航空油量测量技术研究及其发展现状

介绍了航空油量测量技术在飞机航行过程中的重要作用、发展现状和航空油量测量系统的基本工作原理,描述了液位测量传感器的工作原理及其发展过程,总结了国内外油量测量的计算方法,并罗列了对测量结果造成影响的一些因素。经分析指出数字化、综合化是航空油量测量系统的必然发展趋势。

电容传感器处理电路

为减少电容传感器处理电路带来的测量误差,提高仪器的测量精度和稳定性,利用对称平衡电路,选用"零"温漂系数的电容作为参考,用于补偿温度变化引起的电子元器件参数漂移带来的误差;采取"中和电流"的方式,消除本体电容、寄生电容对测量结果的影响,提高了传感器的测量分辨率,降低了处理电路对驱动电缆的要求.实验表明,用1.5 m长的电容传感器测量油位,分辨率可达0.1 mm,常温下长期稳定性小于0.3 mm,与其他处理方式相比,精度从0.8%提高至0.18%.

磁致伸缩飞机油位传感器的电路设计

本文根据磁致伸缩液位传感器的测量原理,进行了磁致伸缩油位传感器的电路设计,对燃油密度变化造成的误差进行了温度补偿。该方法可以使燃油液位测量精度得到很大改进,有一定的实用性和先进性。

一种分段电容式汽车燃油油位传感器

设计了一种新型的分段电容式汽车燃油油位传感器,即在两块极板间沿测量高度上等间距构造n段初始值相同的微小电容,一旦油液进入微小电容极板内其电容值就会超过初始值,通过判断这些超过初始值的电容数量即可根据其几何间距计算出油液高度。当分段数足够多时可实现高精度且与介质无关的液位测量。实验结果验证了产品的实用性和油品兼容性。

单管计算电容式液位传感器的仿真与特性研究

计算电容式液位传感器采用计算电容原理,经过单管式轻量化的结构改良设计。为探究改良结构对传感器特性的影响,针对单管计算电容式液位传感器建立有限元模型,利用分析软件ANSYS仿真分析几个重要结构参数对传感器灵敏度的影响。特性试验表明:传感器输入输出曲线与仿真结果具有良好的一致性;在0~200 mm量程内传感器线性度为±0.8%,回程误差为±0.03 pF,液位测量的最大引用误差为-1.0%FS。该研究为计算电容式液位传感器的结构优化提供了理论基础,有利于该新型传感器在航空、航天燃料液位测量领域的应用推广。

基于电容式传感器的载重汽车燃油液位测量方法

针对传统的浮子-可变电阻方法测量燃油量的缺陷,提出了一种基于电容式传感器的燃油量液位测量方法,根据燃油液位与电容传感器的电容值成良好的线性关系测量液位。实验室测量结果表明,采用该方法燃油液位和传感器电容具有较好的线性度,测量误差小于±5%,耗电量低,使用寿命长。

车辆发动机油耗测量系统设计

为解决现有车辆发动机油耗仪测量操作繁琐、效率低、需拆解车辆等问题,利用液位压力变化与燃油消耗体积变化量之间的关系,设计了车辆发动机燃油消耗量测量系统。系统采用涡轮流量计、液位变送器等高精度传感器采集试验数据,数据处理程序采用LabVIEW软件编写,实现了车辆发动机燃油消耗量的不解体测量。系统试验表明,测量系统结构简便、测量效率较高,燃油消耗量测量精度符合要求。

单管计算电容式燃料液位传感器理论特性研究

由于计算电容原理在电磁计量领域具有极高的准确度,将其应用在传感器的研制上具有重要的现实意义。针对传统双层套筒的电容式液位传感器在加工及装配过程中极易引入误差、存在毛细现象等问题,首次将计算电容原理运用在燃料液位测量领域,对计算电容原理进行深入研究,设计新的计算电容结构并对其进行修正,同时结合新的结构建立新的燃料液位测量模型,得出相应的修正系数及液位测量公式。最后,以纯度为99.8%的无水乙醇作为被测燃料进行液位测量试验,燃料液位变化范围为180 mm,输出电容值在0.6 p F^17 p F之间,实验结果表明:燃料液位与传感器输出电容值具有良好线性关系,线性度达到0.48%。该研究为计算电容原理在工程中的应用奠定了理论基础。

汽车油位传感器磨损模型及磨损寿命的可靠性预测

通过对油位传感器进行接触力学分析,基于数值离散方法建立了油位传感器的磨损模型,经过干式耐久性磨损实验得到模型的相关参数,并利用蒙特卡洛法对触头与导带的磨损寿命进行可靠性评估.结果表明,所建数值模型和磨损寿命可靠性预测结果可应用于油位传感器的磨损仿真.

航天器燃料箱液位优化测量仿真研究

燃料箱液位的实时、精确测量对提高航天器的有效运载能力和效率有着重大的现实意义。传统的液位测量模型存在装配及加工误差,毛细现象引起迟滞等问题。首次利用计算电容原理将双极筒的传感器结构改进为轻量化单管式。采用有限元法和ANSYS分析软件对结构参数进行了仿真分析,使灵敏度与极板间隙张角和石英管厚度呈正相关,与石英管内半径、屏蔽层与极板间距呈负相关。正交优化实验表明,极板间隙张角2°,石英管内半径11.5mm,石英管厚度1.6mm,屏蔽层与极板间距3mm时的灵敏度最优,相比原来提高了13%,为航天器燃料箱液位优化测量提供了可行方法。

汽车油位传感器厚膜电阻的力学性能

通过对汽车市场应用最广的油位传感器核心部件厚膜电阻导带进行分析和样品准备,利用纳米压痕法对常用的三种油位传感器厚膜电阻导带:C4303GCD(银/钯导体浆料)、C4303M(银/钯导体浆料)和5800B(陶瓷铂金导体浆料)及其基片进行了力学性能测试,得到了厚膜电阻导带的硬度、弹性模量等力学特性参数。结果表明:C4303GSD型导带的硬度值和弹性模量最大,而且导带中银/钯含量比越低,导带硬度值越高。该研究对于油位传感器质量提高有着十分重要的意义,不但解决了目前生产厂家无法测出厚膜电阻导带力学性能的问题,也为新型油位传感器的触头导带的合理配对选型和性能改进,厚膜电阻导带的质量和耐磨性评价提供了重要的理论和试验依据。

具有自动纠错功能的汽车油位指示系统的设计

传统油表的油位传感器是由滑动变阻器组成的,在使用过程中容易造成油位测量电路接触不良,使测量结果误差较大,尤其是当汽车处在非水平路面时,油位测量的误差更大,本文用干簧管组成新型油位传感器,设计新的测量电路,使油位测量不但准确,而且还具有自动纠错功能。

汽车油位传感器挡位故障研究

某车型油位传感器为干簧管式结构,传感器挡位故障表现为油表指针在3/4挡以下无反应。经过调查及试验分析,故障原因为生产传感器时需调整PCB板安装角度,但此时PCB板与外侧塑料管间已灌装部分防护树脂,树脂阻碍PCB板扭转,外力施加在干簧管上,造成了3/4挡位干簧管损伤,经过一定使用时间后,簧片无法断开,传感器最大输出阻值只能达到3/4挡位的阻值,所以油表指针在3/4挡位以下无反应。为避免此类问题,PCB板外侧不再灌装树脂,PCB板两侧使用密封胶和橡胶座保护。

接触电阻对燃油表指示不准的影响与改进

为了解决液位传感器在使用过程中产生的接触电阻对油表指示的影响,本文主要分析了2PIN及3PIN燃油泵液位传感器的工作原理及改进措施,改进后的验证结果表明:3PIN液位传感器能够有效消除接触电阻对油表指示的影响。本文可为燃油系统工程师提供设计指导。

汽车油位传感器及其发展动向

详细论述了汽车油位传感器的技术现状,对4种接触式传感器(厚膜电阻式、绕线电阻式、密封式、磁性开关式)和4种非接触式传感器(霍尔式、磁性浮子霍尔式、电容式、超声波式)的结构和工作原理进行了介绍,对各传感器的优缺点进行了分析比较。结合目前主流传感器的发展动态,对传感器的发展方向进行了总结归纳。

基于电容式传感器的油位测量系统研究

随着船舶自动化程度的不断提高,对船舶燃油舱的油位测量提出了更高的要求。针对船舶燃油舱的特点,设计了基于电容式油位传感器的油位测量系统,其原理是依靠测量传感器中介质的变化,获取油位的高度和油量,并实施了温度补偿和倾角补偿设计。实验结果表明,系统能够准确的以全量程线性化测量和显示。

MA60飞机燃油试验台燃油测量系统

针对MA60飞机地面燃油试验台高精度燃油测量需求,设计了一种油量测量系统。该系统通过磁致伸缩传感器测得燃油箱内液面高度,结合存储在测量计算机中的H-V(油位-体积)和T-ρ(温度-密度)曲线计算得到燃油油量。通过试验证明,该系统测量精度高,稳定可靠,具有很强的实用性。

基于碳纤维复合材料的电容式燃油油位测量传感器

利用解析法和Ansys软件对基于碳纤维复合管材的电容式燃油油位测量传感器设计进行了计算和分析,给出了传感器的结构设计和中和电流法测量电路,实现了碳纤维复合材料在电容式油位测量中的应用。对传感器和测量系统的标定和稳定性、可靠性、高低温等试验,结果表明碳纤维复合管材电容式油位测量传感器在飞机燃油测量中的应用是可行的。

基于光纤传感的飞机油箱液位监测传感器

为了监测飞机油箱液位,设计了一种以石英材质为基底的新型光纤光栅温度传感器。该材质与光纤的热膨胀系数一致,避免了光栅与基体热胀系数差异过大导致的长期稳定性变差问题,整体的无金属封装形式也保证了油箱在易燃易爆环境下的安全性。采用两端点胶的粘接方式,使用紫外胶将光纤固定在石英材质的基底上,并通过温度重复性试验、温度标定试验和验证试验等对传感器的性能进行测试。结果表明:采用石英材质作为基底的光纤光栅温度传感器线性度为0.998,温度灵敏度为8.5~9.2pm/℃。传感器性能良好,将传感器绕飞机油箱内壁进行阵列排布,油箱液位高度的精度与传感器的排布密度有关,能够达到对油箱液位进行监测的要求。

基于同轴线式相位法的油量检测系统

喷油器的喷油精度直接影响燃油的燃烧效果,可靠的喷油量检测方法可以保证喷油器的喷油精度,减少汽车尾气中污染气体的排放。为了实现喷油量的检测,将油量的检测转换为燃油液位的高度检测,使用同轴线式传感器对燃油液面高度进行测量,设计了一种新型的油量检测方法。使用Delphi设计了人机交互界面,清晰显示检测系统的状态与数据;下位机以MC9S08AC60芯片为核心,实现了数据采集与传输。该设计在稳定性、检测精度与响应性上达到了设计要求。