飛行器燃油測量裝置、油箱、飛行器以及燃油測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃油測量技術領域，具體而言，涉及一種飛行器燃油測量裝置、油箱、飛行器以及燃油測量方法。
【背景技術】
[0002]目前，飛機油箱內的燃油測量裝置只能測量水平位置的燃油存量，當飛機在飛行時改變飛行姿態時，則無法準確對油箱內的燃油進行測量。因此，亟需一種測量裝置以在飛機飛行姿態改變時進行準確測量。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種飛行器燃油測量裝置、油箱、飛行器以及燃油測量方法，以解決現有技術中的測量結果不準確的問題。
[0004]根據本發明的一個方面，提供了一種飛行器燃油測量裝置，飛行器燃油測量裝置包括多組測量單元，每組測量單元包括光信號發射器、反射結構以及接收器，光信號發射器用于向儲液箱內的液體發射測量光，反射結構設置在儲液箱的底部，反射結構用于反射進入液體內的光信號，接收器用于接收經反射結構反射并從液體折射出的光信號;傾斜角傳感器，用于測量儲液箱的傾斜角度;處理器，處理器分別與接收器以及傾斜角傳感器連接，處理器根據經反射結構反射并從液體折射出的光信號以及傾斜角度確定儲液箱內的液體量。
[0005]進一步地，以儲液箱的中心建立空間直角坐標系，空間直角坐標系的三個坐標平面內均設置有測量單元。
[0006]進一步地，光信號發射器包括信號發射單元，用于發射初始光；吸能組件，設置在初始光的光路上，吸能組件用于降低初始光的能量，初始光經過吸能組件后形成測量光。
[0007]進一步地，吸能組件包括散射透鏡。
[0008]進一步地，吸能組件還包括平面反射透鏡，設置在散射透鏡至液體的光信號的路徑上。
[0009]進一步地，吸能組件還包括散熱板，設置在平面反射透鏡折射的光的路徑上。
[0010]進一步地，多個光信號發射器發出的測量光的頻率各不相同。
[0011]根據本發明的一個方面，提供了一種油箱，包括飛行器燃油測量裝置，飛行器燃油測量裝置為上述提供的飛行器燃油測量裝置。
[0012]進一步地，油箱包括法蘭，法蘭用于安裝光信號發射器、反射結構以及接收器，法蘭上設置有與油箱內部連通的進油管和出油管。
[0013]根據本發明的另一方面，提供了一種飛行器，包括油箱，油箱為上述提供的油箱。
[0014]根據本發明的另一方面，提供了一種燃油測量方法，通過上述提供的飛行器燃油測量裝置測量儲液箱的液體量，燃油測量方法包括通過光信號發射器從液體上方向液體內發送光信號;通過接收器接收由液體內的反射結構反射并從液體內折射出的光信號;通過傾斜角傳感器檢測儲液箱的傾斜角度;根據折射出的光信號以及傾斜角度計算儲液箱內的液體量。
[0015]進一步地，通過接收器接收由液體內反射結構反射并從液體內折射出的光信號，獲取光信號的位置參數;根據位置參數以及傾斜角度計算儲液箱內的液體量。
[0016]進一步地，預先標定儲液箱內沒有液體時，接收器接收到的光信號的位置，以及標定儲液箱存滿液體時，接收器接收到的光信號的位置;將測量的光信號的位置參數與預先標定的光信號的位置比較，獲取液體高度數據;根據傾斜角度校正液體高度數據;根據校正后的液體高度數據計算儲液箱的液體量。
[0017]應用本發明的技術方案，利用傾斜角傳感器實時檢測飛機在飛行時的傾斜角度，并通過測量單元中的光信號發射器、反射結構以及接收器配合以測量油箱剩余燃油的深度，處理器通過測量單元測量的深度數據以及傾斜角傳感器測量的傾斜角度數據計算，以得到油箱內剩余燃油的油量，如此可在油箱隨飛機發生偏移時準確測量出油箱內的油量，進而滿足飛機在飛行時對燃油的測量要求。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本發明實施例提供的飛行器燃油測量裝置的結構示意圖；
[0020]圖2示出了圖1中飛行器燃油測量裝置在儲液箱內的示意圖；
[0021]圖3示出了圖1中光信號發射器的結構示意圖；
[0022]圖4示出了根據本發明實施例提供的燃油測量方法的流程示意圖。
[0023]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0024]10、光信號發射器；11、信號發射單元；12、散射透鏡；13、平面反射透鏡；14、散熱板;20、反射結構；30、接收器;40、傾斜角傳感器;50、法蘭;61、進油管;62、出油管；70、液體液面;80、儲液箱。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0026]如圖1和圖2所示，本發明提供一種飛行器燃油測量裝置的實施例，該飛行器燃油測量裝置包括:多組測量單元、傾斜角傳感器40以及處理器。其中，在本實施例中，液體為燃油。每組測量單元包括光信號發射器10、反射結構20以及接收器30，反射結構20設置在儲液箱80的底部，光信號發射器10、反射結構20以及接收器30對應設置，以使光信號發射器10發出的測量光在經反射結構20反射后被接收器30接收到，具體地，每組內的接收器30接收經反射結構20反射并從液體折射出的光信號。接收器30在接收的光信號后將數據傳送至處理器，處理器根據該數據并結合當前狀態下傾斜角傳感器40測得的傾斜角度計算得到此時儲液箱80剩余的燃油量。具體地，記錄光信號發射器10發送光信號進入燃油液面的入射角為α，進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，當液面變化Ah時，接收器30接收到由液面折射出的光信號會移動s的距離，由此可以計算得出Ah與s的關系，然后算出當油箱從滿油狀態至無油狀態時光點的移動位置關系，即可得到當液面折射出的光信號位于接收器30某一位置時對應的油液高度，再通過傾斜角度數據進行校正，得到的校正數據與油箱體積結合計算即可得到此時油箱的油量。
[0027]應用本實施例提供的飛行器燃油測量裝置，利用傾斜角傳感器40實時檢測飛機在飛行時的傾斜角度，并通過測量單元中的光信號發射器10、反射結構20以及接收器30配合以測量油箱剩余燃油的深度，處理器通過測量單元測量的深度數據以及傾斜角傳感器40測量的傾斜角度數據計算，以得到油箱內剩余燃油的油量，如此可在油箱隨飛機發生偏移時準確測量油箱內的油量，進而滿足飛機在飛行時對燃油的測量要求。并且，通過在油箱內設置多組測量單元，能夠滿足飛機在任意飛行姿態時對燃油量進行測量，此時可通過處理器對多個測量單元數據進行處理，即可得到較為準確的燃油量數據。此外，可在處理器中預先記錄儲液箱80的幾何形狀，通過與測量單元測量的深度以及傾斜角度進行比對，進而能夠得到具體的燃油量。
[0028]具體地，該裝置的準確性與測量單元的設置數量以及在油箱內的布局有關。在本實施例中，以儲液箱80的中心建立空間直角坐標系，其中Z軸為豎直軸，Y軸為飛機前行方向，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據與水平面平行，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]為了提高測量準確性，在空間直角坐標系的三個坐標平面內均設置一個測量單元，可選地，在不同于三個坐標平面的另一平面內也設置一個測量單元，以進一步提高測量準確性。為了避免每組測量單元相互干擾，多組測量單元內的光信號發射器10的激光頻率各不相同。
[0030]在本實施例中，該光信號發射器10包括信號發射單元11和吸能組件。其中，信號發射單元11用于發射初始光。為了避免光信號發射器10發出的光信號帶有較高能量，使油箱發生危險。在光信號發射器10發出的光信號照射在燃油之前，通過吸能組件降低信號發射單元11向燃油發射的光信號的能量。初始光經吸能組件吸能后形成測量光。
[0031]具體地，該吸能組件包括散射透鏡12。其中，散射透鏡12設置在信號發射單元11向燃油發射的光信號的路徑上。通過散射透鏡12散射光信號，以降低照射在燃油上的光信號的能量。其中，根據使用需要，可設置多組散射透鏡12，以將由信號發射單元11發出的光束分散成較大的光斑，從而減少油液單位體積上吸收的光信號的能量。
[0032]在本實施例中，