加温；所述降温装置7设置在低温箱3的外侧用于对低温箱3内部的油液进行降温。

通过加温装置6对高温箱2内部燃油进行加热，使得高温箱2的内部燃油温度迅速升高至高温环境；通过降温装置7对低温箱3内部燃油进行降温，使得低温箱3的内部燃油温度迅速降低至高温环境。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图2和图3所示，所述加温装置6包括设置在高温箱2外侧的保温层61，所述保温层61的内部对应高温箱2的外轮廓设置有螺旋状的电热管62。

保温层61贴合设置在高温箱2的外侧，保温层61的内部设置有螺旋状的加热沟，螺旋状的电热管62设置在加热沟中，电热管62的内部设置有电热丝，电热丝与外部电源连接。进而增加电热管62与保温层61之间的换热面积，提高加温装置6对高温箱2的加温效率。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图4和图5所示，所述降温装置7包括设置在低温箱3外侧的若干冷却片71，所述冷却片71上绕设有冷却管72。冷却管72呈盘管装绕设在冷却片71上，冷却管72内部填充有冷却剂，且冷却管72与外部压缩装置连接。经过压缩的冷却剂经过冷却管72流动至冷却片71处，并与冷却片71进行换热，进而吸收低温箱3内部热量，使得低温箱3内部温度降低，提高降温装置7对低温箱3的降温效率。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，所述高温箱2与低温箱3的底部均设置有进油接头与回油接头，所述进油接头与进油管连接，所述回油接头与回油管连接，所述进油管与回油管上均设置有控制阀门8。还包括控制器，所述控制器与控制阀门8连接，高温箱2与低温箱3内部注油时，控制器控制进油管上的控制阀门8开启；高温箱2与低温箱3向储油箱1回油时，控制器控制回油管上的控制阀门8开启。

进一步的，对比高温箱4的底部以及对比低温箱5的底部均设置有进油接头与回油接头，所述进油接头与进油管连接，所述回油接头与回油管连接。

进一步的，所述进油管上设置有燃油过滤器，通过燃油过滤器过滤燃油中的杂质，避免杂质对油量测量造成影响。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述高温箱2与低温箱3的箱壁上均设置有透明视窗，所述透明视窗的一侧设置有线性标尺；所述高温箱2与低温箱3的内部设置有温度传感器。通过透明视窗能够直观观察高温箱2或低温箱3内部的油量，同时通过线性标尺能够准确读取高温箱2或低温箱3内部的油量。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，还包括临时储油箱9，所述临时储油箱9的进端通过回油管分别与高温箱2及低温箱3连接，所述临时储油箱9的出端与储油箱1连接。

回油时，高温箱2与低温箱3内部的燃油经过回油管进入临时储油箱9进行临时储存，当临时储油箱9内部的燃油达到一定量时，临时储油箱9的出端的电磁阀开启，使得临时储油箱9内部的燃油进入储油箱1。

本实施例的其他部分与上述实施例1-7任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，包括设置有进油管与回油管的储油箱（1），其特征在于，还包括高温箱（2）与低温箱（3），所述高温箱（2）呈上大下小的正锥台形，所述低温箱（3）呈上小下大的倒锥台形，所述高温箱（2）的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出，所述低温箱（3）的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出；所述高温箱（2）与低温箱（3）的内部设置有无温度补偿油量计，所述高温箱（2）的底部与低温箱（3）的底部均设置有进油口与回油口，所述进油口通过进油管与储油箱（1）连接，所述回油口通过回油管与储油箱（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，还包括通过进油管与回油管与储油箱（1）连接的对比高温箱（4）、通过进油管与回油管与储油箱（1）连接的对比低温箱（5），所述对比高温箱（4）与对比低温箱（5）的内部均设置有无温度补偿油量计；所述对比高温箱（4）呈上大下小的正锥台形，所述对比高温箱（4）的锥台母线斜率根据燃油的单位温度膨胀率计算得出；所述对比低温箱（5）呈上小下大的倒锥台形，所述对比低温箱（5）的锥台母线斜率根据燃油的单位温度收缩率计算得出。

3.根据权利要求2所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，还包括加温装置（6）与降温装置（7），所述加温装置（6）设置在高温箱（2）的外侧用于对高温箱（2）内部的油液进行加温；所述降温装置（7）设置在低温箱（3）的外侧用于对低温箱（3）内部的油液进行降温。

4.根据权利要求3所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，所述加温装置（6）包括设置在高温箱（2）外侧的保温层（61），所述保温层（61）的内部对应高温箱（2）的外轮廓设置有螺旋状的电热管（62）。

5.根据权利要求3所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，所述降温装置（7）包括设置在低温箱（3）外侧的若干冷却片（71），所述冷却片（71）上绕设有冷却管（72）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，所述高温箱（2）与低温箱（3）的底部均设置有进油接头与回油接头，所述进油接头与进油管连接，所述回油接头与回油管连接，所述进油管与回油管上均设置有控制阀门（8）。

7.根据权利要求6所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与控制阀门（8）连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，所述高温箱（2）与低温箱（3）的箱壁上均设置有透明视窗，所述透明视窗的一侧设置有线性标尺；所述高温箱（2）与低温箱（3）的内部设置有温度传感器。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种航空用智能式传感器高低温油量测量装置，其特征在于，还包括临时储油箱（9），所述临时储油箱（9）的进端通过回油管分别与高温箱（2）及低温箱（3）连接，所述临时储油箱（9）的出端与储油箱（1）连接。

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