WO2010142824A1 - Deposito de combustible liquido para medida del volumen del combustible - Google Patents

Deposito de combustible liquido para medida del volumen del combustible Download PDF

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WO2010142824A1
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fiber optic
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Vicente Martinez Valdegrama
Luis Manuel RODRÍGUEZ URBINA
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Airbus Operations SL
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Airbus Operations SL
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    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
    • G01F23/2922—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms
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    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet

Definitions

  • the invention relates to a liquid fuel tank that allows the measurement of the volume of fuel it contains at all times, and which is intended to provide a tank in which the cables, which are conventionally included inside the tank to perform the measure is embedded in the interior walls of the tank itself, providing high protection of said cables. Furthermore, the invention eliminates the installation of instruments inside the tank and the wiring they require from the assembly process.
  • the invention provides an optimal distribution of the cables to carry out said measurement.
  • the invention is applicable in any sector of the industry in which a tank containing liquid fuel is used and is manufactured in CFRP (Composite Fiber Reinforce Plastic), and it is necessary to measure its volume at all times. More specifically the invention is applicable in the aeronautical industry in which the fuel tanks are constituted by carbon fiber in which the fiber optic cables are arranged. More particularly the invention is applied to the fuel tanks of the horizontal stabilizer (HTP) of an aircraft, in which the measurement of its fuel volume is obtained by means of the arrangement of optical fiber on the carbon fiber constituting the Deposit .
  • CFRP Composite Fiber Reinforce Plastic
  • the measurement of the amount of liquid fuel for aircraft depots is carried out by means of electrical equipment whose operating principle is based on the induction of an electric current along a circuit with a variable permeability capacitor (the capacitor dielectric permeability is a function of fuel level).
  • the measurement equipment used in this type of measurement configuration is called a titrator. Its design consists of two concentric cylinders each connected to an electric pole, between which an electric field is generated. According to the classical theory of capacitors, the capacitor capacity is a function of the permeability of the dielectric between both surfaces of the two cylinders.
  • This dielectric in turn is a function of the level of fuel that the tank has at each moment, that is, when the tank is not completely covered by the fuel, the dielectric will be composed of a percentage of air, corresponding to the part not submerged, and a percentage of fuel, corresponding to the submerged part. In this way a certain voltage measurement will be obtained.
  • the signal to be reflected has a wavelength dependent on the medium in which the light propagates, that is, if the end of the fiber emitting the light is covered with fuel (fiber wetted by the liquid) the propagation in that medium gives rise to a transmitted wave with certain characteristics, while if the light propagates through the air (dry fiber), another signal different from the previous one is obtained in a light receiver that is connected to a signal processor that Get the volume measurement of the liquid contained in the tank.
  • the invention has developed a new liquid fuel tank that is intended to allow the measurement of the volume of the fuel it contains, and which, like those provided in the state, of the technique connects to a team - A - for measuring the volume of fuel, based on the refraction of the light on the different means (air, fuel), by means of the transmission / reception of the light through optical fiber, as described above.
  • the main novelty of the invention resides in that it is characterized in that it is characterized in that at least one of the inner side faces of the tank comprises at least one sheet, on whose back face it includes a plurality of fiber optic cables of different lengths that are located between the face inner side of the tank and the sheet so that this configuration determines a total protection of the fiber optic cables.
  • the lengths of the fiber optic cables have a size ranging from a size corresponding to a minimum level of fuel to a size corresponding to a maximum level of fuel, and all this so that one of the ends of the fiber cables optics, either the upper ends or the lower ends depending on how the cables are arranged, are arranged to contact the fuel when it reaches its level and to be able to measure the fuel level at all times by means of a fuel measuring equipment that performs the transmission / reception of light, as described in the background section of the invention.
  • the lengths of the fiber optic cables have an increasing length from a minimum size corresponding to a minimum level of fuel to a maximum size corresponding to the maximum level of fuel.
  • the sheet is located from the bottom of the inner face of the tank, that is, the fibers then in the sheet run with an increasing length from the bottom of the inner side face of the tank to its top, to what the upper side of the sheet is ascending from the minimum level to the maximum fuel level.
  • the lengths of the fiber optic cables have an increasing length from a minimum size corresponding to a maximum level of fuel to a maximum size corresponding to a minimum level of fuel.
  • the sheet is located from the upper part of the inner side face of the tank, that is, the cables run from the top of the inner side face of the tank descending towards its lower side, for which in this case the Bottom side of the sheet is descending from the maximum level to the minimum fuel level.
  • the cables are arranged vertically parallel and equidistant.
  • the preferred embodiment also provides that on two of the inner side faces of the tank comprises a sheet, whose fiber optic cables are offset and arranged in opposite directions so that those of one of said inner side faces run from its upper side towards the lower one as described, and those on the opposite side run from the lower side to the upper side, so that almost the entire volume of the tank is covered to measure the fuel at all times.
  • the ends of the fiber optic cables that contact the fuel are determined by the circular section of said cable, that is, the cable section is the only part that contacts the fuel. It could also be the case that the portion of the cable that contacts the fuel is a short section of cable, although in this case it is less advisable, since fuel drops could form at the tip of the fibers, due to the phenomenon of "surface tension" of liquid, which could determine that erroneous readings occurred.
  • Both the sheet and the fiber optic cables define a triangular configuration that is fixed on the inner side or side faces of the tank, according to the description made.
  • the lateral ends of the sheet are arranged in correspondence with the lateral ends of the inner side face of the tank, that is, it occupies the dimensions horizontally of the tank.
  • the invention applies to any type of deposits, but more particularly it applies to those deposits that are made of carbon fiber, as is the case of horizontal stabilizer deposits included in aircraft.
  • the sheet is made of fiberglass, so that this together with the attached fiber optic cables, are fixed on the inner side face of the tank by means of a bonding process through the curing of the fiberglass sheet fresh on the previously cured carbon fiber, that is, once the carbon fiber curing is done, the fresh glass fiber is placed on it, with the fiber optic cables attached, and a second curing is performed .
  • the invention also provides that the sheet with the attached fiber optic cables can be fixed on the inner side face of the tank by a process in which the carbon fiber is fresh as well as the glass fiber, which, together With the fiber optic cables, they are placed on the carbon fiber, curing the entire assembly at the same time, leaving all the elements joined together.
  • FIGURES Figure 1. Shows a schematic representation of the invention.
  • Figure 2. Shows a perspective view of a torsion box of a horizontal stabilizer of an aircraft inside which a tank according to the invention is housed.
  • Figure 3. Shows a schematic perspective view of the interior of the stabilizer tank of the previous figure in which part of the faces have been removed to show the arrangement of the optical fiber along one of the side faces of the tank.
  • Figures 4 and 5 show an elevational view of the opposite inner side faces of the reservoir in which the optic fibers are included counterbalanced and inverted and from opposite sides of the facing faces.
  • Figure 6. It shows a schematic view of the assembly of the fiberglass sheet in which the optical fibers that are arranged on the inside of the facing side faces of the tank are adhered to obtain the configuration shown in the previous figures.
  • Figure 7. Shows a view according to section AA of the previous figure.
  • Figure 8. Shows a view according to section B-B of figure 6.
  • Figure 9. Shows a schematic view of the connection of the lower ends of the optical fiber to a connection connector to the measuring equipment.
  • the invention consists of a tank 1 of liquid fuel 2 which is intended to measure said volume of fuel 2, for which, as shown in Figure 1, a plurality of fiber optic cables 3 of different lengths, which adhere to the back face of a sheet 4, for integration into the inner face of one of the side walls of the tank 1, so that the optical fiber is embedded between the inner face of the side wall of the tank 1 and sheet 4.
  • each of the optical fibers 3 with a measuring device 5 comprising a light transmitter / receiver 6, so that the light transmitter emits with a band of determined wavelengths such that for a liquid having high light absorption properties, the power supplied by the transmitter is sufficient.
  • Said light transmitter injects the light from one of the ends 9 of each of the fiber optic cables 3, such that at the other end 10 the light beam strikes the fuel 2 or the tank air, depending on which the end 10 of the fiber optic cable is submerged or not in the fuel 2.
  • the reflected light signal has a wavelength that depends on the medium in which it is propagate, capturing this signal by the light receiver, which sends the signals to a signal processor 7, which determines, from all the signals provided to the receiver, for each of the optical fibers 3, the volume of the fuel 2 included in the tank 1.
  • the measuring equipment 5 is known and therefore is not the subject of the invention and has therefore only been briefly described to facilitate the understanding of the invention.
  • the cables are arranged on the sheet 4, both forming a triangular configuration so that they have an increasing size from one end of the sheet to the opposite end.
  • the ends 10 of the fiber optic cables 3 must be in contact with the liquid or air depending on the level of the fuel 2 in the tank 1, for which it is left to the discovered a short section of cable, which protrudes from the sheet 4 as for example in figures 6 and 9, but this arrangement can cause the formation of drops of fuel at the tip of the fibers, due to the phenomenon of "tension surface "of the liquid, which could produce erroneous readings.
  • the section of the cable is left in the air, for which they are cut just at the same level as the sheet, that is to say "flush” with it.
  • the cable can also protrude from the sheet 4, but with the entire section protruding protected except for the cable section itself, as described above. In this way, a protection of the optical fiber against possible external harmful agents is ensured.
  • the invention uses two sheets 4 with corresponding fiber optic cables 3 that are arranged on two of the inner sides of side walls. facing the reservoir 1, so that one of the sheets 4 is positioned so that the ends 9 through which the light is injected are located at the top of an inner side face, the ends 10 being directed towards the side bottom of said inner face, so that the lengths of the fiber optic cables have an increasing length from a minimum size corresponding to a maximum level of fuel, to a minimum size corresponding to a minimum level of fuel, that is, the size Minimum cable corresponds to the maximum fuel level and the maximum size corresponds to the minimum fuel level.
  • the cables are arranged in the opposite direction, that is, with their end 9 located next to the lower side and the end 10 directed towards the upper side, so that they have an increasing length from a minimum size corresponding to a minimum fuel level up to a maximum size corresponding to the maximum fuel level.
  • the cables 3 of greater length of each inner side face of the tank are located on opposite sides, as are those of shorter length, as can be seen in Figures 4 and 5.
  • the fiber optic cables 3 of an inner side face and those of the opposite are counterbalanced, so that this provision allows an instantaneous reading of the amount of fuel in the tank at any level it acquires.
  • the invention provides a pattern in which the sheet 4 is obtained together with the fiber optic cables 3 so that later this assembly can be integrated into the tank 1 according to the described configuration.
  • the sheet 4 is made of fiberglass so that the optical fiber cables (3) adhere to it, and the set on the inner side faces of the side walls of the tank 1 by a co-curing process in which the carbon fiber 12 and the fiberglass 4 are fresh and uncured, so that the fiberglass sheet is placed 4 on the carbon fiber 12 by subjecting the whole assembly to a curing process in which the fiberglass is joined on the carbon fiber. Therefore, in a single curing cycle the union is performed
  • the mentioned joint could also be carried out in a copegado process, in which the carbon fiber 12 is cured in a first curing cycle, and subsequently the pattern with the fresh glass fiber is added, and then the whole set to a second curing cycle after which the final cured part is obtained, the fiber optic cable 3 containing the carbon fiber.
  • the ends 9 of the fiber optic cables 3 are protruding from the sheet 4, so that they can be easily connect all optical fibers to connectors 13 of a band that converges on a single connector 14 connecting with measuring equipment 5.
  • the described configuration allows the easy integration of the fiber optic cables 3 inside the tank and its easy connection to the measuring equipment 5.

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Abstract

Tiene por objeto permitir realizar la medida de volumen de combustible (2) mediante cables de fibra óptica (3); se caracteriza porque en una o más de las caras interiores del depósito (1) se adhiere al menos una lámina (4) en la que se incluyen una pluralidad de cables de fibra óptica (3) de diferentes longitudes que quedan situados entre la cara interior del depósito y la lámina (4). Uno de los extremos (10) de los cables de fibra óptica (3), quedan dispuestos para que contacten con el combustible (2) cuando éste alcance su nivel y así poder medir el nivel de combustible en todo momento. La realización preferida distribuye los cables de fibra óptica (3) sobre dos caras laterales enfrentadas interiores del depósito (1) de forma contrapeada y en sentidos inversos, para medir cualquier nivel de combustible. Se aplica en aeronáutica.

Description

DEPOSITO DE COMBUSTIBLE LIQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DEL
COMBUSTIBLE OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a un depósito de combustible liquido que permite realizar la medida del volumen de combustible que contiene en todo momento, y que tiene por objeto proporcionar un depósito en el que los cables, que convencionalmente se incluyen en el interior del depósito para realizar la medida, queden embebidos en las paredes interiores del propio depósito, proporcionando una alta protección de dichos cables. Además la invención elimina del proceso de montaje la instalación de intrumentación en el interior del tanque y los cableados que estos precisan.
Es otro objeto de la invención el realizar la medida de combustible mediante un equipo de medida basado en la refracción de la luz sobre los distintos medios, mediante la transmisión/recepción de la luz a través de fibra óptica, de manera que los cables embebidos en el interior de la propia estructura del combustible sean de fibra óptica.
Además la invención proporciona una distribución de los cables óptima para efectuar dicha medida.
La invención es aplicable en cualquier sector de la industria en el que se utilice un depósito que contenga combustible liquido y esté fabricado en CFRP (Composite Fibre Reinforce Plástic) , y se precise realizar la medida de su volumen en todo momento. Más concretamente la invención es aplicable en la industria aeronáutica en la que los depósitos de combustible están constituidos por fibra de carbono en la que se disponen los cables de fibra óptica. Más particularmente la invención se aplica a los depósitos de combustible del estabilizador horizontal (HTP) de una aeronave, en el que se obtiene la medida de su volumen de combustible mediante la disposición de fibra óptica sobre la fibra de carbono que constituye el depó s i to .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, la medida de la cantidad de combustible liquido para los depósito de aeronaves, se realiza mediante equipos eléctricos cuyo principio de funcionamiento está basado en la inducción de una corriente eléctrica a lo largo de un circuito con un condensador de permeabilidad variable (la permeabilidad del dieléctrico del condensador es función del nivel del combustible) . El equipo de medida utilizado en este tipo de configuración de medida, se denomina aforador. El diseño del mismo consta de dos cilindros concéntricos conectados cada uno a un polo eléctrico, entre los cuales se genera un campo eléctrico. Según la teoria clásica de condensadores, la capacidad de condensador es función de la permeabilidad del dieléctrico existente entre ambas superficies de los dos cilindros. Este dieléctrico a su vez es función del nivel de combustible que el depósito tenga en cada momento, es decir, cuando el aforador no está cubierto en su totalidad por el combustible, el dieléctrico estará compuesto por un porcentaje de aire, correspondiente a la parte no sumergida, y un porcentaje de combustible, correspondiente a la parte sumergida. De esta manera se obtendrá una medida de tensión determinada. La variación de la tensión (y el posterior tratamiento de cada una de las señales que se obtiene de cada equipo) en cada uno de los aforadores que se encuentran distribuidos a lo largo de todo el depósito, reproducen el volumen de fluido en el mismo.
Uno de los principales inconvenientes de este tipo de configuración de medida de combustible, es el hecho de tener que introducir una corriente eléctrica dentro de un depósito con combustible inflamable, aún siendo estas corrientes de baja intensidad y voltaje, asi como el aumento de la complejidad del montaje de la instalación. Es por ello por lo que es necesario proteger los cables eléctricos a los que van conectados los aforadores, así como la puesta a masa de los mazos de cables eléctricos que se requieren incluir en el interior del depósito al incorporar en su interior un número considerable de aforadores, ya que éstos se instalan por parejas, como redundancia .
Por otro lado, cabe señalar que en el estado de la técnica es conocida la realización de la medida del combustible incluido en un depósito mediante cables de fibra óptica que discurren por el interior del depósito, y que se conectan a un equipo de medida del volumen de combustible que emplea un transmisor de luz que inyecta luz desde uno de los extremos de la fibra óptica, tal que en el otro extremo el haz de luz incide sobre el líquido contenido en el depósito. La señal que va a reflejarse tiene una longitud de onda dependiente del medio en el que se propague la luz, es decir, si el extremo de la fibra que emite la luz está cubierto de combustible (fibra mojada por el líquido) la propagación en ese medio da lugar a una onda transmitida con unas características determinadas, en tanto que si la luz se propaga por el aire (fibra seca) , se obtiene otra señal diferente a la anterior en un receptor de luz que está conectado a un procesador de señal que obtiene la medida del volumen del líquido contenido en el depósito.
El uso de la fibra óptica con el equipo de medida correspondiente no ha sido aplicado en la medida del volumen de combustible de los depósitos de las aeronaves.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para conseguir los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo depósito de combustible líquido que está previsto para permitir realizar la medida del volumen del combustible que contiene, y que al igual que los previstos en el estado de la técnica se conecta a un equipo - A - de medida del volumen de combustible, basado en la refracción de la luz sobre los distintos medios (aire, combustible) , mediante la transmisión/recepción de la luz a través de fibra óptica, según fue descrito anteriormente. La principal novedad de la invención reside en que se caracteriza porque en al menos una de las caras laterales interiores del depósito comprende al menos una lámina, en cuya cara posterior incluye una pluralidad de cables de fibra óptica de diferentes longitudes que quedan situados entre la cara lateral interior del depósito y la lámina de manera que esta configuración determina una total protección de los cables de fibra óptica. Además, las longitudes de los cables de fibra óptica presentan un tamaño comprendido entre un tamaño correspondiente a un nivel minimo de combustible hasta un tamaño correspondiente a un nivel máximo de combustible, y todo ello de forma que uno de los extremos de los cables de fibra óptica, bien los extremos superiores o bien los extremos inferiores dependiendo de cómo se dispongan los cables, quedan dispuestos para que contacten con el combustible cuando éste alcance su nivel y poder medir el nivel de combustible en todo momento mediante un equipo de medida de combustible que realiza la transmisión/recepción de la luz, según fue descrito en el apartado de antecedentes de la invención. En una realización de la invención las longitudes de los cables de fibra óptica presentan una longitud creciente desde un tamaño minimo correspondiente a un nivel minimo de combustible hasta un tamaño máximo correspondiente al nivel máximo de combustible. En este caso, la lámina está situada desde la parte inferior de la cara interior del depósito, es decir, las fibras después en la lámina discurren con una longitud creciente desde la parte inferior de la cara lateral interior del depósito hasta su parte superior, para lo que el lado superior de la lámina es ascendente desde el nivel minimo hasta el nivel máximo de combustible. En otra realización de la invención, a diferencia del caso anterior, las longitudes de los cables de fibra óptica presentan una longitud creciente desde un tamaño minimo correspondiente a un nivel máximo de combustible hasta un tamaño máximo correspondiente a un nivel minimo de combustible. En este caso, la lámina queda situada desde la parte superior de la cara lateral interior del depósito, es decir, los cables discurren desde la parte superior de la cara lateral interior del depósito descendiendo hacia su lado inferior, para lo que en este caso el lado inferior de la lámina es descendente desde el nivel máximo hasta el nivel minimo de combustible.
En la realización preferente de la invención, los cables están dispuestos en sentido vertical paralelos y equidistantes.
La realización preferente también prevé que en dos de las caras enfrentadas laterales interiores del depósito comprenda una lámina, cuyos cables de fibra óptica se encuentran contrapeados y dispuestos en sentidos opuestos de forma que los de una de dichas caras laterales interiores discurren desde su lado superior hacia el inferior según fue descrito, y los de la cara opuesta discurren desde el lado inferior hacia el superior, de manera que se cubre prácticamente la totalidad del volumen del depósito para realizar la medida del combustible en todo momento.
Respecto de los extremos de los cables de fibra óptica que contactan con el combustible, están determinados por la sección circular de dicho cable, es decir la sección del cable es la única parte que contacta con el combustible. También podria darse el caso de que la porción del cable que contacte con el combustible sea un corto tramo de cable, aunque en este caso es menos recomendable, ya que se podrian formar gotas de combustible en la punta de las fibras, debido al fenómeno de "tensión superficial" del líquido, lo que podría determinar que se produjeran lecturas erróneas .
Tanto la lámina como los cables de fibra óptica definen una configuración triangular que se fija sobre la cara o caras laterales interiores del depósito, de acuerdo con la descripción realizada.
En la realización preferente de la invención los extremos laterales de la lámina están dispuestos en correspondencia con los extremos laterales de la cara lateral interior del depósito, es decir, ocupa las dimensiones en sentido horizontal del depósito.
Según la descripción realizada, la invención se aplica a cualquier tipo de depósitos, pero más particularmente se aplica en aquellos depósitos que están constituidos en fibra de carbono, como es el caso de los depósitos de los estabilizadores horizontales incluidos en las aeronaves. En este caso, la lámina es de fibra de vidrio, de manera que ésta junto con los cables de fibra óptica adheridos, se fijan en la cara lateral interior del depósito mediante un proceso de pegado a través del curado de la lámina de fibra de vidrio en fresco sobre la fibra de carbono previamente curada, es decir, una vez realizado el curado de la fibra de carbono, se sitúa sobre la misma la fibra de vidrio en fresco, con los cables de fibra óptica pegados, y se realiza un segundo curado.
La invención también prevé que la lámina con los cables de fibra óptica adheridos se puedan fijar en la cara lateral interior del depósito mediante un proceso en el que la fibra de carbono se encuentra en fresco al igual que la fibra de vidrio, la cual, junto con los cables de fibra óptica, se sitúan sobre la fibra de carbono, realizándose el curado de todo el conjunto a la vez, quedando todos los elementos unidos entre sí.
Por último señalar que referente a los extremos de los cables de la fibra óptica, opuestos a los extremos previstos para sumergirse en el combustible, convergen y se unen en un conector de conexión con el equipo de medida, pero también cabe la posibilidad de que dichos extremos de los cables de la fibra óptica, opuestos a los extremos previstos para sumergirse en el combustible, sobresalgan de la lámina y se conecten a conectores de respectivos cables de fibra óptica que forman una banda y que finalizan en un conector de conexión con el equipo de medida.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE ENUNCIADO DE LAS FIGURAS Figura 1.- Muestra una representación esquemática de la invención.
Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de un cajón de torsión de un estabilizador horizontal de una aeronave en cuyo interior se aloja un depósito de acuerdo con la invención.
Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva esquemática del interior del depósito del estabilizador de la figura anterior en el que se han eliminado parte de las caras para mostrar la disposición de la fibra óptica a lo largo de una de las caras laterales del depósito.
Las figuras 4 y 5 muestran una vista en alzado de las caras laterales interiores enfrentadas del depósito en las que se incluyen las fibras ópticas de forma contrapeada e invertidas y desde lados opuestos de las caras enfrentadas. Figura 6.- Muestra una vista esquemática del conjunto de la lámina de fibra de vidrio en la que están adheridas las fibras ópticas que se disponen sobre el interior de las caras laterales enfrentadas del depósito para obtener la configuración mostrada en las figuras anteriores. Figura 7.- Muestra una vista según la sección A-A de la figura anterior.
Figura 8.- Muestra una vista según la sección B-B de la figura 6. Figura 9.- Muestra una vista esquemática de la conexión de los extremos inferiores de la fibra óptica a un conector de conexión al equipo de medida.
DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA A continuación se realiza una descripción de la invención basada en las figuras anteriormente comentadas.
La invención consiste en un depósito 1 de combustible liquido 2 que está previsto para realizar la medida de dicho volumen de combustible 2, para lo que, tal y como se muestra en la figura 1, se prevén una pluralidad de cables de fibra óptica 3 de diferentes longitudes, que se adhieren a la cara posterior de una lámina 4, para su integración en la cara interior de una de las paredes laterales del depósito 1, de forma que la fibra óptica quede embebida entre la cara interna de la pared lateral del depósito 1 y la lámina 4.
Esta configuración, permite realizar la conexión, tal y como será explicado con posterioridad, de cada una de las fibras ópticas 3 con un equipo de medida 5 que comprende un transmisor/receptor de luz 6, de manera que el transmisor de luz emite con una banda de longitudes de onda determinadas tales que para un liquido que tenga unas altas propiedades de absorción de luz, la potencia suministrada por el transmisor sea suficiente. Dicho transmisor de luz inyecta la luz desde uno de los extremos 9 de cada uno de los cables de fibra óptica 3, tal que en el otro extremo 10 el haz de luz incide sobre el combustible 2 o sobre el aire del depósito, dependiendo de que el extremo 10 del cable de fibra óptica se encuentre sumergido o no en el combustible 2. Por tanto, la señal de luz que se refleja tiene una longitud de onda que depende del medio en el que se propague, captándose esta señal mediante el receptor de luz, el cual envía las señales a un procesador de señal 7, que determina, a partir de todas las señales proporcionadas al receptor, por cada una de las fibras ópticas 3, el volumen del combustible 2 incluido en el depósito 1. Esta medida que se muestra en un dispositivo de lecturas 8. El equipo de medida 5 es conocido y por tanto no es objeto de la invención por lo que únicamente ha sido descrito de forma somera para facilitar la comprensión de la invención. En el ejemplo de realización los cables están dispuestos sobre la lámina 4 formando ambos una configuración triangular de forma que presentan un tamaño creciente desde un extremo de la lámina al extremo opuesto. Para permitir realizar la emisión de la luz, según fue descrito, los extremos 10 de los cables de fibra óptica 3 deben de estar en contacto con el líquido o aire dependiendo del nivel del combustible 2 en el depósito 1, para lo que se deja al descubierto un corto tramo de cable, que sobresale respecto de la lámina 4 como por ejemplo se muestra en las figura 6 y 9, pero esta disposición puede provocar la formación de gotas de combustible en la punta de las fibras, debido al fenómeno de "tensión superficial" del líquido, lo que podría producir lecturas erróneas. Para evitar este posible inconveniente, únicamente se deja al aire la sección del cable, para lo que se cortan justo al mismo nivel que la lámina, es decir "a ras" de la misma. Obviamente el cable también puede sobresalir de la lámina 4, pero con todo el tramo que sobresale protegido a excepción de la propia sección del cable, tal y como fue descrito anteriormente. De esta forma además, se asegura una protección de la fibra óptica frente posibles agentes nocivos externos.
La invención utiliza dos láminas 4 con los correspondientes cables de fibra óptica 3 que se disponen sobre dos de las caras interiores de paredes laterales enfrentadas del depósito 1, de forma que una de las láminas 4 se sitúa de modo que los extremos 9 a través de los cuales se inyecta la luz, quedan situados en la parte superior de una cara lateral interior, dirigiéndose los extremos 10 hacia el lado inferior de dicha cara interior, de forma que las longitudes de los cables de fibra óptica presentan una longitud creciente desde un tamaño minimo correspondiente a un nivel máximo de combustible, hasta un tamaño minimo correspondiente a un nivel minimo de combustible, es decir, el tamaño minimo de cable corresponde al nivel máximo de combustible y el tamaño máximo corresponde al nivel minimo de combustible.
En lo que a la distribución y número de fibras instaladas en cada una de las partes estructurales, cabe decir que se instalan unas 100 fibras, con una separación entre ellas de unos 80-100 mm, de tal forma que se consiga una precisión de aproximadamente 10 mm en la variación del volumen del liquido del tanque.
En cambio, en la cara lateral interior opuesta se disponen los cables en sentido contrario, es decir, con su extremo 9 situado próximo al lado inferior y el extremo 10 dirigido hacia el lado superior, de forma que presentan una longitud creciente desde un tamaño minimo correspondiente a un nivel minimo de combustible hasta un tamaño máximo correspondiente al nivel máximo de combustible.
Los cables 3 de mayor longitud de cada cara lateral interior del depósito quedan situados en lados opuestos, al igual que los de menor longitud, tal y como se aprecia en las figuras 4 y 5. Los cables de fibra óptica 3 de una cara lateral interior y los de la opuesta se sitúan contrapeados, de manera que esta disposición permite obtener una lectura instantánea de la cantidad de combustible que contiene el depósito en cualquier nivel que éste adquiera. Para conseguir la configuración descrita, la invención proporciona un patrón en el que se obtiene la lámina 4 junto con los cables de fibra óptica 3 de forma que con posterioridad este conjunto pueda integrarse en el depósito 1 de acuerdo con la configuración descrita.
Para el caso que nos ocupa, dado que el depósito 1 es de fibra de carbono 12, se prevé que la lámina 4 sea de fibra de vidrio de forma que sobre la misma se adhieren los cables de fibra óptica (3) , pudiéndose integrar el conjunto sobre las caras laterales interiores de las paredes laterales del depósito 1 mediante un proceso de cocurado en el que la fibra de carbono 12 y la fibra de vidrio 4 están en fresco y sin curar, de forma que se sitúa la lámina de fibra de vidrio 4 sobre la fibra de carbono 12 sometiendo todo el conjunto a un proceso de curado en el que se efectúa la unión de la fibra de vidrio sobre la fibra de carbono. Por tanto en un único ciclo de curado se realiza la unión
La unión comentada también podria efectuarse en un proceso de copegado, en el cual la fibra de carbono 12 se cura en un primer ciclo de curado, y posteriormente se le añade el patrón con la fibra de vidrio en fresco, y a continuación se somete todo el conjunto a un segundo ciclo de curado tras el cual se obtiene la pieza final curada, conteniendo la fibra de carbono los cables de fibra óptica 3.
Por otro lado, para efectuar la conexión de los cables de fibra óptica 3 con el equipo de medida 5, se prevé que igualmente los extremos 9 de los cables de fibra óptica 3 se encuentren sobresaliendo respecto de la lámina 4, de forma que se puedan conectar fácilmente todas las fibras ópticas a unos conectores 13 de una banda que converge en un único conector 14 de conexión con el equipo de medida 5. La configuración descrita permite la fácil integración los cables de fibra óptica 3 en el interior del depósito y su fácil conexión al equipo de medida 5.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL
VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, que se conecta a un equipo de medida (5) del volumen de combustible (2), basado en la refracción de la luz sobre los distintos medios, mediante la transmisión/recepción de la luz a través de fibra óptica
(3) ; se caracteriza porque al menos una de las caras laterales interiores del depósito (1), comprende al menos una lámina (4) cuya cara posterior incluye una pluralidad de cables de fibra óptica (3) de diferentes longitudes, que quedan situados entre la cara lateral interior del depósito y la lámina (4); siendo las longitudes de un tamaño comprendido entre un tamaño correspondiente a un nivel minimo de combustible hasta un tamaño correspondiente a un nivel máximo de combustible; y quedando uno de los extremos (10) de los cables de fibra óptica (3), seleccionados entre los extremos superiores y los extremos inferiores, dispuestos para que contacten con el combustible (2) cuando éste alcance su nivel y poder medir el nivel de combustible en todo momento.
2.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque las longitudes de los cables de fibra óptica (3) presentan una longitud creciente desde un tamaño minimo correspondiente a un nivel minimo de combustible (2) hasta un tamaño máximo correspondiente al nivel máximo de combustible (2); estando la lámina (4) situada desde la parte inferior de la cara lateral interior del depósito
(1), y siendo el lado superior de la lámina (4) ascendente desde el nivel minimo hasta el nivel máximo de combustible.
3.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque las longitudes de los cables de fibra óptica (3) presentan una longitud creciente desde un tamaño minimo correspondiente a un nivel máximo de combustible (2) hasta un tamaño máximo correspondiente a un nivel minimo de combustible (2); estando la lámina situada desde la parte superior de la cara lateral interior del depósito (1), y siendo el lado inferior de la lámina descendente desde el nivel máximo hasta el nivel minimo de combustible.
4.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque los cables de fibra óptica (3) están dispuestos en sentido vertical, paralelos y equidistantes.
5.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque dos de las caras laterales interiores del depósito (1) enfrentadas, comprenden una lámina (4), cuyos cables de fibra óptica (3) están contrapeados.
6.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque los extremos (10) de los cables de fibra óptica (3) que contacta con el combustible están determinados por una porción seleccionada entre un corto tramo de cable y la sección circular de dicho cable.
7.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cables de fibra óptica (3) definen una configuración triangular.
8.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la lámina presenta una superficie cuyos extremos laterales están dispuestos en correspondencia con los extremos laterales de la cara lateral interior del depósito.
9.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque el depósito es de fibra de carbono (12) .
10.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque la lámina (4) es de fibra de vidrio.
11.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicaciones 9 y 10, caracterizado porque la lámina (4) con los cables de fibra óptica (3) adheridos, se fijan en la cara lateral interior del depósito (1) mediante un proceso seleccionado entre un proceso de pegado mediante curado de la lámina (4) de fibra de vidrio en fresco sobre la fibra de carbono (12) previamente curada, y un proceso de curado de la lámina (4) de fibra de vidrio en fresco junto con la fibra de carbono (12) también en fresco.
12.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque se aplica en una aeronave.
13.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 12, caracterizado porque se aplica a los estabilizadores horizontales (11) .
14.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque los extremos (9) de los cables de la fibra óptica (3), opuestos a los extremos (10) previstos para sumergirse en el combustible (2), convergen y se unen en un conector (14) de conexión con el equipo de medida (5) .
15.- DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO PARA MEDIDA DEL VOLUMEN DE COMBUSTIBLE, según reivindicación 1, caracterizado porque los extremos (9) de los cables de la fibra óptica (3), opuestos a los extremos (10) previstos para sumergirse en el combustible (2), sobresalen de la lámina (4) y se conectan a conectores (12) de respectivos cables de fibra óptica que forman una banda que finaliza en un conector (14) de conexión con el equipo de medida (5) .
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