專利名稱：數(shù)字式燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)，更具體地涉及機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)的半實(shí)物仿真平臺(tái)。
背景技術(shù)：
對(duì)飛機(jī)燃油量進(jìn)行測(cè)量是對(duì)例行飛機(jī)檢查的一項(xiàng)重要工作，傳統(tǒng)上采用的是電容式油量測(cè)量方法。雖然已經(jīng)有一些機(jī)型采用了數(shù)字式燃油測(cè)量系統(tǒng)，但系統(tǒng)的測(cè)量精度、可靠性等技術(shù)指標(biāo)均不高。同時(shí)，機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)中傳感器的校準(zhǔn)仍然停留在手動(dòng)階段，精度不高，并且給使用帶來(lái)麻煩。近幾年來(lái)，南航、天津大學(xué)、太原理工大學(xué)在磁致伸縮傳感器方面已經(jīng)取得了不少成果，有效推動(dòng)了燃油測(cè)量精度的提高。但目前各種新型傳感器還沒有應(yīng)用于飛機(jī)燃油系統(tǒng)的測(cè)量中。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有飛機(jī)燃油測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字化程度低的問題，本發(fā)明提供一種數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)。本發(fā)明提供一種數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)，包括直流電源(1)，模擬油箱(2)，直流電動(dòng)機(jī)(3)，油泵(4)，手動(dòng)閥門(5)，電氣盒(6)，油量指示器(7)，固定裝置(8)，傳感器(9)，其中直流電動(dòng)機(jī)(3)用于帶動(dòng)油泵⑷工作，手動(dòng)閥門(5)用于手動(dòng)打開，以便向模擬油箱⑵加油，傳感器(9)置于模擬油箱O)中，用于感知液面高度，固定裝置⑶用于固定傳感器(9)，傳感器(9)用于將感知的油面高度輸出給電氣盒(6)進(jìn)行處理，油量指示器(7)用于顯示油量。此外，針對(duì)現(xiàn)有飛機(jī)燃油測(cè)量系統(tǒng)的傳感器校準(zhǔn)仍然處于手動(dòng)調(diào)整的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器自動(dòng)校準(zhǔn)的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)。在上述本發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)還包括模擬量輸入采集卡(10)，數(shù)字量輸出卡(11)，控制模塊(12)，液位傳感器(1 ，電磁閥(14)， 其特征在于，所述模擬油箱(2)為雙管模擬油箱，傳感器(9)和液位傳感器(1 分別置于雙管模擬油箱O)的兩個(gè)管中，并且其中數(shù)字量輸出卡(11)用于接受控制模塊(12)的控制，驅(qū)動(dòng)電磁閥(14)工作，將油面加到預(yù)置的若干個(gè)高度；液位傳感器(13)用于將油面高度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，模擬量輸入采集卡(10)用于采集該電壓信號(hào)輸入到控制模塊(12)，控制模塊(12)用于處理并顯示油量，并與傳感器(9)測(cè)出的油面高度進(jìn)行對(duì)比。[0018]該測(cè)試儀具有測(cè)量精度高，工作性能穩(wěn)定，可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的模擬機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)基本功能的原理圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的基本功能的接線圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的傳感器自動(dòng)校準(zhǔn)的原理圖
具體實(shí)施方式
圖1示出數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)包括直流電源1，模擬油箱2，直流電動(dòng)機(jī)3，油泵4，手動(dòng)閥門5，電氣盒6，油量指示器7，法蘭盤8，電容式傳感器9。通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)油泵4工作，手動(dòng)打開手動(dòng)閥門5，向模擬油箱2加油，電容式傳感器9置于模擬油箱2中，法蘭盤用于固定電容式傳感器9，電容式傳感器9將油面的高度轉(zhuǎn)換為電容量輸出，通過(guò)電氣盒6處理，并經(jīng)油量指示器7將油量顯示出來(lái)。以上結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了該平臺(tái)的基本功能-模擬燃油測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)的功能。圖2示出該仿真平臺(tái)模擬機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)基本功能的原理圖。圖3示出實(shí)現(xiàn)基本功能的接線圖。接通27V的直流電源，帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)油泵4工作，同時(shí)打開手動(dòng)閥門5，向15組模擬油箱2加油到某一高度，電容式傳感器9將油面的高度轉(zhuǎn)換為電容量輸出，通過(guò)電氣盒6處理，并經(jīng)油量指示器7將油量顯示出來(lái)，從而模擬實(shí)現(xiàn)了某型飛機(jī)的燃油測(cè)量系統(tǒng)的基本功能。圖4示出機(jī)載傳感器自動(dòng)校準(zhǔn)的原理圖。將電容式傳感器9和磁致伸縮液位傳感器13分別置于雙管模擬油箱2的兩個(gè)管中。由于模擬油箱2是雙管且連通的，根據(jù)連通器原理故兩個(gè)管中的油面高度是一致的。接通27V的直流電源1，帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)3，驅(qū)動(dòng)油泵4工作。編寫相應(yīng)控制程序，在程序中設(shè)置若干個(gè)液面的校準(zhǔn)點(diǎn)，工控機(jī)12運(yùn)行該程序， 作用于數(shù)字量輸出卡11產(chǎn)生24V的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁閥14工作，將油面加到預(yù)置的若干個(gè)高度。磁致伸縮液位傳感器13作為校準(zhǔn)環(huán)節(jié)，與電容式傳感器9同時(shí)測(cè)量油面的高度， 并將該高度轉(zhuǎn)換為0-5V的電壓信號(hào)輸出。模擬量輸入采集卡10采集磁致伸縮液位傳感器13輸出的電壓信號(hào)，并輸入到工控機(jī)12中，將其與控制程序中預(yù)置的油量數(shù)據(jù)比較，若存在差距則通過(guò)控制電磁閥14繼續(xù)進(jìn)油或出油，直至雙管模擬油箱2中真實(shí)的油量數(shù)據(jù)與控制程序中預(yù)置的油量數(shù)據(jù)相等， 此時(shí)工控機(jī)12將會(huì)停止作用于數(shù)字量輸出卡11，斷開電磁閥14，油面將會(huì)穩(wěn)定在預(yù)置的高度，電容式傳感器9將油面的高度轉(zhuǎn)換通過(guò)電氣盒6進(jìn)行轉(zhuǎn)換并經(jīng)油量指示器7將油量顯示出來(lái)，記錄該結(jié)果。由于使用了高精度的磁致伸縮液位傳感器13并采用的負(fù)反饋控制， 所以對(duì)油面數(shù)據(jù)測(cè)量的測(cè)量精度大大提高。之后，將電容式傳感器9測(cè)量的結(jié)果(目測(cè)數(shù)據(jù))與預(yù)置的油量數(shù)據(jù)加以比較，如果是一致的，則證明傳感器測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，如果不一致，則證明傳感器測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差， 需要對(duì)傳感器進(jìn)行修正。從而實(shí)現(xiàn)了校準(zhǔn)機(jī)載的電容式傳感器的功能。[0029]在校準(zhǔn)機(jī)載傳感器的過(guò)程中，還包括了自動(dòng)加放油的控制。當(dāng)需要油面上升或下降到某個(gè)高度時(shí)，可以通過(guò)在工控機(jī)12中編寫相應(yīng)的控制程序，作用于數(shù)字量輸出卡11產(chǎn)生MV的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁閥14工作，控制油面的變化，同時(shí)磁致伸縮液位傳感器13作為負(fù)反饋環(huán)節(jié)又能將油面的信息傳遞到工控機(jī)，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，將油面穩(wěn)定到需要的高度，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加放油的功能，。磁致伸縮液位傳感器還可以用能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的其他傳感器替代。上述說(shuō)明僅作為優(yōu)選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員和制造或使用本發(fā)明的人可以想到對(duì)本發(fā)明所進(jìn)行的修改。因此，要理解在上面的附圖和描述中示出的實(shí)施例僅僅出于示例性的目的，且并不旨在限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求根據(jù)專利法原理，包括等同的原則進(jìn)行解釋來(lái)限定。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)，包括直流電源(1)，模擬油箱0)， 直流電動(dòng)機(jī)(3)，油泵(4)，手動(dòng)閥門(5)，電氣盒(6)，油量指示器(7)，固定裝置(8)，傳感器(9)，其中直流電動(dòng)機(jī)(3)用于帶動(dòng)油泵(4)工作， 手動(dòng)閥門(5)用于手動(dòng)打開，以便向模擬油箱(2)加油， 傳感器(9)置于模擬油箱O)中，用于感知液面高度， 固定裝置(8)用于固定傳感器(9)，傳感器(9)用于將感知的油面高度輸出給電氣盒(6)進(jìn)行處理， 油量指示器(7)用于顯示油量。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)，其中，所述傳感器 (9)為電容式傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)，還包括模擬量輸入采集卡(10)，數(shù)字量輸出卡(11)，控制模塊(12)，液位傳感器(1 ，電磁閥(14)，其特征在于，所述模擬油箱O)為雙管模擬油箱，傳感器(9)和液位傳感器(1 分別置于雙管模擬油箱O)的兩個(gè)管中，并且其中數(shù)字量輸出卡(11)用于接受控制模塊(1 的控制，驅(qū)動(dòng)電磁閥(14)工作，將油面加到預(yù)置的若干個(gè)高度，液位傳感器(1 用于將油面高度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，模擬量輸入采集卡(10)用于采集該電壓信號(hào)輸入到控制模塊(12)，控制模塊(12)用于處理并顯示油量，并與傳感器(9)測(cè)出的油面高度進(jìn)行對(duì)比。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)，其中，所述控制模塊(12)為工控機(jī)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的數(shù)字式機(jī)載燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)，其中，所述液位傳感器(1 為磁致伸縮傳感器。
專利摘要數(shù)字式燃油測(cè)量系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)包括直流電源(1)，雙管模擬油箱(2)，直流電動(dòng)機(jī)(3)，油泵(4)，手動(dòng)閥門(5)，電氣盒(6)，油量指示器(7)，固定裝置(8)，傳感器(9)，模擬量輸入采集卡(10)，數(shù)字量輸出卡(11)，控制模塊(12)，液位傳感器(13)和電磁閥(14)。電動(dòng)機(jī)(3)帶動(dòng)油泵(4)工作，手動(dòng)打開手動(dòng)閥門(5)以向模擬油箱(2)加油，傳感器(9)置于模擬油箱(2)中以感知液面高度，傳感器(9)和液位傳感器(13)分別感知油面高度輸出給電氣盒(6)進(jìn)行處理，油量指示器(7)顯示油量；受控制模塊(12)控制的數(shù)字量輸出卡(11)驅(qū)動(dòng)電磁閥(14)工作，將油面加到預(yù)置高度，液位傳感器(13)將油面高度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，模擬量輸入采集卡(10)采集電壓信號(hào)輸入到控制模塊(12)，控制模塊(12)處理并顯示油量，并與傳感器(9)測(cè)出的油量進(jìn)行對(duì)比，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)載傳感器的自動(dòng)校準(zhǔn)功能。
文檔編號(hào)G01F23/26GK202033073SQ201120094838
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者景博, 謝紅星, 黃以鋒 申請(qǐng)人:景博, 謝紅星, 黃以鋒