JPS6171321A - Fuel measuring device of flying body - Google Patents

Fuel measuring device of flying body

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JPS6171321A
JPS6171321A JP19424884A JP19424884A JPS6171321A JP S6171321 A JPS6171321 A JP S6171321A JP 19424884 A JP19424884 A JP 19424884A JP 19424884 A JP19424884 A JP 19424884A JP S6171321 A JPS6171321 A JP S6171321A
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JP
Japan
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fuel
liquid level
fuel tank
internal pressure
amount
Prior art date
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Application number
JP19424884A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Torii
鳥居 誠
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6171321A publication Critical patent/JPS6171321A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F17/00Methods or apparatus for determining the capacity of containers or cavities, or the volume of solid bodies

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to measure fuel, by computing the amount of fuel by a process unit based on acceleration (g), density rho, liquid level H and internal pressure PT, and providing a small number of liquid level detectors having a simple constitution. CONSTITUTION:Acceleration (g) of a flying body, density rho of fuel, liquid level H of fuel, which is measured by liquid level detectors 13 of fuel constituted by a pressure transducer, and internal pressure PT in a fuel tank1, which is measured by an internal pressure detector 1l5, are inputted to a process unit 17. Then the amount of fuel in the fuel tank 1 is obtained. This measuring apparatus can measure the fuel by only providing a small number of liquid level detectors having a simple constitution. Therefore the weight can be reduced to a large extent in comparison with conventional technology. When three liquid level detectors are provided, a highly accurate fuel measuring system can be formed. Even if two of them fail owing to any reason, the fuel can be measured and high reliability is provided.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、飛行体の燃料測定装置に係り、特に圧力測定
された燃料の液位、燃料の密度、燃料タンク内の空気圧
及び飛行体の加速度の各測定値から燃料タンク内の燃料
の隋をプロセスユニットで演算して求める構成の飛行体
の燃料測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a fuel measuring device for an aircraft, particularly for measuring the measured fuel level, fuel density, air pressure in a fuel tank, and aircraft fuel. The present invention relates to a fuel measuring device for an aircraft having a configuration in which a process unit calculates and determines the amount of fuel in a fuel tank from each measurement value of acceleration.

〈従来の技術〉 以下、従来の技術を図面を用いて説明する。<Conventional technology> The conventional technology will be explained below with reference to the drawings.

第9図は、従来の飛行体の燃料測定装置のブロック線図
である。即ら、第9図の技術は、静電容量型の液面レベ
ル計の出力である静電容量が燃料の浸漬高と燃料静電係
数とに比例することを利用して燃料タンク内の燃料を測
定する技術である。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional fuel measuring device for an aircraft. In other words, the technology shown in Figure 9 uses the fact that the capacitance, which is the output of a capacitance type liquid level meter, is proportional to the immersion height of the fuel and the fuel electrostatic coefficient to measure the fuel in the fuel tank. It is a technology to measure

第9図において、1は例えば飛行機の主翼部分に設けら
れ燃料2を貯蔵する燃料タンク(一般に主翼部分に設け
られるが、胴体部分等に設けられるものらある。又、形
状も一体型や分割型等があり、用途によって異なつ°て
いる。そして一体型の場合は一般に主翼内タンクは厚み
が無く横に長い形状をしている)、3は横長形状の燃料
タンク1内の全範囲に渡って燃料2の液位δを測定する
必要から各部に分散して設定された静電容量型の液面レ
ベル81.4は燃料2の燃料誘電係数Kを補正するため
に設けられたコンベンセータユニット、5は燃料2の密
度ρを測定する密度n1.6はプロセスユニットである
。このプロセスユニット6は、燃料タンク1の形状に整
合した「液位(δ)−容積(V)特性」 (−例を第1
0図に示す)や演算方法等の情報が記憶されているメモ
リ7と、液面レベル計3とコンベンセータユニット4が
接続される静電容量入力インターフェイス8と、密度計
5が接続される周波数入力インターフイス9と、メモリ
1内の情報や測定値をデータバス10を介して入力し演
算を行なう演算機能11ど、飛行体の総重量や必要給油
m等の値を入力すると共に演算機能11の演算結果を出
力する入出力インターフェイス12とから構成されてい
る。
In Fig. 9, a fuel tank 1 is installed, for example, in the main wing of an airplane and stores fuel 2 (generally installed in the main wing, but there are also some installed in the fuselage, etc.), and the shape can also be one-piece or split. (In the case of an integrated type, the main wing tank is generally thin and has a horizontally long shape); Since it is necessary to measure the liquid level δ of the fuel 2, the capacitance type liquid level 81.4, which is set separately in each part, is a convencator unit installed to correct the fuel dielectric coefficient K of the fuel 2. , 5 is the density ρ of the fuel 2, and the density n1.6 is the process unit. This process unit 6 has a "liquid level (δ)-volume (V) characteristic" that matches the shape of the fuel tank 1.
0), a memory 7 in which information such as calculation methods is stored, a capacitance input interface 8 to which the liquid level meter 3 and convencator unit 4 are connected, and a frequency to which the density meter 5 is connected. The input interface 9 and the calculation function 11 input information and measured values in the memory 1 via the data bus 10 and perform calculations, and the calculation function 11 inputs values such as the total weight of the aircraft and the required refueling m. and an input/output interface 12 that outputs the calculation results.

この様に構成した場合の測定・演算動作を以下に説明す
る。演算機能11では、まず燃料静電係数1くと各位置
の燃料の液位δ1.δ2.〜δnとに比例リ−る液面レ
ベルal’3の出力である静電容IQ++Q2+〜Qn
を入力し、この静電容量Q++Q2.〜Qnに含まれる
燃料静電係数にの影響をコンペセータユニット4の測定
値を用いて補正し、燃料の液位δ11.δ21.〜δn
+を求める。
The measurement and calculation operations when configured in this way will be explained below. The calculation function 11 first calculates the fuel electrostatic coefficient 1 minus the fuel liquid level δ1 at each position. δ2. The capacitance IQ++Q2+~Qn is the output of the liquid level al'3 proportional to ~δn.
Input this capacitance Q++Q2. The influence on the fuel electrostatic coefficient included in ~Qn is corrected using the measured value of the compensator unit 4, and the fuel level δ11. δ21. ~δn
Find +.

次に、この補正した液位δI++ 621+〜δn1に
ついて燃料タンクの形状に整合したδ−■特性を用いて
各々の容積Vを換算する。次に、3本の液面レベル■1
3を用いて液面傾斜角を求め、この液面傾斜角を用いて
δ−■特性で得られた容積Vについて液面傾斜補正する
。最後に、液面傾斜補正した容積■に密度ρを乗じて燃
料の重量残量Wを求める。
Next, the respective volumes V of the corrected liquid levels δI++ 621+ to δn1 are converted using the δ-■ characteristic matched to the shape of the fuel tank. Next, the three liquid level ■1
3 to find the liquid level inclination angle, and use this liquid level inclination angle to correct the liquid level inclination for the volume V obtained by the δ-■ characteristic. Finally, the volume (2) corrected for the liquid level slope is multiplied by the density ρ to determine the weight remaining amount W of the fuel.

ぐ発明が解決しにうとフる問題点〉 このような飛行体の燃料測定装置は、 ■多数の液面レベルa1が必要であり、配線は各々独立
して引回すため多数の線を必要とする。加えてこの線は
、液面レベル計が静電容量型なので同軸ケーブル又番よ
シールド線を用いる必要があり配線中壱を烈IRできな
い(燃料タンクが主翼にある場合距離による市m増を考
r7Bffる必要がある)。
Problems that cannot be solved by this invention> Such a fuel measuring device for an aircraft requires a large number of liquid levels a1, and requires a large number of wires because each one is routed independently. do. In addition, since the liquid level meter is a capacitance type, it is necessary to use a coaxial cable or a shielded wire for this line, and the wiring cannot be exposed to strong IR (if the fuel tank is located on the main wing, the distance will increase due to the distance). r7Bff).

■燃料タンクの形状に対する特性化を適切に行ない、液
面レベル計の出力を並列に出力する場合は、その内の1
個が断線した場合故障検出ができずそのまま誤差となる
■If you properly characterize the shape of the fuel tank and output the output of the liquid level meter in parallel, one of the
If one of the wires breaks, the failure cannot be detected and an error occurs.

■静電容量型の液面レベル計は1辰仙に弱く、かつ整備
性が悪い。
■Capacitance-type liquid level gauges are weak to one inch and have poor maintainability.

等の問題点がある。There are other problems.

〈発明の目的〉 本発明は、上述の問題点に鑑みて成されたものであって
、飛行体の加速度、燃料の雷度及び圧カドランスジユー
ザを用いて測定した燃料タンク内の空気圧と燃料の液位
から、簡単で安価な構成で、娠初、衝撃に強く、故障分
離が可能で出力配線をマルチフラックス化し易い形態と
した飛行体の燃料測定装置を提供することを目的とする
<Object of the Invention> The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the present invention is based on the acceleration of the aircraft, the lightning speed of the fuel, and the air pressure and fuel in the fuel tank measured using a pressure quadrangle shaker. It is an object of the present invention to provide a fuel measuring device for an aircraft, which has a simple and inexpensive configuration, is resistant to shocks, is capable of fault isolation, and is easy to use for multi-flux output wiring.

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するための飛行体に設けられた燃料タ
ンク内の燃料量を測定する本発明の飛行体の燃料測定装
置は、飛行体の加速度Qを加速度計で測定し、燃料の密
度ρを密度計で測定し、燃料の液位レベル(以下「浸漬
高」という。但し、このt!2 iW高は液面と以下に
述べる液位レベル検出器の受圧部どの間隔をいう。以下
同様)Hと燃料タンク内の内圧Ptを圧カドランスジュ
ーサで構成した液位レベル検出器と内圧検出器で測定し
、これら加速UG、密度ρ、液位レベルH及び内圧F’
Tを基にプロヒスユニットで燃料の量を演算するように
構成した。
Means for Solving the Problems> To achieve the above-mentioned object, the fuel measuring device for an aircraft of the present invention measures the amount of fuel in a fuel tank provided in an aircraft. The density ρ of the fuel is measured with an accelerometer, and the fuel liquid level (hereinafter referred to as "immersion height") is measured using an accelerometer. H and the internal pressure Pt in the fuel tank are measured by a liquid level detector and an internal pressure detector composed of a pressure transducer, and these acceleration UG, density ρ, and liquid level are measured. H and internal pressure F'
The system was configured to calculate the amount of fuel using a pro-his unit based on T.

く作用ン・ 飛行中、圧カドランスジューサで構成された液位レベル
検出器/)s rら得られる圧力PFの値は、密度ρと
加1度9と浸漬高ト1の積に内圧PTが加わった状態で
ある。そこでこの浸漬aiHを求めるために、圧カドラ
ンスジ1−サの出力である圧力PF以外に、加速度バ1
からの加速度qと、燃料の密度ρと、燃料タンク内の燃
料に非接触位置に圧カドランスジューサ′C構成された
内圧検出器を設置して燃料タンク内の空気圧PTとを測
定し、これら各々の測定値を用いてプロセスユニット内
であらかじめ設定されている「浸漬高)−I J −、
r容積V」特性等を用いて演算し、燃料タンク内の燃料
量を演等する。
During flight, the value of pressure PF obtained from the liquid level detector consisting of a pressure fluid transducer is calculated by multiplying the density ρ by the product of the immersion height 9 and the immersion height PT by the internal pressure PT. is added. Therefore, in order to obtain this immersion aiH, in addition to the pressure PF which is the output of the pressure sensor
, the acceleration q from "Immersion height) - I J -, which is preset in the process unit using each measured value,
The amount of fuel in the fuel tank is calculated using the characteristics such as "r volume V".

〈実施例〉 以下、本発明を具体的実施例である図面を用いて詳細に
説明する。尚、以下の図面において、第9図乃至第10
図と重複りる部分については同一番号を付してその説明
は省−15する。
<Example> Hereinafter, the present invention will be described in detail using drawings which are specific examples. In addition, in the following drawings, figures 9 to 10
Portions that overlap with those in the figures are given the same numbers and their explanations will be omitted.

第1図は、本発明の飛行体の燃料測定装置の具体的実施
例を示すブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a specific embodiment of the fuel measuring device for an aircraft according to the present invention.

第1図において、13は燃料2の浸漬高Hを圧力PFと
して測定する圧カドランスジューサで構成された液位レ
ベル検出器である。第1図において、3個の圧ノノトラ
ンスジューナ13a〜13cを間隔!。
In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a liquid level detector composed of a pressure fluid transducer that measures the immersion height H of the fuel 2 as pressure PF. In FIG. 1, three pressure transducers 13a to 13c are spaced apart! .

kで設置したのは、飛行体は左右のみならず前後にも傾
くため少なくとも3個(安全性を高めるために3個以上
設けてもよい)の圧カドランスジューサにより液面傾斜
角θ、φを求めるためである。
Since the aircraft tilts not only from side to side but also from front to back, we installed at least 3 (more than 3 can be installed to improve safety) pressure fluid transducers to adjust the liquid level inclination angles θ and φ. This is to find out.

15は燃料タンク1内の燃料2に非接触の位置に設定さ
れ燃料タンク1内の空気圧を測定する圧力トランスジュ
ーリ°ぐ(を成された内圧検出器、16は飛行体の加速
度を測定する加速度計であり、この加速度計16は以下
に述べるプロセッサユニット内に設けられるようにして
もよいし、他の場所に単独に設置してbよい。17は液
位レベル検出器13と密度計5と内圧検出器15と加速
度計16が接続され、これら各々の測定11t1から燃
料タンク1内の燃料量を演算するプロヒスユニットであ
る。このプロヒスユニット17は、燃料タンク1の形状
に整合した浸漬高(+−1)−容積(V)特性や演算方
法等が記憶されているメ七り18と、液位レベル検出器
13゜密度計5及び内圧検出器15が接続される周波数
入力インターフェイス19(圧カドランスジューサやど
度51は周波数出力のタイプが多いので、ここでは周波
数入力インターフェイスを用いる)と、加速度511G
が接続される加速度信号インターフェイス20と、これ
らの情報と例えば必要とする給油量の情報を人力したり
演算結果を出力したりする入出力インターフェイス23
からの情報とをデータバス21を介して入力し演算を行
なう演算機能22と、から構成されている。
Reference numeral 15 indicates an internal pressure detector which is set in a position not in contact with the fuel 2 in the fuel tank 1 and has a pressure transducer for measuring the air pressure within the fuel tank 1. Reference numeral 16 indicates an internal pressure detector which measures the acceleration of the flying object. This accelerometer 16 may be installed in the processor unit described below, or may be installed separately in another location.17 is a liquid level detector 13 and a density meter 5. This is a pro-his unit to which an internal pressure detector 15 and an accelerometer 16 are connected, and which calculates the amount of fuel in the fuel tank 1 from each measurement 11t1. A frequency input interface to which a menu 18 in which immersion height (+-1)-volume (V) characteristics, calculation methods, etc. are stored, a liquid level detector 13, a density meter 5, and an internal pressure detector 15 are connected. 19 (many pressure cadence reducers Yadodo 51 have frequency output types, so here we use a frequency input interface) and acceleration 511G.
an acceleration signal interface 20 to which is connected, and an input/output interface 23 that manually inputs this information and, for example, information on the required amount of refueling and outputs the calculation results.
and an arithmetic function 22 that inputs information from the computer via a data bus 21 and performs arithmetic operations.

以下に、第1図の構成から成る飛行体の燃料測定装置の
機能・動作等を分析して詳細に説明する。
Below, the functions and operations of the fuel measuring device for an aircraft having the configuration shown in FIG. 1 will be analyzed and explained in detail.

(1ン:第2図は燃料タンクの形状の相違に対する浸漬
高の考え方を表わした図であり、第2図(A)及び(B
)は直方体、第2図(C)は主翼内に収納されている一
体構造の燃料タンクの場合を示す。
(1) Figure 2 is a diagram showing the concept of immersion height for different shapes of fuel tanks, and Figures 2 (A) and (B)
) shows a rectangular parallelepiped fuel tank, and FIG. 2(C) shows an integral structure fuel tank housed within the main wing.

(ii) :第3図及び第4図は燃料タンク形状に対す
る液位レベル検出器の特性を表わした図である。
(ii): Figures 3 and 4 are diagrams showing the characteristics of the liquid level detector with respect to the shape of the fuel tank.

第3図(A)は、浸漬高力に対する容積変化が1次比例
の場合の燃料タンク形状である。第3図(A>において
浸漬高ηは、 η= (PF−P□)/ρ・q      ・・・(1
)となる。燃料タンクのη−V特性は第3図(B)に示
すように底面積Sを比例定数とする直線となるから、容
積Vは、 υ=η・S= (PF  PT )S/ρ・9 ・・・
(2)となる。従って燃料の重量残量Wは、 W−ρ・υ−(S/Q)・(PF −PT )・・・(
3)となる。しし加速度qと内圧Ptが一定であれば、
W=KI〕p              ・・・(4
)となりflu吊残吊Wが演qできる。ところで一般的
に舟行体の燃料タンクは直方体ではないのでこのような
演i方法を用いることができない。
FIG. 3(A) shows the shape of a fuel tank when the volume change with respect to high immersion force is linearly proportional. In Figure 3 (A>), the immersion height η is as follows: η= (PF-P□)/ρ・q...(1
). As shown in Figure 3 (B), the η-V characteristic of the fuel tank is a straight line with the bottom area S as a proportionality constant, so the volume V is: υ=η・S= (PF PT )S/ρ・9 ...
(2) becomes. Therefore, the remaining weight W of fuel is W-ρ・υ-(S/Q)・(PF-PT)...(
3). If the acceleration q and the internal pressure Pt are constant, then
W=KI]p...(4
), and the flu suspension W can be expressed as q. By the way, since the fuel tank of a boat is generally not a rectangular parallelepiped, such a calculation method cannot be used.

(itl) :第4図(A>は飛行体の燃料タンクのよ
うに容積変化が?9刹1な場合の形状である。この場合
の浸漬高1−1は、 H= (PF −1Py )/ρ・9      ・・
・(5)となる。容積Vは浸漬高Hの関数(V=I(1
−1))であるので、燃料タンクのH−V特性は例えば
第4図(B)に示す、j;うになる。このH−V特性か
ら容積Vを求め、密度ρと容積Vの積から燃料の重油残
量Wが換算できる。このように1箇所・に圧力トランス
ジューサで構成された液位レベル検出器を常時燃料が浸
iQする位置に設置するだけで簡単に液位レベルを測定
することが可能である。
(itl): Figure 4 (A> is the shape when the volume change is ?9 1, such as the fuel tank of an aircraft. In this case, the immersion height 1-1 is H = (PF - 1Py) /ρ・9...
・It becomes (5). The volume V is a function of the immersion height H (V=I(1
-1)), the H-V characteristic of the fuel tank is, for example, as shown in FIG. 4(B). The volume V is determined from this H-V characteristic, and the remaining amount W of heavy oil in the fuel can be calculated from the product of the density ρ and the volume V. In this way, it is possible to easily measure the liquid level by simply installing a liquid level detector constituted by a pressure transducer at one location at a position where fuel is constantly immersed in iQ.

(■):次に液面傾斜に体する考え方を説明する。(■): Next, we will explain the concept of liquid level slope.

距離!の間隔で2個の圧カドランスジューサを設定づれ
ばそれぞれの位置の液位を測定することが可能であり、
液面が傾斜したikA合、その傾斜度を検出することが
できる。第5図乃至第7図はこのことを説明するための
図である。尚、第5図乃至第7図をuJ明するにあたり
、イの説明を簡単化するために内圧Pp=Oとして扱う
distance! If you set two pressure cadence juicers at an interval of , it is possible to measure the liquid level at each position.
If the liquid level is inclined, the degree of inclination can be detected. FIGS. 5 to 7 are diagrams for explaining this. Incidentally, when explaining FIGS. 5 to 7, the internal pressure Pp is treated as O in order to simplify the explanation of A.

第5図(A)は液面傾斜が無い場合、同図(B)は翼の
たわみや上昇姿勢時において液面傾斜(傾斜角をφとす
る)が発生する場合の図である。
FIG. 5(A) shows a case where there is no liquid level inclination, and FIG. 5(B) shows a case where a liquid level inclination (the inclination angle is φ) occurs when the blade is deflected or in a rising position.

第5図において、液位レベル検出器13aの検出圧力を
Ppa(tQ漬高をhaとする)、液位レベル検出器1
3t)の検出圧力をPpb(浸漬高をhbとする)、液
位レベル検出器13a、 13b相互の間隔をlとした
場合、検出圧力Ppa、Ppbは、PFa−ρ・9・h
a Pt−b =ρ・9・hb          ・・・
(6)となる。従って傾斜角φは、 φ=s i n’  ((hb −ha ) /1)=
s i n”  ((Pp b −Pp a )/ρ・
9・!)・・・(7) となる。従って、燃料タンクの形状が決っていれば、浸
ill^h、と傾斜角φが決れば容積Vは一義的に決定
できる。これをh−v特性に対応してり。
In FIG. 5, the detected pressure of the liquid level detector 13a is Ppa (tQ immersion height is ha), and the liquid level detector 1
3t) is Ppb (the immersion height is hb), and the distance between the liquid level detectors 13a and 13b is l, then the detected pressures Ppa and Ppb are PFa-ρ・9・h
a Pt-b = ρ・9・hb...
(6) becomes. Therefore, the inclination angle φ is φ=s i n' ((hb − ha ) /1)=
s in” ((Pp b - Pp a )/ρ・
9.! )...(7) becomes. Therefore, if the shape of the fuel tank is determined, the volume V can be uniquely determined by determining the immersion angle φ and the inclination angle φ. This corresponds to h-v characteristics.

φ−V特性どして特性化しておくことにより任意の燃料
容積Vが求まり、W=ρ・Vから出量燃料Wが求まる。
By characterizing the fuel as a φ-V characteristic, an arbitrary fuel volume V can be determined, and an output fuel amount W can be determined from W=ρ·V.

尚、[)、φ−■特性は、特定の燃料タンクに(13い
て、ある決めた底面からの浸漬高り及び傾斜角φから燃
料容積■を求めるために特性化したカーブのことrあり
、燃料タンクの形状により異なる。第1図においては、
更にこのり、φ−V特性に対して前後方向の傾斜角θを
加えたθ。
In addition, [), φ-■ characteristic is a curve characterized in order to determine the fuel volume ■ from the immersion height and inclination angle φ from a certain determined bottom surface of a specific fuel tank (13). It varies depending on the shape of the fuel tank. In Figure 1,
Further, θ is obtained by adding the inclination angle θ in the longitudinal direction to the φ-V characteristic.

h、φ−■特性が必要どなるが、ここでは説明を簡単に
するために傾斜角θを省略して表わす。
Although the h and φ-■ characteristics are necessary, the inclination angle θ is omitted here to simplify the explanation.

第6図(Δ)及び(B)は飛行体が座標旋回した時の小
h)残量を求めるための説明図である。
FIGS. 6(Δ) and (B) are explanatory diagrams for determining the small h) remaining amount when the aircraft makes a coordinate turn.

第6図において、座標旋回時に横加速度Nyが印加され
た場合、燃料タンクにかかる加速度Gは重力加速度9と
合成された量となる。従って、液位レベル検出器13a
、13bの検出圧力Ppa、PFbは、 Ppa−ρ・+  y   −ha  −(8)PF 
 b  =ρ・      +Ny2 >  ・ hb
   ・・・ (9)となる。従って浸漬高り、は、(
6)式から、ha=Ppa/ρ・+ N y   −(
10)となる。傾斜角φは(7)式のφ−5in’((
hb  ha>/i’)からhb=haであるためφ=
Oとなる。h、φ−■特性から燃料容積Vを求め、密度
ρを乗じれば燃料の重量外ff1Wが求まる。
In FIG. 6, when a lateral acceleration Ny is applied during a coordinate turn, the acceleration G applied to the fuel tank becomes an amount combined with the gravitational acceleration 9. Therefore, the liquid level detector 13a
, 13b detected pressure Ppa, PFb is Ppa-ρ・+y-ha-(8)PF
b = ρ・ +Ny2 > ・hb
... (9). Therefore, the immersion height is (
From formula 6), ha=Ppa/ρ・+N y −(
10). The inclination angle φ is φ−5in'((
hb ha>/i'), so hb=ha, so φ=
It becomes O. By finding the fuel volume V from the h, φ-■ characteristics and multiplying it by the density ρ, the weight extra weight ff1W of the fuel can be found.

第7図(A)及び(B)は横加速度による横滑り又は前
進加速度印加時の燃料の重吊残屯を求めるため説明図で
ある。
FIGS. 7(A) and 7(B) are explanatory diagrams for determining the heavy lifting residual amount of fuel when sideslip due to lateral acceleration or forward acceleration is applied.

第7図において、横加速度Nyによる横設り又は前進加
速度印加時は、燃料タンクは水平であるが液面は傾く。
In FIG. 7, when the fuel tank is horizontally installed or when forward acceleration is applied due to lateral acceleration Ny, the fuel tank is horizontal but the liquid level is inclined.

この場合の液位レベル検出器13a。Liquid level detector 13a in this case.

13bの検出圧力PEa、Ppbは、(8)、(9)式
のようになり、浸漬高り、は(10)式のようになり、
傾斜角φは、 φ−5i n’  ((hb−ha >/1)=s i
 n”  ((PF b −1〕p a )/ρ ・ 
      コ    ト   y    )  ・ 
l ) ・・・ (11)となる。燃料タンクの形状が
決っていれば、上述したと同様にり、φ−■特性から燃
料容積Vを求め、密度ρを乗じれば燃料の重量外ff1
Wが求まる。
The detected pressures PEa and Ppb of 13b are as shown in equations (8) and (9), and the immersion height is as shown in equation (10),
The inclination angle φ is φ-5i n' ((hb-ha >/1)=s i
n” ((PF b −1] p a )/ρ ・

l) ... (11). If the shape of the fuel tank is determined, then calculate the fuel volume V from the φ-■ characteristic in the same way as described above, and multiply it by the density ρ to find the weight of the fuel, ff1.
Find W.

(V):以上、第5図乃至第7図を基に、第8図の主翼
内の燃料タンクの図を用いて燃料残量検出方法を92明
り〜る。
(V): Based on FIGS. 5 to 7, the method for detecting the remaining amount of fuel will be explained using the diagram of the fuel tank in the main wing in FIG. 8.

液位レベル検出器として圧カドランスジューサを用いた
」1合に(よ、密開した容器の中で静止している流体の
1点の重力をある大きさだけ増すと流体内の全ての点の
圧力は同じだけ増すというパスカルの原理に従い、液位
レベル検出器13aは、液面がα、β、μにある場合、
各々Hα、ト1β、H21に(II当づるρ・9・1−
1を検出する。従って間隔!の位置に液位レベル検出器
13bを設置すれば、液面のレベルがどの位置にあって
も、その浸漬高1」と液面傾斜角φを検出できる。更に
前後方向の傾斜角θを検出する液位レベル検出器13c
を、例えば第1図のように液位レベル検出器13aに間
隔にで設置すればより高精喰で燃料残量Wが検出できる
When a pressure fluid transducer is used as a liquid level detector, if the gravity at one point of a fluid at rest in a closed container is increased by a certain amount, all points in the fluid will be According to Pascal's principle that the pressure of increases by the same amount, the liquid level detector 13a detects that when the liquid level is at α, β, μ,
For Hα, 1β, and H21, respectively (II corresponds to ρ・9・1−
1 is detected. Hence the spacing! If the liquid level detector 13b is installed at the position, the immersion height 1'' and the liquid level inclination angle φ can be detected no matter where the liquid level is. Furthermore, a liquid level detector 13c detects the inclination angle θ in the front-rear direction.
If these are installed at intervals on the liquid level detector 13a as shown in FIG. 1, for example, the remaining fuel amount W can be detected with higher accuracy.

ところで、このような構成とすれば何等かの理由により
2個の液位レベル検出器が故障しても上述したよ、うに
燃料残量Wは測定可能である。
By the way, with such a configuration, even if the two liquid level detectors fail for some reason, the remaining fuel amount W can be measured as described above.

〈発明の効果〉 以上、具体的実施例と共に本発明を詳細に述べ様に、飛
行体の加速度9.燃料の密度ρ及び圧力・ トランスジ
ューサで構成した液位レベル検出器と内圧検出器で測定
した燃料の液位レベル1〜1と燃料タンク内の内圧PT
をプロセスユニットに入力して燃料タンク内の燃料の量
を求めるように構成した本発明の飛行体の燃料測定装置
は、簡111な構成の液面レベル検出器を少ない個数設
定するだけでで燃料の測定が可能なので、重量が従来の
技術に比較して大幅に軽減できる。又、液面レベル検出
器を3個設定づれば高精度の燃料測定システムを構成で
きるが、この内2個が何等かの理由により故障したとし
ても燃料の測定が可能であるという高い信頼性を有する
装置となる。更に又、圧カドランスジ1−サで構成した
液位レベル検出器は娠動にも強く、かつ点検整備等の保
守性に勝れている。等の効果がある。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention has been described in detail along with specific examples. Fuel density ρ and pressure ・Fuel liquid level 1 to 1 and internal pressure PT in the fuel tank measured by a liquid level detector composed of a transducer and an internal pressure detector
The fuel measuring device for an aircraft according to the present invention, which is configured to calculate the amount of fuel in a fuel tank by inputting it into a process unit, can measure the amount of fuel by simply setting a small number of liquid level detectors with a simple configuration. can be measured, so the weight can be significantly reduced compared to conventional technology. In addition, a highly accurate fuel measurement system can be constructed by setting up three liquid level detectors, but it is highly reliable in that even if two of them fail for some reason, fuel measurement is still possible. It becomes a device. Furthermore, the liquid level detector composed of a pressure displacement sensor is resistant to movement and is superior in maintainability such as inspection and maintenance. There are other effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の飛行体の燃料測定装置の具体的実施例
を示すブロック線図、第2′図は燃−料タンクの形状の
相違に対する浸漬高の考え方を表わした図、第3図及び
第4図は燃料タンク形状に体する液位レベル検出器の特
性を表わした図、第5図乃至第7図は2箇所に設置した
圧力トランジスタを用い−C液面傾斜検出が可能なこと
を説明するための図、第8図は主翼内の燃料タンクを想
定した場合の燃料残量検出方法を説明Jる図、第9図は
従来の飛行体の燃料測定装置のブロック線図、第10図
はδ−■特性図である。 1・・・燃料タンク、2・・・燃料、3・・・静電容旧
型の液面レベル計、4・・・コンベンセータユニット、
5・・・密度’1,6,1γ・・・プロセスユニット、
13・・・液位レベル検出器、15・・・内圧検出器、
1G・・・加速度計。
Fig. 1 is a block diagram showing a specific embodiment of the fuel measuring device for an aircraft according to the present invention, Fig. 2' is a diagram showing the concept of immersion height for different shapes of fuel tanks, and Fig. 3. and Fig. 4 are diagrams showing the characteristics of the liquid level detector mounted in the shape of a fuel tank, and Figs. 5 to 7 show that -C liquid level inclination can be detected using pressure transistors installed at two locations. Figure 8 is a diagram explaining the method of detecting the remaining amount of fuel assuming a fuel tank inside the main wing. Figure 9 is a block diagram of a conventional fuel measuring device for an aircraft. Figure 10 is a δ-■ characteristic diagram. 1...Fuel tank, 2...Fuel, 3...Capacitance old type liquid level gauge, 4...Convencator unit,
5... Density '1, 6, 1γ... Process unit,
13... Liquid level detector, 15... Internal pressure detector,
1G...accelerometer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 飛行体に設けられた燃料タンク内の燃料の量を測定する
飛行体の燃料測定装置において、 (1):圧力トランスジューサを用いて前記燃料の液位
を測定する構成の液位レベル検出器と、 (2):前記燃料の密度を測定する密度計と、(3):
前記燃料に非接触に設定され、圧力トランスジューサを
用いて前記燃料タンク内の空気圧を測定する構成の内圧
検出器と、 (4):前記飛行体の加速度を測定する加速度計と、(
5):前記液位レベル検出器と前記密度センサと前記内
圧検出器と前記加速度計が接続され、これら各々の測定
値から前記燃料タンク内の燃料の量を演算するプロセス
ユニットと、 を具備して成ることを特徴とする飛行体の燃料測定装置
[Scope of Claims] A fuel measuring device for an aircraft that measures the amount of fuel in a fuel tank provided in an aircraft, comprising: (1) a liquid level configured to measure the liquid level of the fuel using a pressure transducer; (2): a density meter for measuring the density of the fuel; (3):
an internal pressure detector that is configured to be in contact with the fuel and that measures the air pressure in the fuel tank using a pressure transducer; (4) an accelerometer that measures the acceleration of the flying object;
5): A process unit to which the liquid level detector, the density sensor, the internal pressure detector, and the accelerometer are connected, and calculates the amount of fuel in the fuel tank from the measured values of each of these. A fuel measuring device for an aircraft, characterized by comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018079795A (en) * 2016-11-16 2018-05-24 川崎重工業株式会社 Fuel amount measurement method for aircraft, and aircraft
JP2019078579A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 三菱航空機株式会社 Liquid amount calculating device and mobile body center of gravity changing device

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