CN202033073U - 数字式燃油测量系统半实物仿真平台 - Google Patents

Abstract

数字式燃油测量系统半实物仿真平台包括直流电源(1)，双管模拟油箱(2)，直流电动机(3)，油泵(4)，手动阀门(5)，电气盒(6)，油量指示器(7)，固定装置(8)，传感器(9)，模拟量输入采集卡(10)，数字量输出卡(11)，控制模块(12)，液位传感器(13)和电磁阀(14)。电动机(3)带动油泵(4)工作，手动打开手动阀门(5)以向模拟油箱(2)加油，传感器(9)置于模拟油箱(2)中以感知液面高度，传感器(9)和液位传感器(13)分别感知油面高度输出给电气盒(6)进行处理，油量指示器(7)显示油量；受控制模块(12)控制的数字量输出卡(11)驱动电磁阀(14)工作，将油面加到预置高度，液位传感器(13)将油面高度转换为电压信号输出，模拟量输入采集卡(10)采集电压信号输入到控制模块(12)，控制模块(12)处理并显示油量，并与传感器(9)测出的油量进行对比，以实现对机载传感器的自动校准功能。

Description

数字式燃油测量系统半实物仿真平台

技术领域

本发明涉及机载燃油测量系统，更具体地涉及机载燃油测量系统的半实物仿真平台。 

背景技术

对飞机燃油量进行测量是对例行飞机检查的一项重要工作，传统上采用的是电容式油量测量方法。虽然已经有一些机型采用了数字式燃油测量系统，但系统的测量精度、可靠性等技术指标均不高。同时，机载燃油测量系统中传感器的校准仍然停留在手动阶段，精度不高，并且给使用带来麻烦。 

近几年来，南航、天津大学、太原理工大学在磁致伸缩传感器方面已经取得了不少成果，有效推动了燃油测量精度的提高。但目前各种新型传感器还没有应用于飞机燃油系统的测量中。 

发明内容

针对现有飞机燃油测量系统数字化程度低的问题，本发明提供一种数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台。 

本发明提供一种数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台，包括直流电源(1)，模拟油箱(2)，直流电动机(3)，油泵(4)，手动阀门(5)，电气盒(6)，油量指示器(7)，固定装置(8)，传感器(9)，其中： 

直流电动机(3)用于带动油泵(4)工作， 

手动阀门(5)用于手动打开，以便向模拟油箱(2)加油， 

传感器(9)置于模拟油箱(2)中，用于感知液面高度， 

固定装置(8)用于固定传感器(9)， 

传感器(9)用于将感知的油面高度输出给电气盒(6)进行处理， 

油量指示器(7)用于显示油量。 

此外，针对现有飞机燃油测量系统的传感器校准仍然处于手动调整的现状，本发明提供一种能够实现传感器自动校准的数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台。 

在上述本发明的基础上，所述数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台还包括模拟量输入采集卡(10)，数字量输出卡(11)，控制模块(12)，液位传感器(13)，电磁阀(14)，其特征在于，所述模拟油箱(2)为双管模拟油箱，传感器(9)和液位传感器(13)分别置于双管模拟油箱(2)的两个管中，并且其中： 

数字量输出卡(11)用于接受控制模块(12)的控制，驱动电磁阀(14)工作，将油面加到预置的若干个高度； 

液位传感器(13)用于将油面高度转换为电压信号输出， 

模拟量输入采集卡(10)用于采集该电压信号输入到控制模块(12)， 

控制模块(12)用于处理并显示油量，并与传感器(9)测出的油面高度进行对比。 

该测试仪具有测量精度高，工作性能稳定，可扩展性强等特点。 

附图说明

图1是根据本发明的数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台的总体结构图。 

图2是根据本发明的模拟机载燃油测量系统基本功能的原理图。 

图3是根据本发明的基本功能的接线图。 

图4是根据本发明的传感器自动校准的原理图 

具体实施方式

图1示出数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台的总体结构图。在图1中，机载燃油测量系统半实物仿真平台包括直流电源1，模拟油箱2，直流电动机3，油泵4，手动阀门5，电气盒6，油量指示器7，法兰盘8，电容式传感器9。通过直流电动机3带动油泵4工作，手动打 开手动阀门5，向模拟油箱2加油，电容式传感器9置于模拟油箱2中，法兰盘用于固定电容式传感器9，电容式传感器9将油面的高度转换为电容量输出，通过电气盒6处理，并经油量指示器7将油量显示出来。以上结构实现了该平台的基本功能-模拟燃油测量系统的数字式机载燃油测量系统的功能。 

图2示出该仿真平台模拟机载燃油测量系统基本功能的原理图。图3示出实现基本功能的接线图。接通27V的直流电源，带动直流电动机3驱动油泵4工作，同时打开手动阀门5，向15组模拟油箱2加油到某一高度，电容式传感器9将油面的高度转换为电容量输出，通过电气盒6处理，并经油量指示器7将油量显示出来，从而模拟实现了某型飞机的燃油测量系统的基本功能。 

图4示出机载传感器自动校准的原理图。将电容式传感器9和磁致伸缩液位传感器13分别置于双管模拟油箱2的两个管中。由于模拟油箱2是双管且连通的，根据连通器原理故两个管中的油面高度是一致的。接通27V的直流电源1，带动直流电动机3，驱动油泵4工作。编写相应控制程序，在程序中设置若干个液面的校准点，工控机12运行该程序，作用于数字量输出卡11产生24V的控制信号，驱动电磁阀14工作，将油面加到预置的若干个高度。 

磁致伸缩液位传感器13作为校准环节，与电容式传感器9同时测量油面的高度，并将该高度转换为0-5V的电压信号输出。 

模拟量输入采集卡10采集磁致伸缩液位传感器13输出的电压信号，并输入到工控机12中，将其与控制程序中预置的油量数据比较，若存在差距则通过控制电磁阀14继续进油或出油，直至双管模拟油箱2中真实的油量数据与控制程序中预置的油量数据相等，此时工控机12将会停止作用于数字量输出卡11，断开电磁阀14，油面将会稳定在预置的高度，电容式传感器9将油面的高度转换通过电气盒6进行转换并经油量指示器7将油量显示出来，记录该结果。由于使用了高精度的磁致伸缩液位传感器13并采用的负反馈控制，所以对油面数据测量的测量精度大大提高。 

之后，将电容式传感器9测量的结果(目测数据)与预置的油量数据加以比较，如果是一致的，则证明传感器测量结果准确，如果不一致，则证明传感器测量结果出现误差，需要对传感器进行修正。从而实现了校准机载的电容式传感器的功能。 

在校准机载传感器的过程中，还包括了自动加放油的控制。当需要油面上升或下降到某个高度时，可以通过在工控机12中编写相应的控制程序，作用于数字量输出卡11产生24V的控制信号，驱动电磁阀14工作，控制油面的变化，同时磁致伸缩液位传感器13作为负反馈环节又能将油面的信息传递到工控机，构成一个闭环系统，将油面稳定到需要的高度，从而实现了自动加放油的功能，。 

磁致伸缩液位传感器还可以用能够实现该功能的其他传感器替代。 

上述说明仅作为优选的实施例。本领域技术人员和制造或使用本发明的人可以想到对本发明所进行的修改。因此，要理解在上面的附图和描述中示出的实施例仅仅出于示例性的目的，且并不旨在限制本发明的范围，本发明的范围由所附的权利要求根据专利法原理，包括等同的原则进行解释来限定。 

Claims (5)

1.一种数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台，包括直流电源(1)，模拟油箱(2)，直流电动机(3)，油泵(4)，手动阀门(5)，电气盒(6)，油量指示器(7)，固定装置(8)，传感器(9)，其中：

直流电动机(3)用于带动油泵(4)工作，

手动阀门(5)用于手动打开，以便向模拟油箱(2)加油，

传感器(9)置于模拟油箱(2)中，用于感知液面高度，

固定装置(8)用于固定传感器(9)，

传感器(9)用于将感知的油面高度输出给电气盒(6)进行处理，

油量指示器(7)用于显示油量。

2.如权利要求1所述的数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台，其中，所述传感器(9)为电容式传感器。

3.如权利要求1所述的数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台，还包括模拟量输入采集卡(10)，数字量输出卡(11)，控制模块(12)，液位传感器(13)，电磁阀(14)，其特征在于，所述模拟油箱(2)为双管模拟油箱，传感器(9)和液位传感器(13)分别置于双管模拟油箱(2)的两个管中，并且其中：

数字量输出卡(11)用于接受控制模块(12)的控制，驱动电磁阀(14)工作，将油面加到预置的若干个高度，

液位传感器(13)用于将油面高度转换为电压信号输出，

模拟量输入采集卡(10)用于采集该电压信号输入到控制模块(12)，

控制模块(12)用于处理并显示油量，并与传感器(9)测出的油面高度进行对比。

4.如权利要求3所述的数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台，其中，所述控制模块(12)为工控机。 

5.如权利要求3或4所述的数字式机载燃油测量系统半实物仿真平台，其中，所述液位传感器(13)为磁致伸缩传感器。 

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