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現(xiàn)狀分析
近年來，國內外飛機主要應用基于計算機技術的數(shù)字化油量測量系統(tǒng)，利用傳感器將測得的油面高度和姿態(tài)角等信號傳給計算機，通過后臺計算，可以得出油箱剩余量，其中液位傳感器在整個油量測量系統(tǒng)中占據(jù)十分重要地位。
二戰(zhàn)后，電容式液位傳感器在液位測量領域中得到廣泛應用。油量測量系統(tǒng)利用電容式液位傳感器感受油面變化，把內極管制成形狀相關的剖面，讓油量與體積之間的變化呈線性對應關系，并模擬電路進行測量和計算。60年代美國人申請了磁致伸縮位移傳感器的權。比如美國俄亥俄州大學微電子傳感器實驗室與MENS中心聯(lián)合研究的超磁致伸縮傳感器，美國州立大學、日本海洋科技中心、瑞典FAB公司、英國的約翰森公司等機構都在進行此方面的研究。
過去的二三十年間，超聲波液位測量技術得到了長足的發(fā)展，正在逐漸取代傳統(tǒng)的電容式液位計。在進行液位測量時，由安裝在飛機油箱底部的超聲波探頭按一定方向與波束角發(fā)射的超聲波脈沖，脈沖與液面接觸就會發(fā)生發(fā)射，發(fā)射的脈沖唄超聲波探頭采集并轉換為電信號，電信號被輸送給具有微處理功能的指示器，由其計算出超聲波脈沖的發(fā)射時間，從而獲取油箱液面高度。
國外傳感器以采用電容式傳感器為主，新機上開始應用超聲波傳感器，現(xiàn)在正在研發(fā)磁致伸縮位移傳感器個光纖傳感器等新型傳感器。系統(tǒng)技術應用機電式系統(tǒng)和數(shù)字式系統(tǒng)，且以數(shù)字式系統(tǒng)為主。在產品上還應用了余度技術、BT技術和補償修正技術，使產品在測量精度和可靠性等方面有很大提高。
我國對civil液位傳感器技術的研究起步比較晚，上世紀70年代才開始相關技術的跟蹤和研究，并且研究工作于個別廠所，此前于簡單的仿制和生產。國內的傳感器基本上采用電容式的，有些采用浮子式液位計。超聲波液位計仍處于試制階段，傳感器技術和國外相比相距甚遠。系統(tǒng)技術水平與國外相近，但在測量精度、穩(wěn)定性、可靠性等方面還有很大的差距。
今后液位研究的問題有：飛機在飛行過程中，燃油溫度可高達250~350℃，滑油溫度zui高達170℃。高溫會改變油液的物理特性，從而對液位測量造成一定的影響。因此，未來對液位傳感器研究時必須充分考慮溫度的影響。①飛機飛行時，油液溫度變化會引起油液密度變化且溫差變化很大。這會引起磁致伸縮位移傳感器浮子在油液中浸沒程度受到油液密度變化的影響，導致測量結果不夠，必須加以修正。②超聲波的傳播速度隨溫度變化而變化，而且隨傳播距離的增加，超聲波的聲壓和聲強也會按指數(shù)級規(guī)律衰減，這些因素都會對液位測量產生影響。
液位測量技術方法
飛機油量測量是一個非常復雜的過程。由于飛機飛行姿態(tài)多變，瞬時產生的俯仰角和橫滾角會使計算過程變得相當復雜；而燃箱和滑油箱的復雜結構，也直接影響計算結果的準確性。故而對油量測量技術方法研究十分必要。
目前，國內多數(shù)采用數(shù)字式測量系統(tǒng)通過感知傳感器的浸油深度、飛行姿態(tài)角和三軸過載信息，計算出油液的體積，再結合油液質量特性數(shù)據(jù)庫來得出油量測量結果。提出的一種“層切法”可實現(xiàn)不規(guī)則形狀油箱測量。是利用三維建模軟件建立油箱模型，研究傳感器的敷設位置方法以及傳感器測量深度和油箱剩余油液體積之間的對應關系。
國內外學者所研究的油量測量技術方法大體一致，利用計算機接受傳感器的感應信息，然后結合油箱特性曲線，通過插值計算出油箱測量結果。
綜合上述，civil測量技術發(fā)展的前景廣闊，相關技術問題有待進一步研究：① civil油量測量除了受到飛行姿態(tài)多變的影響之外，溫度也是其中一個重要影響因素，這會對油液特性和液位測量造成一定影響。在溫度補償方面還需深入研究；②探索一種新的油量測量技術方法，即只需測量油箱高度和飛行姿態(tài)角，無需參照油箱特性曲線就可以在線計算出瞬時油箱剩余油量。③ civil油量測量技術還需朝著數(shù)字化、綜合化方向大力發(fā)展。
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