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一种复合式燃油 传感器

阅读：314发布：2021-06-09

专利汇可以提供一种复合式燃油传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明为一种复合式燃油传感器，包括油箱壳体、安装盒、导杆、温度传感器、液位传感器、油量传感器；所述油箱壳体顶端开口与安装盒底部密封连接；所述导杆设置在油箱壳体中，导杆内部中空，顶部固定在安装盒底盘内，底部与油箱壳体内空间的底部连接；所述温度传感器设置在导杆内部底端；所述液位传感器活动安装在导杆外；所述油量传感器为电容式油量传感器，包括电容式传感器正极、电容式传感器负极；电容式传感器正极和电容式传感器负极为与油箱壳体侧壁形状一致的壁形结构；所述电容式传感器正极和电容式传感器负极的顶端固定密封在安装盒中，底端固定在油箱壳体的底面；三个传感器结合设置，实现了设备的减重和占用空间的减少。，下面是一种复合式燃油传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种复合式燃油传感器，其特征在于，包括油箱壳体（1）、安装盒（2）、导杆（4）、温度传感器（5）、液位传感器（6）、油量传感器（7）、开口（11）；
所述油箱壳体（1）顶端开口与安装盒（2）底部密封连接；
所述导杆（4）设置在油箱壳体（1）中，导杆（4）内部中空，顶部固定在安装盒（2）底盘内，底部与油箱壳体（1）内空间的底部连接；
所述温度传感器（5）设置在导杆（4）内部底端；
所述液位传感器（6）活动安装在导杆（4）外；
所述油量传感器（7）为电容式油量传感器，包括电容式传感器正极（8）、电容式传感器负极（9）；电容式传感器正极（8）和电容式传感器负极（9）为与油箱壳体（1）侧壁形状一致的壁形结构；所述电容式传感器正极（8）和电容式传感器负极（9）的顶端固定密封在安装盒（2）中，底端固定在油箱壳体（1）的底面；所述电容式传感器正极（8）和电容式传感器负极（9）之间有固定的间隔；所述开口（11）设置在电容式传感器正极（8）和电容式传感器负极（9）的顶端与底端。
2.如权利要求1所述的一种复合式燃油传感器，其特征在于，所述安装盒（2）中设置信号处理器（3）；所述信号处理器（3）通过导线与温度传感器（5）、油量传感器（7）相连；
所述温度传感器（5）的导线通过导杆（4）连入安装盒（2）中然后与信号处理器（3）相连；
所述电容式油量传感器正极（8）和电容式油量传感器负极（9）连接的导线从安装盒（2）中接出与信号处理器（3）相连。
3.如权利要求2所述的一种复合式燃油传感器，其特征在于，所述油量传感器（7）与信号处理器（3）连接的电路包括信号激励模块、电阻R412、电阻R417、电阻R411、油量传感器、第一信号放大模块、数字电桥转换模块、信号处理器（3）；
所述信号激励模块连接电阻R412后与油量传感器（7）相连接；
所述油量传感器（7）接收信号端连接电阻R412、输出信号端连接电阻R417后接入第一信号放大模块的负极输入端；
所述第一信号放大模块的输出端连接电阻R411后与数字电桥转换模块相连接；
所述数字电桥转换模块与信号处理器（3）相连接。
4.如权利要求2所述的一种复合式燃油传感器，其特征在于，所述温度传感器（5）与信号处理器（3）连接的电路包括桥式电阻传感器模块、电阻R303、电阻R305、第二信号放大模块、电阻R326、电压跟随器；
所述桥式电阻传感器模块为由温度传感器（5）、可调电阻RP301、电阻R301、电阻R308组成的桥式电阻电路；
所述桥式电阻电路的负极输出端与电阻R305连接后接入第二信号放大模块的负极输入端，桥式电阻电路的正极输出端与电阻R303连接后接入第二信号放大模块的正极输入端；
所述第二信号放大模块的输出端连接电阻R326后与电压跟随器的正极输入端相连；
所述电压跟随器的输出端与信号处理器（3）相连。
5.如权利要求2所述的一种复合式燃油传感器，其特征在于，还有液位警报电路；所述液位警报电路位于导杆（4）中并与信号处理器（3）相连，包括电阻R119、电阻R118、光耦D114、电阻R117、液位信号器；
所述光耦D114的ANODE正极输入端与串联的电阻R119、电阻R118连接后，再连接输入电源；
所述光耦D114的CATHODE负极输入端和EMITTOR发射集接线端接地；
所述光耦D114的COLLECTOR集电极接线端与信号处理器（3）连接；
所述液位信号器为开关信号，与电阻R119、电阻R118之间的节点和光耦D115的COLLECTOR集电极接线端连接；
所述电阻R117与电源连接后接入信号处理器（3）。
6.如权利要求5所述的一种复合式燃油传感器，其特征在于，所述液位传感器（6）内安装有磁铁，所述液位信号器为能被磁铁吸引的干弹簧（10）；所述干弹簧（10）固定安装在导杆（4）内。
7.如权利要求1所述的一种复合式燃油传感器，其特征在于，所述安装盒（2）由经阳极化处理且表面喷漆的整块铝合金加工而成。

说明书全文

一种复合式燃油传感器

技术领域

[0001] 本发明属于飞机燃油测量领域，具体地说，涉及一种复合式燃油传感器。

背景技术

[0002] 燃油系统具有实时测量飞机燃油油量、燃油温度、各油箱剩油告警信号等功能。燃油系统的精度与可靠性，直接关系到飞机控制系统的控制精度与可靠性，进而关系到整个飞机的飞行安全。随着计算机仿真、材料科学和工艺技术的不断发展，飞机需求不断提高，研制新一代的燃油系统，对于提高整个飞机的技战术指标，满足飞机的需求，有着十分重要的意义。而液位测量传感器作为燃油测量系统中最初端的重要部分,需要将燃油数据、液位和温度信息实时地、稳定地、尽量减小外界干扰地测量并传输至燃油管理计算机，对飞机的燃油管理有着重要的意义。

[0003] 目前国内燃油系统要测量燃油油量、燃油温度和液位信息（液位告警），需要安装油量传感器、温度传感器和液位信号器3个产品。在目前系统减重的趋势下，需要在满足系统功能的前提下，进行综合和优化，因此，需要有1种复合式燃油传感器，既能测量燃油油量，又能测量燃油温度和液位。

发明内容

[0004] 本发明基于目前飞机系统减重的需求，提出了一种复合式燃油传感器，通过将油量传感器、温度传感器和液位传感器设置于一体，减少了燃油传感器的体积和重量，并使用同一信号处理器集中处理三种信号，在实现了系统减重的同时，提高了系统的稳定性。

[0005] 本发明具体实现内容如下：一种复合式燃油传感器，包括油箱壳体、安装盒、导杆、温度传感器、液位传感器、油量传感器、开口；
所述油箱壳体顶端开口与安装盒底部密封连接；
所述导杆设置在油箱壳体中，导杆内部中空，顶部固定在安装盒底盘内，底部与油箱壳体内空间的底部连接；
所述温度传感器设置在导杆内部底端；
所述液位传感器活动安装在导杆外；
所述油量传感器为电容式油量传感器，包括电容式传感器正极、电容式传感器负极；电容式传感器正极和电容式传感器负极为与油箱壳体侧壁形状一致的壁形结构；所述电容式传感器正极和电容式传感器负极的顶端固定密封在安装盒中，底端固定在油箱壳体的底面；所述开口设置在电容式传感器正极和电容式传感器负极的顶端与底端。

[0006] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述安装盒中设置信号处理器；所述信号处理器通过导线与温度传感器、油量传感器相连；所述温度传感器的导线通过导杆连入安装盒中然后与信号处理器相连；
所述电容式油量传感器正极和电容式油量传感器负极连接的导线从安装盒中接出与信号处理器相连。

[0007] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述油量传感器与信号处理器连接的电路包括信号激励模块、电阻R412、电阻R417、电阻R411、油量传感器、第一信号放大模块、数字电桥转换模块、信号处理器；所述信号激励模块连接电阻R412后与油量传感器相连接；
所述油量传感器接收信号端连接电阻R412、输出信号端连接电阻R417后接入第一信号放大模块的负极输入端；
所述第一信号放大模块的输出端连接电阻R411后与数字电桥转换模块相连接；
所述数字电桥转换模块与信号处理器相连接。

[0008] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述温度传感器与信号处理器连接的电路包括桥式电阻传感器模块、电阻R303、电阻R305、第二信号放大模块、电阻R326、电压跟随器；所述桥式电阻传感器模块为由温度传感器、可调电阻RP301、电阻R301、电阻R308组成的桥式电阻电路；
所述桥式电阻电路的负极输出端与电阻R305连接后接入第二信号放大模块的负极输入端，桥式电阻电路的正极输出端与电阻R303连接后接入第二信号放大模块的正极输入端；
所述第二信号放大模块的输出端连接电阻R326后与电压跟随器的正极输入端相连；
所述电压跟随器的输出端与信号处理器相连。

[0009] 为了更好地实现本发明，进一步地，还有液位警报电路；所述液位警报电路位于导杆中并与信号处理器相连，包括电阻R119、电阻R118、光耦D114、电阻R117、液位信号器；所述光耦D114的ANODE正极输入端与串联的电阻R119、电阻R118连接后，再连接输入电源；
所述光耦D114的CATHODE负极输入端和EMITTOR发射集接线端接地；
所述光耦D114的COLLECTOR集电极接线端与信号处理器连接；
所述液位信号器为开关信号，与电阻R119、电阻R118之间的节点和光耦D115的
COLLECTOR集电极接线端连接；
所述电阻R117与电源连接后接入信号处理器。

[0010] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述液位传感器内安装有磁铁，所述液位信号器为能被磁铁吸引的干弹簧；所述干弹簧固定安装在导杆内。

[0011] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述安装盒由经阳极化处理且表面喷漆的整块铝合金加工而成。

[0012] 本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：1）减少了设备的重量；
2）减少了设备占据的空间；
3）系统运行稳定。
附图说明

[0013] 图1为本发明总结构示意图；图2为信号处理器与油量传感器连接电路示意图；
图3为信号处理器与温度传感器连接电路示意图；
图4为信号处理器与液位信号器连接电路示意图；
图5为电容式传感器两极底端设置开口示意图。

[0014] 其中：1、油箱壳体，2、安装盒，3、信号处理器，4、导杆，5、温度传感器，6、液位传感器，7、油量传感器，8、电容式传感器正极，9、电容式传感器负极，10、干弹簧，11、开口。

具体实施方式

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0016] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0017] 实施例1：一种复合式燃油传感器，如图1、图5所示，包括油箱壳体1、安装盒2、导杆4、温度传感器
5、液位传感器6、油量传感器7、开口11；
所述油箱壳体1顶端开口与安装盒2底部密封连接；
所述导杆4设置在油箱壳体1中，导杆4内部中空，顶部固定在安装盒2底盘内，底部与油箱壳体1内空间的底部连接；
所述温度传感器5设置在导杆4内部底端；
所述液位传感器6活动安装在导杆4外；
所述油量传感器7为电容式油量传感器，包括电容式传感器正极8、电容式传感器负极
9；电容式传感器正极8和电容式传感器负极9为与油箱壳体1侧壁形状一致的壁形结构；所述电容式传感器正极8和电容式传感器负极9的顶端固定密封在安装盒2中，底端固定在油箱壳体1的底面；所述开口11设置在电容式传感器正极8和电容式传感器负极9的顶端与底端。

[0018] 工作原理：将液位传感器6、温度传感器5和油量传感器7设置在一起，减少了设备的占用体积及重量，将正极和负极都设置成与油箱壳体1的侧壁形状一样的壁形结构，并在两极壁板上端和下端都设置开口，使得燃油可以充分且全面地与电容式油量传感器的两极接触，电容式油量传感器可以感应整个油箱内的燃油变化；温度传感器5设置在导杆4底部用于检测油箱底部的温度液位传感器6可以反映燃油液位的变化情况。

[0019] 实施例2：为了更好地实现本发明，进一步地，如图1所示，所述安装盒2中设置信号处理器3；所述信号处理器3通过导线与温度传感器5、油量传感器7相连；
所述温度传感器5的导线通过导杆4连入安装盒2中然后与信号处理器3相连；
所述电容式油量传感器正极8和电容式油量传感器负极9连接的导线从安装盒2中接出与信号处理器3相连。

[0020] 工作原理：将信号处理器3安装在安装盒2内，可以隔绝油箱壳体1内的燃油接触信号处理器3。

[0021] 本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

[0022] 实施例3：本发明在上述实施例1-2任一项的基础上，为了更好地实现本发明，如图1、图2、图3和图4所示，进一步地，所述油量传感器7与信号处理器3连接的电路包括信号激励模块、电阻R412、电阻R417、电阻R411、油量传感器、第一信号放大模块、数字电桥转换模块、信号处理器3；
所述信号激励模块连接电阻R412后与油量传感器7相连接；
所述油量传感器7接收信号端连接电阻R412、输出信号端连接电阻R417后接入第一信号放大模块的负极输入端；
所述第一信号放大模块的输出端连接电阻R411后与数字电桥转换模块相连接；
所述数字电桥转换模块与信号处理器3相连接；
所述温度传感器5与信号处理器3连接的电路包括桥式电阻传感器模块、电阻R303、电阻R305、第二信号放大模块、电阻R326、电压跟随器；
所述桥式电阻传感器模块为由温度传感器5、可调电阻RP301、电阻R301、电阻R308组成的桥式电阻电路；
所述桥式电阻电路的负极输出端与电阻R305连接后接入第二信号放大模块的负极输入端，桥式电阻电路的正极输出端与电阻R303连接后接入第二信号放大模块的正极输入端；
所述第二信号放大模块的输出端连接电阻R326后与电压跟随器的正极输入端相连；
所述电压跟随器的输出端与信号处理器3相连；
进一步地，还有液位警报电路；所述液位警报电路位于导杆4中并与信号处理器3相连，包括电阻R119、电阻R118、光耦D114、电阻R117、液位信号器；
所述光耦D114的ANODE正极输入端与串联的电阻R119、电阻R118连接后，再连接输入电源；
所述光耦D114的CATHODE负极输入端和EMITTOR发射集接线端接地；
所述光耦D114的COLLECTOR集电极接线端与信号处理器3连接；
所述液位信号器为开关信号，与电阻R119、电阻R118之间的节点和光耦D115的
COLLECTOR集电极接线端连接；
所述电阻R117与电源连接后接入信号处理器3。

[0023] 工作原理：油量传感器7的电容式油量传感器正极8和电容式油量传感器负极9插入燃油中，根据燃油的变化可以反馈不同变化的激励信号，油量传感器7根据不同的激励信号反馈不同的电容信号到第一信号放大模块，第一信号放大模块将微弱的电容信号变化按比例放大后传输给数字电桥转换模块，再经数字电桥转换模块传输给信号处理器3，其中根据设置不同的电阻R413阻值，可以实现电容信号放大不同的倍数；温度传感器与其他电阻组成桥式电阻电路，接入电源后接入第二信号放大模块进行信号的放大，然后在第二信号放大模块与信号处理器3之间再连接一个电压跟随器，最终形成对油箱底部温度的测量与分析；
液位信号器为开关信号，液位信号开关闭合和开启时，信号处理器3接收到的电源信号不一样，故通过液位信号器可以实现液位到一定限度时候的报警作用。

[0024] 本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。

[0025] 实施例4：本发明在上述实施例1-3任一项的基础上，为了更好地实现本发明，如图1、图4所示，进一步地，所述液位传感器6内安装有磁铁，所述液位信号器为能被磁铁吸引的干弹簧10；所述干弹簧10固定安装在导杆4内。

[0026] 工作原理：液位传感器6在导杆4上随液位的高低而升降，在液位传感器6中设置磁铁，在导杆4内设置干弹簧10作为液位信号器，当液位传感器6到干弹簧10所在位置时，通过磁铁将干弹簧10吸引，使得干弹簧10连接导杆4内预设的报警电路，从而实现报警的功能；需要注意的是，干弹簧10的设置根据不同需求进行，可以设置在导杆4内部高处作为液位过高警报，也可以设置在导杆4内部低处作为液位过低的警报，且可以在导杆内设置不同组干弹簧10做不同液位的警报；且干弹簧10可以通过磁铁吸引连接来进行传达信号的改变，也可以通过磁铁吸引断开电路来反馈信号的改变从而报警，上述情况都在本发明的保护范围内。

[0027] 本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

[0028] 实施例5：本发明在上述实施例1-4任一项的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，所述安装盒2由经阳极化处理且表面喷漆的整块铝合金加工而成。

[0029] 工作原理：上述操作可以满足本装置的需要一定的电磁屏蔽、一定的结构强度和抗腐蚀性能要求。

[0030] 本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

[0031] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

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