[发明专利]一种飞机燃油油位/密度测量装置及方法

权利要求书

1.一种光纤压强传感器，包括由光纤缠绕成的空心螺线管，上固定板，下固定板，连接管，固定环，弹性膜片和连接块；连接管与连接块及固定环连接；螺线管与上下固定板以胶粘方式进行固定连接，然后将其置于连接管的腔体内，上固定板紧贴弹性膜片，下固定板紧贴连接块；固定环将弹性膜片固定在连接管凹槽内；螺线管的两端光纤伸出连接块；连接管与连接块之间，固定环与弹性膜片之间都用密封圈进行密封。

2.如权利要求1所述的一种光纤压强传感器，其特征在于：所述的固定环，连接块，连接管均以螺纹形式进行连接。

3.一种飞机燃油油位/密度的测量方法，取权利要求1所述的光纤压强传感器四个，第一光纤压强传感器和第二光纤压强传感器安装在安装管管体的下端，第三光纤压强传感器和第四光纤压强传感器安装在管体的上端，管体中间布置有8条光纤，这8条光纤分别将四个光纤压强传感器端光纤相联，以便构成4条光路；管体固定在飞机油箱内；管体的上端开口与油箱内安装管座进行连接，安装管座固定在飞机油箱的最上端；光纤由管体穿过安装管座到达飞机油箱外，然后进行信号处理；第一光纤压强传感器和第二光纤压强传感器之间的距离，同第三光纤压强传感器和第四光纤压强传感器之间的距离相等；当飞机正常飞行时，利用第一、第二和第三光纤压强传感进行油位及密度的计算，当飞机翻转飞行时，利用第一、第三和第四光纤压强传感器进行油位及密度的计算。

4.如权利要求3所述的一种飞机燃油油位/密度的测量方法，其特征在于：安装时，应尽量使第一光纤压强传感器与油箱底面尽量靠近但不接触。

5.如权利要求3所述的一种飞机燃油油位/密度的测量方法，其特征在于：第一光纤压强传感器和第二光纤压强传感器之间，第三光纤压强传感器和第四光纤压强传感器1之间的位置是固定的，它们之间的垂直高度为H，设油箱内的压强为P_tan k，安装管内的压强为P_tube，飞机加速爬升或下降的垂直加速度分量为a，飞机姿态角俯仰角为θ，滚转角为当油位的高度为h时，有：

第一光纤压强传感器11的压强为：

第二光纤压强传感器12的压强为：

第三光纤压强13传感器的的压强为：P₃＝P_tan k-P_tube…(3)

由式(1)～(3)，我们可以获得如下公式：

式(4)表明，燃油油位h即可根据三个光纤压强传感器的压强两两做差得出；

利用式(1)减式(2)，可得到：

由式(5)可以看出，燃油密度ρ_oil可通过第一光纤压强传感器18与第二光纤压强传感器17的压强差，并结合飞机飞行姿态角及加速度信息一起来获取。

6.如权利要求3所述的一种飞机燃油油位测量方法，在测量的过程中，对于油位晃动采用的滤波处理方法为：首先，根据先前时刻数据，利用自相关法估计当前振动周期T，并取一个周期内的数据进行函数拟合，拟合的函数形式为：A即为油位的准确数值。