JPS6196417A - Fuel measuring instrument of flying body - Google Patents

Fuel measuring instrument of flying body

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JPS6196417A
JPS6196417A JP59219313A JP21931384A JPS6196417A JP S6196417 A JPS6196417 A JP S6196417A JP 59219313 A JP59219313 A JP 59219313A JP 21931384 A JP21931384 A JP 21931384A JP S6196417 A JPS6196417 A JP S6196417A
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JP
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fuel
density
measuring device
unit
outputs
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Makoto Torii
鳥居 誠
Yoichiro Kurihara
栗原 洋一郎
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Hokushin Electric Corp
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    • G01N9/36Analysing materials by measuring the density or specific gravity, e.g. determining quantity of moisture

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Abstract

PURPOSE:To elevate an accuracy by obtaining an actual fuel weight value with calculation based on the values obtd. from a tank unit, compensator unit and fuel density measuring unit. CONSTITUTION:The output of a fuel density measuring unit 10 is inputted into a tank unit 3 and fuel balance arithmetic part 16 from a fuel density arithmetic part 13. The output terminal of the tank unit 3 and the output terminal of a compensator unit 9 are connected and connected to the feedback terminal 16b of the fuel balance arithmetic part 16. And the fuel balance arithmetic part 16 operates the actual fuel weight value based on the value obtd. from the tank unit 3, compensator unit 9 and fuel density measuring unit 10.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、燃料の液位を静電容量として出力するタンク
ユニット(以下rT/UJと略称する)と、燃料の誘電
率を静電容量として出力するコンペンセータユニット(
以下rC,’UJと略称する)と、燃料の密度に比例し
た振幅が密度に比例した交流電圧信号とに基づいて、飛
行体の燃料重量を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 provides a tank unit (hereinafter abbreviated as rT/UJ) that outputs the liquid level of fuel as a capacitance, and a tank unit that outputs the liquid level of fuel as a capacitance, and The compensator unit outputs as (
Relates to a fuel measuring device for an aircraft that calculates and calculates the fuel weight of an aircraft based on the AC voltage signal whose amplitude is proportional to the density of the fuel (hereinafter abbreviated as rC, 'UJ) .

〈従来の技術〉 従来公知のこの種の飛行体の燃料測定装置としては、■
:地人書館(昭和54年10月5日発行)の「航空計器
」、及び、■:横河技報(昭和59年横河北辰電叡(株
)発行)Vo 1.28  No。
<Prior art> Conventionally known fuel measuring devices for this type of aircraft include: ■
: "Aviation Instruments" of Chijinshokan (published October 5, 1976), and ■: Yokogawa Technical Report (published by Yokogawa Hokushindenei Co., Ltd. in 1988) Vo 1.28 No.

2、第179頁、に記載されたものがある。2, page 179.

これlうに記載された技術は、静電容量型の液面レベル
計の出力が、燃料の液位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ものであ
る。
The technology described above measures the fuel in the fuel tank by utilizing the fact that the output of a capacitive liquid level meter is proportional to the fuel level and the fuel electrostatic coefficient. It is.

第3図(A>はキャパシタの基本原理の型態を表わした
図である。
FIG. 3 (A> is a diagram showing the type of the basic principle of a capacitor.

第3図(A>において、1は飛行体の燃料2を貯蔵する
燃料タンク、2aは燃料2の液位χから静電容量 Ct
を取出す液位電極である。この時、静電容量Ctは、 CT=CD(1−ト χ (K−1))       
  ・・・ (1)となる。但しCDは燃料タンク1が
全部空気の場合の静電容!(D下「ドライキャップ」と
いう)、Kは燃料2の誘電係数(燃料2の誘電係数(約
2)は空気(1χの約2倍である)である。
In Figure 3 (A>, 1 is a fuel tank that stores fuel 2 of the aircraft, 2a is a capacitance Ct from the liquid level χ of fuel 2
This is the liquid level electrode for taking out the liquid. At this time, the capacitance Ct is CT=CD(1-t χ (K-1))
...(1). However, CD is the capacitance when fuel tank 1 is completely filled with air! (referred to as "dry cap" under D), K is the dielectric coefficient of fuel 2 (the dielectric coefficient of fuel 2 (approximately 2) is approximately twice that of air (1χ).

第3図(B)は、第3図(A)のキャパシタの基本原理
の型態をホイトストンブリツ、ジに似たブリッジの一辺
に用いた簡単な構成のブリッジ回路図である。
FIG. 3(B) is a bridge circuit diagram of a simple structure in which the basic principle of the capacitor shown in FIG. 3(A) is used on one side of a bridge similar to a Wheatstone bridge.

第3図(B)において、3は液位電極2aをより具体化
した静電容量型の液位センサであるT、/Uである。こ
のT/LI3は、半径すの内筒と半径aの外筒との間で
キャパシタが形成される形の同軸2重の円筒状電極で構
成される。この時、ドライキャップGoは、 Co =24.1 Kl/ l o g 10(a/ b)   [p F7’mi
 ++ (2)となる。但し、!は円筒の長さとする。
In FIG. 3(B), 3 is a capacitance type liquid level sensor T, /U which is a more specific example of the liquid level electrode 2a. This T/LI 3 is composed of coaxial double cylindrical electrodes in which a capacitor is formed between an inner cylinder with a radius of a and an outer cylinder with a radius of a. At this time, the dry cap Go is Co = 24.1 Kl/log 10(a/b) [p F7'mi
++ (2). however,! is the length of the cylinder.

通常、ドライキャップGoは数+DFである。Eは交流
電源、王はトランス、4は電流計、50は容fl CF
を有する平衡用コンデンサである。ここで、T/U3に
接続されるトランスTの一端の電圧をVl、平衡用コン
デンサ50の接続されるトランスTの一端の電圧をV2
、T/U3から接続点0に流れる電流をJT、接続点0
から平衡用コンデンサ50に流れる電流を(F%接続点
0から電流計4に流れる電流をIhとする。この時電流
IMは、In = IT  Ip −ω ■ 盲  CT  −ω V2CF      
      ・・・ (3)となる。°これに(1〉式
を代入すると電流■門は、TM−ωV+Go+ωV1χ
(K−1)C。
Usually, the dry cap Go is number + DF. E is AC power supply, King is transformer, 4 is ammeter, 50 is capacitor CF
It is a balancing capacitor with Here, the voltage at one end of the transformer T connected to T/U3 is Vl, and the voltage at one end of the transformer T connected to the balancing capacitor 50 is V2.
, the current flowing from T/U3 to connection point 0 is JT, connection point 0
The current flowing from the connection point 0 to the balancing capacitor 50 is (F%) The current flowing from the connection point 0 to the ammeter 4 is Ih. At this time, the current IM is In = IT Ip -ω ■ Blind CT -ω V2CF
... (3). °Substituting equation (1) into this, the current ■gate becomes TM-ωV+Go+ωV1χ
(K-1)C.

−ωV2 Cp  ・・・(4) となる。但し、ωは角速度である。(4)式において、
V+ Co =V2Cpになるように調整されていると
すると、電流IMは Ih=ω■、χ(K−1)Go    ・・・(5)と
なる。従って、燃料2が空の時はχ=0.燃料が満タン
の峙はx=1となり、この時、電流計4にはIN =O
〜ωV+  (K  1)Goの電流が流れる。この電
流mを電流計4の指示から読みとり燃料2の塁を知るこ
とができる。
-ωV2 Cp (4). However, ω is the angular velocity. In equation (4),
Assuming that it is adjusted so that V+ Co =V2Cp, the current IM becomes Ih=ω■, χ(K-1)Go (5). Therefore, when fuel 2 is empty, χ=0. When the fuel is full, x = 1, and at this time, the ammeter 4 shows IN = O.
A current of ~ωV+ (K 1)Go flows. By reading this current m from the indication of the ammeter 4, the base of the fuel 2 can be known.

第3間(C)は、第3図(B)を更に具体化した高精度
サーボ方式から成る指示システムを表わしたブロック線
図である。
The third section (C) is a block diagram showing an instruction system comprising a high-precision servo system, which is a further embodiment of the system shown in FIG. 3(B).

第3図(C)において、5はサーボ増幅器、6はサーボ
モータ、7は指示計(指示1直をMとする)8はポテン
ショメータ、60は容I Caを有する平衡用コンデン
サである。ここで、ブリッジの各辺に流れる電流を1+
、f2.I3+  Ioとすると電流It 、12.I
3.IOはそれぞれ、1+  (−ωVt(Go+χ(
K−1)Go))。
In FIG. 3(C), 5 is a servo amplifier, 6 is a servo motor, 7 is an indicator (M indicates the first shift of the indicator), 8 is a potentiometer, and 60 is a balancing capacitor having a capacity I Ca. Here, the current flowing on each side of the bridge is 1+
, f2. If I3+Io, the current It, 12. I
3. IO is 1+ (-ωVt(Go+χ(
K-1) Go)).

12  (=(c)V2Cp )、I3  (=MωV
3Ca )。
12 (=(c)V2Cp), I3 (=MωV
3Ca).

1oとなる。ここでブリッジの平衝条件は、1o =I
+ +I2 +13 =O・・・(6)であるから、上
述した各電流の値を代入すると(6)式は、 V+ G
o +1 (K −1) V+ G。
It becomes 1o. Here, the bridge equilibrium condition is 1o = I
+ +I2 +13 =O... (6) Therefore, by substituting the values of each current mentioned above, formula (6) becomes V + G
o +1 (K -1) V+ G.

+V2 CF +MV3 C13=O−(7)となる。+V2 CF +MV3 C13=O-(7).

従って、指示計7の指示値Mは、M−(V+Go+χ(
K  1)V+G。
Therefore, the indicated value M of the indicator 7 is M−(V+Go+χ(
K1) V+G.

+ V2 GF ) /  V3 CB   ・・・(
8)となる。今、燃料が空の時は、χ=O,M=Oであ
るから(7)式は、 V+  Go ’−V2  CF          
 −(9)となる。一方、燃料が満タンの時は、χ=1
1M=1であるから(7)式は、 V+CD+(K  1)VIGO +V2 CF +V3 CB =0 、’、KV+ CD +V2 CF ”  V3 Ca
  −(10)となる。これら(9)、(10)式を(
8)式に代入すると、 M・=χ              ・・・(11)
となる。(9)、(10)式を満足するように■+ 、
V2.CD、CF、CBの値を定めておけば、第3図(
C)のブリッジ回路で燃料を測定し、指示を行なうこと
ができる。
+ V2 GF) / V3 CB...(
8). Now, when the fuel is empty, χ=O, M=O, so equation (7) is: V+ Go '-V2 CF
−(9). On the other hand, when the fuel is full, χ=1
Since 1M=1, equation (7) is: V+CD+(K 1) VIGO +V2 CF +V3 CB =0,', KV+ CD +V2 CF '' V3 Ca
−(10). These equations (9) and (10) are converted into (
8) Substituting into formula, M・=χ...(11)
becomes. ■+ so as to satisfy formulas (9) and (10),
V2. If the values of CD, CF, and CB are determined, Figure 3 (
The bridge circuit in C) can measure fuel and issue instructions.

ところで、燃料指示が重量単位で入用な場合は(例えば
ガスタービン航空機)、体積を重量におきかえる必要が
ある。即ち、T/LI3は液面センサなので、その出力
は燃料体積の関数となり、重量を求めるためには燃料密
度ρを乗する必要がある。そこで、燃料密度ρは誘電率
にの関数となっていることを利用して、平衡用コンデン
サ60に並列に破線で示す燃料2の誘電センサであるC
/U9を設け、回路の特性が密度−誘電率の相関式%式
%( 1))、(但し、TA、Taは飛行機製造メーカで定め
られる固有の値やMILL等で定められる値である))
と一致するようにすることで、燃料重量に比例した指示
値Mを得ることが可能である。
By the way, if fuel instructions are required in units of weight (for example, for gas turbine aircraft), it is necessary to replace volume with weight. That is, since the T/LI3 is a liquid level sensor, its output is a function of the fuel volume, and in order to determine the weight, it is necessary to multiply it by the fuel density ρ. Therefore, by utilizing the fact that the fuel density ρ is a function of the dielectric constant, a dielectric sensor C of the fuel 2 shown by a broken line is connected in parallel to the balancing capacitor 60.
/U9 is provided, and the circuit characteristics are determined by the density-permittivity correlation formula % formula (1)) (However, TA and Ta are specific values determined by the airplane manufacturer or values determined by MILL, etc.) )
It is possible to obtain the indicated value M proportional to the fuel weight by making it coincide with the fuel weight.

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、上述した燃料密度−誘電率の相関式は、統計
的な相関式であり、実際には燃料によって異なる。この
結果、最大で4%程度の誤差を生じる、という問題があ
る。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, the above-described correlation equation between fuel density and dielectric constant is a statistical correlation equation, and actually differs depending on the fuel. As a result, there is a problem in that an error of about 4% at maximum occurs.

〈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
、T/UとC/(Jと燃料密度測定装置とから得られる
値に基づいて、演算し真の燃料重塁値を得る演算回路を
具備した高精度な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 calculates the true value based on the values obtained from T/U, C/(J, and a fuel density measuring device). It is an object of the present invention to provide a highly accurate fuel measuring device for an aircraft equipped with an arithmetic circuit for obtaining a fuel weight value.

く問題点を解決するための構成〉 上述の目的を達成するための本発明の飛行体の燃料測定
装置は、以下のような構成を有する。
Configuration for Solving the Problems> The fuel measuring device for an aircraft according to the present invention for achieving the above object has the following configuration.

飛行体に設けられた燃料タンク内の燃料の密度を測定し
、この測定した密度に基づいて燃料密度測定装置は、振
幅が密度に比例した交流電圧信号を出力りる。即ち、測
定した密度は、密度に比例した直流電圧に変換された後
、更に交流電圧が乗算され、振幅が密度に比例した交流
電圧信号としてT、、’Uと以下に述べる燃料残量演算
部とに出力づる。燃料の液位を測定するための液位セン
サとして用いられる静電容量型のT/Uは、前記燃料密
度演算部からの交流電圧信号で励磁され、液位に相当し
た静電容量値を出力する。このT 、/ Uに一端が直
列に接続され他端が燃料残量演算部燃料の出力端子に接
続されて(燃料残量に比例した値がC/LJにフィード
バックする)誘電率を測定する誘電率センサであるC/
Uは、誘電率に相当した静電容量を出力する(尚、T/
lJとC/Uの接続点は燃料残量演算部のフィードバッ
ク端子に接続される)。一方、燃料残量演算部の内部回
路は、入力端子とフィードバック端子間にT/Uのドラ
イキャップを打消すドライキャップ打消回路が配設され
、フィードバック端子と出力端子間に演算増幅器と燃料
の誘電係数の影響を打消す誘電係数打消回路が配設され
た構造となっている。従って、燃料残量演算部は、誘電
係数及びドライキャップを消去して、燃料残量に比例し
た出力値を得ることができる。即ち、この出力1直は、
T / Uが燃料に浸っている部分であり、T / L
Jの励磁電圧にも比例している。この結果、出力1直は
燃料体積×密度、即ち、燃料lff1に比例する。この
出力値は表示部で表示することができる。
The density of fuel in a fuel tank provided on an aircraft is measured, and based on the measured density, the fuel density measuring device outputs an alternating current voltage signal whose amplitude is proportional to the density. That is, the measured density is converted into a DC voltage proportional to the density, and then further multiplied by an AC voltage, and an AC voltage signal whose amplitude is proportional to the density is converted into an AC voltage signal T,,'U, and the fuel remaining amount calculating section described below. Output to. The capacitance type T/U used as a liquid level sensor for measuring the fuel liquid level is excited by an AC voltage signal from the fuel density calculation section and outputs a capacitance value corresponding to the liquid level. do. One end is connected in series to this T, /U, and the other end is connected to the fuel output terminal of the fuel remaining amount calculation unit (a value proportional to the remaining fuel amount is fed back to C/LJ), and the dielectric constant is measured. C/ which is a rate sensor
U outputs a capacitance corresponding to the dielectric constant (T/
The connection point between lJ and C/U is connected to the feedback terminal of the remaining fuel amount calculating section). On the other hand, in the internal circuit of the fuel remaining amount calculation section, a dry cap cancellation circuit for canceling the dry cap of the T/U is arranged between the input terminal and the feedback terminal, and an operational amplifier and the fuel dielectric between the feedback terminal and the output terminal are arranged. The structure includes a dielectric coefficient cancellation circuit that cancels the influence of the coefficient. Therefore, the remaining fuel amount calculating section can eliminate the dielectric coefficient and the dry cap and obtain an output value proportional to the remaining fuel amount. In other words, this output 1st shift is
T/U is the part immersed in fuel, and T/L
It is also proportional to the excitation voltage of J. As a result, the output for one shift is proportional to fuel volume×density, that is, fuel lff1. This output value can be displayed on the display section.

〈実施例〉 以下、本発明を第1図、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、を用いて詳細に説
明する。尚、第1図において、第3図と重複する部分に
ついては同一番号を付してその説明は省略する。
<Example> Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to FIG. 1, a block diagram showing a specific example of the fuel measuring device for an aircraft according to the present invention. Note that in FIG. 1, parts that overlap with those in FIG. 3 are given the same numbers and their explanations will be omitted.

第1図において、10は飛行体に設けられた燃料タンク
1内の燃料2の密度ρを測定し、この測定した密度ρに
基づいて振幅が密度に比例した交流電圧信号(例えば電
圧n、ρVrer(但し、n1は定数とする))を演算
し出力する燃料密度測定装置である。この燃料密度測定
装置10は、燃料2の密度ρを検出する密度センサ11
と、この密度センサ11からの密度ρを入力し、密度ρ
に比例した直流電圧信号n1ρを演算する密度演算回路
12と、この直流電圧信号nIρに交流電圧(Vref
)を乗算し、振幅が密度に比例した交流電圧信号71+
/)Vrefを出力する燃料密度演算部13とから成る
。ここで、燃料vM度演算部13は、交流電圧vrer
を出力する定電圧部14と、交流電圧VTefと直流電
圧n1ρとを乗算する乗算部15から構成される。T/
lJ3は、燃料密度測定装置10からの交流電圧信号n
1ρvTe rで励磁され、燃料2の液位χに相当した
静電容量を出力電流■aとして出力する。C/L19は
、一端がT/U3に直列に接続され(接続点をαとする
)、他端は以下に述べる燃料残量演算部の出力端子に接
続され、燃料2の誘電率Kに相当した静電容量を出力電
流1cを出力する。16は、交流電圧信号nIρVr 
e tを入力端子16aから入力し、接続点αに接続さ
れたフィードバック端子16bからT / U 3とC
/ Ll 9の合成電流(Ia+Ic)を入力し、誘電
係数K及びドライキャップを消去して、燃料残量に比例
した出力値Voを出力端子16cから出力する燃料残量
演算部である。燃料残量演算部16は次のように構成さ
れる。入力端子16aと演算増幅器Q2の間には、ゲイ
ン(−1)の増幅器Q1と容fncyoの°コンデンサ
17aで構成されT / Ll3のドライキャップを打
消すドライキャップ打消回路17が配設される(ドライ
キャンプ打消回路17の出力電流はIbどする)。ドラ
イキャップ打消回路17と演算増幅器Q2の入力端子の
接続点はフィードバック端子16bに接続される。演算
増幅器Q2の出力端子は出力端子16Cに接続される。
In FIG. 1, reference numeral 10 measures the density ρ of the fuel 2 in the fuel tank 1 provided in the aircraft, and based on the measured density ρ, an AC voltage signal whose amplitude is proportional to the density (for example, voltage n, ρVrer (However, n1 is a constant))) This is a fuel density measuring device that calculates and outputs. This fuel density measuring device 10 includes a density sensor 11 that detects the density ρ of the fuel 2.
, input the density ρ from this density sensor 11, and obtain the density ρ
A density calculation circuit 12 calculates a DC voltage signal n1ρ proportional to , and an AC voltage (Vref
) and whose amplitude is proportional to the density 71+
/) fuel density calculation unit 13 that outputs Vref. Here, the fuel vM degree calculation unit 13 calculates the AC voltage vrer
, and a multiplier 15 that multiplies the AC voltage VTef and the DC voltage n1ρ. T/
lJ3 is an AC voltage signal n from the fuel density measuring device 10
It is excited by 1ρvTer and outputs a capacitance corresponding to the liquid level χ of the fuel 2 as an output current ■a. One end of C/L19 is connected in series to T/U3 (the connection point is α), and the other end is connected to the output terminal of the remaining fuel amount calculation section described below, and corresponds to the dielectric constant K of fuel 2. The output current 1c is outputted from the capacitance. 16 is an AC voltage signal nIρVr
e t is input from the input terminal 16a, and T/U 3 and C are input from the feedback terminal 16b connected to the connection point α.
/Ll This is a remaining fuel amount calculating section which inputs the combined current (Ia+Ic) of 9, eliminates the dielectric coefficient K and the dry cap, and outputs an output value Vo proportional to the remaining fuel amount from the output terminal 16c. The remaining fuel amount calculating section 16 is configured as follows. A dry cap canceling circuit 17 is arranged between the input terminal 16a and the operational amplifier Q2, which is composed of an amplifier Q1 with a gain of (-1) and a capacitor 17a with a capacitance fncyo, and cancels the dry cap of the T/Ll3. The output current of the dry camp cancellation circuit 17 is equal to Ib). A connection point between the dry cap cancellation circuit 17 and the input terminal of the operational amplifier Q2 is connected to the feedback terminal 16b. The output terminal of operational amplifier Q2 is connected to output terminal 16C.

更に、演算増幅器Q2の入力端子には、演算IK!輻器
Q2の出力Voがゲイン(−1)の増幅器Q3と容1c
coのコンデンサ18aから成る燃料の誘電係数の影響
を打消す誘電係数打消回路18を介してフィードバック
電流■dがフィードバックする。
Furthermore, the input terminal of the operational amplifier Q2 is connected to the operational amplifier Q2. The output Vo of the radiator Q2 is an amplifier Q3 with a gain (-1) and a capacitor 1c.
A feedback current ■d is fed back through a dielectric coefficient canceling circuit 18 that cancels the influence of the dielectric coefficient of the fuel, which is composed of a capacitor 18a of CO.

この燃料残量演算部16の動作を以下に説明する。The operation of this remaining fuel amount calculating section 16 will be explained below.

T / U 3の静電容JE1Cvuは、ドライキャッ
プをCTOとすれば、(1)式から、 Cr u =Cr o  (1+χ(K−1))  ・
・・(12)となり、一方、C/ U 9の静電容量 
CcυはドライキャップをCcoとすれば、 Ccu=に−Cco         −(13)とな
る。一方、各電流ra〜Idは、演算子をSとすると、 Ia =SCv u ・n+ ρvr e r=SCv
o(1+χ (K−1)) ・n1ρVTef ・・・(14) Ib =−8CT D  −n+  ρvTef   
=(1,5)Ic =SCc u −V。
If the dry cap is CTO, the capacitance JE1Cvu of T/U3 is calculated as follows from equation (1): Cru = Cro (1+χ(K-1))
...(12), and on the other hand, the capacitance of C/U 9 is
Ccυ becomes Ccu=-Cco-(13) if the dry cap is Cco. On the other hand, each current ra to Id is calculated as follows, where S is the operator, Ia = SCv u ・n + ρvr e r = SCv
o(1+χ (K-1)) ・n1ρVTef ... (14) Ib = -8CT D -n+ ρvTef
=(1,5)Ic =SCc u −V.

=SKCc o  −Vo        −(16)
Id =   5Cco  −Vo         
 −(17)となる。ブリッジの平衡条件は、 la + Ib+Ic + Id=O・−(18)であ
るから、(14)〜(17)式の関係は、5CTO(1
+r   (K     1))   ・ n+   
ρ Vrsr  5CroFI+ρVrer+5KCc
o  −Vo   5Cco  ・Vo    −(1
9)となる。従って燃料残量演算部16の出力(ltV
 oは、Vo−−[((Cyo+χ(K−1)−CTO
)−CTD)/ (KCco  Cco)] ・n)ρVver  =(20) となる。ここでCvo−Cvos Gco =Cc。
=SKCco −Vo −(16)
Id = 5Cco −Vo
−(17). Since the equilibrium condition of the bridge is la + Ib + Ic + Id = O - (18), the relationship between equations (14) to (17) is 5CTO (1
+r (K 1)) ・n+
ρ Vrsr 5CroFI+ρVrer+5KCc
o -Vo 5Cco ・Vo -(1
9). Therefore, the output (ltV
o is Vo−−[((Cyo+χ(K−1)−CTO
)−CTD)/(KCco Cco)]・n)ρVver=(20). Here, Cvo-Cvos Gco = Cc.

となるようにCTO,、Ccoを選べば(20)式%式
%) となり、出力値vOは(燃料容積)×(密度)=(燃料
重量)に比例する1直となる。
If CTO, Cco are selected so that the equation (20) is obtained, the output value vO becomes one shift proportional to (fuel volume) x (density) = (fuel weight).

尚、ドライキャップ打消回路と誘電係数打消回路は、こ
こに記載の回路に限定されるものではなく、例えば(−
1)のゲインを有する増幅器Q+。
Note that the dry cap cancellation circuit and the dielectric coefficient cancellation circuit are not limited to the circuits described here; for example, (-
1) Amplifier Q+ with a gain of.

Q3を(−N)のゲインを有するようにした場合ハコ>
−7”ン4t17a、 18aの容量を(CTD/N)
When Q3 has a gain of (-N), box>
-7” capacity of 4t17a, 18a (CTD/N)
.

(Cco/N)とすれば何等特性上の差異は発生しない
(Cco/N), no difference in characteristics will occur.

又、出力値Voは、例えば破線で示すデジタルアナログ
変換回路と表示器で構成されるような表示部φで表示す
ることができる。
Further, the output value Vo can be displayed, for example, on a display section φ, which is constituted by a digital-to-analog conversion circuit and a display indicated by a broken line.

〈その他の実施例〉 本発明の燃料密度演算部の構成は第1図に限定されるも
のではない。第2図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。第2図において第1図と重複する部分の説
明は同一番号を付してその省略する。
<Other Examples> The configuration of the fuel density calculation section of the present invention is not limited to that shown in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the invention. In FIG. 2, explanations of parts that overlap with those in FIG. 1 will be omitted by giving the same numbers.

第2図において、19は燃料密度測定@置である。In FIG. 2, 19 is a fuel density measurement position.

この燃料密度測定装置19は、接続点αに接続され燃料
タンク1内の燃料2の密度ρを測定して燃料の密度に比
例した直流の定電流である密度信号IOを出力する密度
計20と、接続点αに接続されこの密度信号1oを入力
して密度信号ioに比例した埴である例えば直流電圧信
号Voを出力する密度検出回路21と、燃料密度演算部
13で構成される。
This fuel density measuring device 19 includes a density meter 20 which is connected to a connection point α and which measures the density ρ of the fuel 2 in the fuel tank 1 and outputs a density signal IO which is a constant DC current proportional to the density of the fuel. , a density detection circuit 21 connected to a connection point α, which inputs this density signal 1o and outputs, for example, a DC voltage signal Vo proportional to the density signal io, and a fuel density calculation unit 13.

ここで、密度検出回路21は、抵抗値R2を有する抵抗
21bと例えばローパスフィルタ特性を有する演算増幅
器Q4の直列回路と、この直列回路に並列に接続された
抵抗1直R1を有する帰還抵抗21aとから構成される
Here, the density detection circuit 21 includes a series circuit of a resistor 21b having a resistance value R2, an operational amplifier Q4 having, for example, low-pass filter characteristics, and a feedback resistor 21a having one resistor R1 connected in parallel to the series circuit. It consists of

今、密度検出回路21の帰還抵抗21aG、:iなる電
流が流れた場合、燃料残量演算部16の演算増幅器Q2
は−iRなる直流電圧が出力し、密度検出回路21の演
算増幅器Q4は、演算増幅器Q2の出力電圧の直流分を
検出し、これを打消すような直流電圧(Vo>を発生す
る。この直流電圧(vO)は抵抗21bを通じて演算増
幅器Q2に帰還される。
Now, if a current of feedback resistor 21aG, :i of the density detection circuit 21 flows, the operational amplifier Q2 of the remaining fuel amount calculation section 16
A DC voltage -iR is output, and the operational amplifier Q4 of the density detection circuit 21 detects the DC component of the output voltage of the operational amplifier Q2, and generates a DC voltage (Vo> that cancels this.This DC voltage The voltage (vO) is fed back to the operational amplifier Q2 through the resistor 21b.

この結果、演算増幅器Q2の出力に現われる直流成分は
ゼロになり、密度計20からの電流roは全て密度検出
回路21に流入する。即ち、Vo=  R21o”(燃
料密度)  ・(22)となって、密度検出回路21の
直流電圧(Vo )は燃料密度に比例する。従って第1
図と同様に乗算部15に入力する直流電圧はVo=n+
ρとなる(尚、密度信号の伝送に際して燃料のリーク抵
抗は帰還抵抗R2に並列になるが、抵抗R7の変化は演
算増幅器Q4の勤(ヤには影響しないので誤差とならな
い)。
As a result, the DC component appearing at the output of the operational amplifier Q2 becomes zero, and the current ro from the density meter 20 all flows into the density detection circuit 21. That is, Vo=R21o'' (fuel density) (22), and the DC voltage (Vo) of the density detection circuit 21 is proportional to the fuel density.
Similarly to the figure, the DC voltage input to the multiplier 15 is Vo=n+
(Although the fuel leak resistance is parallel to the feedback resistance R2 when transmitting the density signal, a change in the resistance R7 does not affect the operation of the operational amplifier Q4 and therefore does not result in an error).

このようにしても本発明は実現できる。The present invention can also be realized in this manner.

〈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たように
、燃料の密度に比例した値を出力する燃料密度測定装置
と、この燃料密度測定装置からの出力で励磁され燃料の
液位を測定するT>Uと、燃料の誘電率を測定するC/
Uと、燃料密度測定装置とT/UとC/Uが接続され燃
料残量(燃料重量)に比例した埴を出力する燃料残量演
算部とで構成した本発明の飛行体の燃料測定装置は、体
積と密度の乗尊を行なっているので従来技術のように統
計的な[燃料密度−誘電率の相関式]を用いることによ
って起る最大で4%程度の誤差はなく、真の燃料重量を
得ることができ、飛行体の燃料測定に極めて有効な技術
を提供することができる。又(第2図のように構成する
ことで)、電流随である密度信号を電圧に変換する回路
として、直流バランスをとる方式から成る密度検出回路
を用いることによって、密度信号(’DC)と燃料残邑
信号(AC)を同一ラインで伝送することを可能する。
<Effects of the Invention> As described above in detail with reference to specific examples, the present invention includes a fuel density measuring device that outputs a value proportional to the density of fuel, and a fuel density measuring device that is excited by the output from this fuel density measuring device. T>U to measure the liquid level of the fuel, and C/ to measure the dielectric constant of the fuel.
A fuel measuring device for an aircraft according to the present invention, which comprises a fuel density measuring device, a fuel density measuring device, a T/U, and a C/U, and a fuel remaining amount calculation unit that outputs a fuel proportional to the remaining fuel amount (fuel weight). Since this multiplies the volume and density, there is no error of up to 4% that occurs when using a statistical [fuel density-permittivity correlation formula] as in the prior art, and the true fuel It is possible to obtain the weight and provide an extremely effective technique for measuring the fuel of an aircraft. In addition, by using a density detection circuit that uses a direct current balance method as a circuit that converts the density signal, which is a current, into a voltage (by configuring it as shown in Figure 2), it is possible to convert the density signal ('DC) and It is possible to transmit fuel residual signal (AC) on the same line.

という効果がある。There is an effect.

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

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図は本発明の飛行体の燃料測
定装置の他の実施例を示すブロン・ り線図、第3図は
従来技術を表わした図であり、個々には、第3図(A>
はキャパシタの基本原理の型態を表わした図、第3図(
B)は第3図(A)のキャパシタの基本原理の型態をホ
イトストンブリッジに似たブリッジの一辺に用いた簡単
な構成のブリッジ回路図、第3図(C)は、第3図(B
)を更に具体化した高精度サーボ方式から成る指示シス
テムを表わした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, and FIG. 2 is a Bron line diagram showing another embodiment of the fuel measuring device for an aircraft according to the present invention. Figure 3 is a diagram showing the prior art, and individually, Figure 3 (A>
Figure 3 shows the basic principle of capacitors.
B) is a bridge circuit diagram of a simple structure in which the basic principle of the capacitor shown in Fig. 3(A) is used on one side of a bridge similar to a Wheatstone bridge. B
) is a block diagram showing an instruction system comprising a high-precision servo system that further embodies the system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)飛行体に設けられた燃料タンク内の燃料の液位を
静電容量として出力するタンクユニットと、前記燃料の
誘電率を静電容量として出力するコンペンセータユニッ
トとを具備して成る飛行体の燃料測定装置において、 A:前記燃料の密度測定値を入力し、密度に比例した値
を出力する燃料密度測定装置(例えば10、19)と、 B:一端が前記燃料密度測定装置に接続され他端が前記
コンペンセータユニット(例えば9)の一端に接続され
る前記タンクユニット(例えば3)と、 C:入力端子に前記燃料密度測定装置が接続され、出力
端子に前記コンペンセータユニットの他端が接続され、
フィードバック端子に前記コンペンセータユニットと前
記タンクユニットの接続点が接続され、前記入力端子と
前記フィードバック端子間に前記タンクユニットのドラ
イキャップを打消すドライキャップ打消回路(例えば1
7)が、前記フィードバック端子と前記出力端子間に増
幅器(例えばQ_2)と前記燃料の誘電係数の影響を打
消す誘電係数打消回路(例えば18)が設けられ、前記
燃料タンク(例えば1)内の燃料残量に比例した値を演
算し出力する燃料残量演算部(例えば16)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
(1) An aircraft comprising a tank unit that outputs the liquid level of fuel in a fuel tank provided in the aircraft as a capacitance, and a compensator unit that outputs the dielectric constant of the fuel as a capacitance. In the fuel measuring device, A: a fuel density measuring device (for example, 10, 19) that inputs the density measurement value of the fuel and outputs a value proportional to the density, and B: one end is connected to the fuel density measuring device. the tank unit (for example, 3), the other end of which is connected to one end of the compensator unit (for example, 9); C: the fuel density measuring device is connected to the input terminal, and the other end of the compensator unit is connected to the output terminal; is,
A connection point between the compensator unit and the tank unit is connected to a feedback terminal, and a dry cap canceling circuit (for example, one
7), an amplifier (for example Q_2) and a dielectric coefficient cancellation circuit (for example 18) for canceling the influence of the dielectric coefficient of the fuel are provided between the feedback terminal and the output terminal, and A fuel measuring device for an aircraft, comprising: a remaining fuel amount calculating section (for example, 16) that calculates and outputs a value proportional to the remaining fuel amount.
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