飛行器燃油測(cè)量裝置、油箱、飛行器以及燃油測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃油測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種飛行器燃油測(cè)量裝置、油箱、飛行器以及燃油測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，飛機(jī)油箱內(nèi)的燃油測(cè)量裝置只能測(cè)量水平位置的燃油存量，當(dāng)飛機(jī)在飛行時(shí)改變飛行姿態(tài)時(shí)，則無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)油箱內(nèi)的燃油進(jìn)行測(cè)量。因此，亟需一種測(cè)量裝置以在飛機(jī)飛行姿態(tài)改變時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種飛行器燃油測(cè)量裝置、油箱、飛行器以及燃油測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種飛行器燃油測(cè)量裝置，飛行器燃油測(cè)量裝置包括多組測(cè)量單元，每組測(cè)量單元包括光信號(hào)發(fā)射器、反射結(jié)構(gòu)以及接收器，光信號(hào)發(fā)射器用于向儲(chǔ)液箱內(nèi)的液體發(fā)射測(cè)量光，反射結(jié)構(gòu)設(shè)置在儲(chǔ)液箱的底部，反射結(jié)構(gòu)用于反射進(jìn)入液體內(nèi)的光信號(hào)，接收器用于接收經(jīng)反射結(jié)構(gòu)反射并從液體折射出的光信號(hào);傾斜角傳感器，用于測(cè)量?jī)?chǔ)液箱的傾斜角度;處理器，處理器分別與接收器以及傾斜角傳感器連接，處理器根據(jù)經(jīng)反射結(jié)構(gòu)反射并從液體折射出的光信號(hào)以及傾斜角度確定儲(chǔ)液箱內(nèi)的液體量。
[0005]進(jìn)一步地，以儲(chǔ)液箱的中心建立空間直角坐標(biāo)系，空間直角坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)平面內(nèi)均設(shè)置有測(cè)量單元。
[0006]進(jìn)一步地，光信號(hào)發(fā)射器包括信號(hào)發(fā)射單元，用于發(fā)射初始光；吸能組件，設(shè)置在初始光的光路上，吸能組件用于降低初始光的能量，初始光經(jīng)過(guò)吸能組件后形成測(cè)量光。
[0007]進(jìn)一步地，吸能組件包括散射透鏡。
[0008]進(jìn)一步地，吸能組件還包括平面反射透鏡，設(shè)置在散射透鏡至液體的光信號(hào)的路徑上。
[0009]進(jìn)一步地，吸能組件還包括散熱板，設(shè)置在平面反射透鏡折射的光的路徑上。
[0010]進(jìn)一步地，多個(gè)光信號(hào)發(fā)射器發(fā)出的測(cè)量光的頻率各不相同。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種油箱，包括飛行器燃油測(cè)量裝置，飛行器燃油測(cè)量裝置為上述提供的飛行器燃油測(cè)量裝置。
[0012]進(jìn)一步地，油箱包括法蘭，法蘭用于安裝光信號(hào)發(fā)射器、反射結(jié)構(gòu)以及接收器，法蘭上設(shè)置有與油箱內(nèi)部連通的進(jìn)油管和出油管。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種飛行器，包括油箱，油箱為上述提供的油箱。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種燃油測(cè)量方法，通過(guò)上述提供的飛行器燃油測(cè)量裝置測(cè)量?jī)?chǔ)液箱的液體量，燃油測(cè)量方法包括通過(guò)光信號(hào)發(fā)射器從液體上方向液體內(nèi)發(fā)送光信號(hào);通過(guò)接收器接收由液體內(nèi)的反射結(jié)構(gòu)反射并從液體內(nèi)折射出的光信號(hào);通過(guò)傾斜角傳感器檢測(cè)儲(chǔ)液箱的傾斜角度;根據(jù)折射出的光信號(hào)以及傾斜角度計(jì)算儲(chǔ)液箱內(nèi)的液體量。
[0015]進(jìn)一步地，通過(guò)接收器接收由液體內(nèi)反射結(jié)構(gòu)反射并從液體內(nèi)折射出的光信號(hào)，獲取光信號(hào)的位置參數(shù);根據(jù)位置參數(shù)以及傾斜角度計(jì)算儲(chǔ)液箱內(nèi)的液體量。
[0016]進(jìn)一步地，預(yù)先標(biāo)定儲(chǔ)液箱內(nèi)沒(méi)有液體時(shí)，接收器接收到的光信號(hào)的位置，以及標(biāo)定儲(chǔ)液箱存滿液體時(shí)，接收器接收到的光信號(hào)的位置;將測(cè)量的光信號(hào)的位置參數(shù)與預(yù)先標(biāo)定的光信號(hào)的位置比較，獲取液體高度數(shù)據(jù);根據(jù)傾斜角度校正液體高度數(shù)據(jù);根據(jù)校正后的液體高度數(shù)據(jù)計(jì)算儲(chǔ)液箱的液體量。
[0017]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，利用傾斜角傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)飛機(jī)在飛行時(shí)的傾斜角度，并通過(guò)測(cè)量單元中的光信號(hào)發(fā)射器、反射結(jié)構(gòu)以及接收器配合以測(cè)量油箱剩余燃油的深度，處理器通過(guò)測(cè)量單元測(cè)量的深度數(shù)據(jù)以及傾斜角傳感器測(cè)量的傾斜角度數(shù)據(jù)計(jì)算，以得到油箱內(nèi)剩余燃油的油量，如此可在油箱隨飛機(jī)發(fā)生偏移時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量出油箱內(nèi)的油量，進(jìn)而滿足飛機(jī)在飛行時(shí)對(duì)燃油的測(cè)量要求。
【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行器燃油測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2示出了圖1中飛行器燃油測(cè)量裝置在儲(chǔ)液箱內(nèi)的示意圖；
[0021]圖3示出了圖1中光信號(hào)發(fā)射器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的燃油測(cè)量方法的流程示意圖。
[0023]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0024]10、光信號(hào)發(fā)射器；11、信號(hào)發(fā)射單元；12、散射透鏡；13、平面反射透鏡；14、散熱板;20、反射結(jié)構(gòu)；30、接收器;40、傾斜角傳感器;50、法蘭;61、進(jìn)油管;62、出油管；70、液體液面;80、儲(chǔ)液箱。
【具體實(shí)施方式】
[0025]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0026]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種飛行器燃油測(cè)量裝置的實(shí)施例，該飛行器燃油測(cè)量裝置包括:多組測(cè)量單元、傾斜角傳感器40以及處理器。其中，在本實(shí)施例中，液體為燃油。每組測(cè)量單元包括光信號(hào)發(fā)射器10、反射結(jié)構(gòu)20以及接收器30，反射結(jié)構(gòu)20設(shè)置在儲(chǔ)液箱80的底部，光信號(hào)發(fā)射器10、反射結(jié)構(gòu)20以及接收器30對(duì)應(yīng)設(shè)置，以使光信號(hào)發(fā)射器10發(fā)出的測(cè)量光在經(jīng)反射結(jié)構(gòu)20反射后被接收器30接收到，具體地，每組內(nèi)的接收器30接收經(jīng)反射結(jié)構(gòu)20反射并從液體折射出的光信號(hào)。接收器30在接收的光信號(hào)后將數(shù)據(jù)傳送至處理器，處理器根據(jù)該數(shù)據(jù)并結(jié)合當(dāng)前狀態(tài)下傾斜角傳感器40測(cè)得的傾斜角度計(jì)算得到此時(shí)儲(chǔ)液箱80剩余的燃油量。具體地，記錄光信號(hào)發(fā)射器10發(fā)送光信號(hào)進(jìn)入燃油液面的入射角為α，進(jìn)入燃油液面后的折射角為β，液面深度為h，液面變化量為Ah，當(dāng)液面變化Ah時(shí)，接收器30接收到由液面折射出的光信號(hào)會(huì)移動(dòng)s的距離，由此可以計(jì)算得出Ah與s的關(guān)系，然后算出當(dāng)油箱從滿油狀態(tài)至無(wú)油狀態(tài)時(shí)光點(diǎn)的移動(dòng)位置關(guān)系，即可得到當(dāng)液面折射出的光信號(hào)位于接收器30某一位置時(shí)對(duì)應(yīng)的油液高度，再通過(guò)傾斜角度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，得到的校正數(shù)據(jù)與油箱體積結(jié)合計(jì)算即可得到此時(shí)油箱的油量。
[0027]應(yīng)用本實(shí)施例提供的飛行器燃油測(cè)量裝置，利用傾斜角傳感器40實(shí)時(shí)檢測(cè)飛機(jī)在飛行時(shí)的傾斜角度，并通過(guò)測(cè)量單元中的光信號(hào)發(fā)射器10、反射結(jié)構(gòu)20以及接收器30配合以測(cè)量油箱剩余燃油的深度，處理器通過(guò)測(cè)量單元測(cè)量的深度數(shù)據(jù)以及傾斜角傳感器40測(cè)量的傾斜角度數(shù)據(jù)計(jì)算，以得到油箱內(nèi)剩余燃油的油量，如此可在油箱隨飛機(jī)發(fā)生偏移時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量油箱內(nèi)的油量，進(jìn)而滿足飛機(jī)在飛行時(shí)對(duì)燃油的測(cè)量要求。并且，通過(guò)在油箱內(nèi)設(shè)置多組測(cè)量單元，能夠滿足飛機(jī)在任意飛行姿態(tài)時(shí)對(duì)燃油量進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)可通過(guò)處理器對(duì)多個(gè)測(cè)量單元數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即可得到較為準(zhǔn)確的燃油量數(shù)據(jù)。此外，可在處理器中預(yù)先記錄儲(chǔ)液箱80的幾何形狀，通過(guò)與測(cè)量單元測(cè)量的深度以及傾斜角度進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而能夠得到具體的燃油量。
[0028]具體地，該裝置的準(zhǔn)確性與測(cè)量單元的設(shè)置數(shù)量以及在油箱內(nèi)的布局有關(guān)。在本實(shí)施例中，以儲(chǔ)液箱80的中心建立空間直角坐標(biāo)系，其中Z軸為豎直軸，Y軸為飛機(jī)前行方向，X軸為垂直于Z軸和Y軸的另一軸。傾斜角傳感器的初始數(shù)據(jù)與水平面平行，初始Z軸的方向與重力方向相反，Y軸為飛行器的飛行方向。
[0029]為了提高測(cè)量準(zhǔn)確性，在空間直角坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)平面內(nèi)均設(shè)置一個(gè)測(cè)量單元，可選地，在不同于三個(gè)坐標(biāo)平面的另一平面內(nèi)也設(shè)置一個(gè)測(cè)量單元，以進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確性。為了避免每組測(cè)量單元相互干擾，多組測(cè)量單元內(nèi)的光信號(hào)發(fā)射器10的激光頻率各不相同。
[0030]在本實(shí)施例中，該光信號(hào)發(fā)射器10包括信號(hào)發(fā)射單元11和吸能組件。其中，信號(hào)發(fā)射單元11用于發(fā)射初始光。為了避免光信號(hào)發(fā)射器10發(fā)出的光信號(hào)帶有較高能量，使油箱發(fā)生危險(xiǎn)。在光信號(hào)發(fā)射器10發(fā)出的光信號(hào)照射在燃油之前，通過(guò)吸能組件降低信號(hào)發(fā)射單元11向燃油發(fā)射的光信號(hào)的能量。初始光經(jīng)吸能組件吸能后形成測(cè)量光。
[0031]具體地，該吸能組件包括散射透鏡12。其中，散射透鏡12設(shè)置在信號(hào)發(fā)射單元11向燃油發(fā)射的光信號(hào)的路徑上。通過(guò)散射透鏡12散射光信號(hào)，以降低照射在燃油上的光信號(hào)的能量。其中，根據(jù)使用需要，可設(shè)置多組散射透鏡12，以將由信號(hào)發(fā)射單元11發(fā)出的光束分散成較大的光斑，從而減少油液?jiǎn)挝惑w積上吸收的光信號(hào)的能量。
[0032]在本實(shí)施例中，