[发明专利]一种基于大型灭火飞机水箱水量测量系统及方法

说明书

本发明属于特种飞行器系统设计领域，公开了一种基于大型灭火飞机水箱水量测量系统，包括至少一个水量传感器、水密电缆和控制盒，水量传感器设在水箱中，水量传感器通过水密电缆与控制盒连接；其中，水量传感器是长圆柱形传感器，具有内外同轴的两个部分，内外部分别是直径不同的不锈钢内外管，不锈钢内管作为电容器的一个内电极，不锈钢外管作为电容器的一个外电极，不锈钢内外管之间用绝缘材料分隔开，外部的不锈钢管下部设有进水孔。本发明主要根据大型灭火飞机水箱的特点，满足飞机各种飞机要求及水箱环境，可以适用于各类异型水箱，提出一套可以实时获取飞机水量信息。

技术领域

本发明属于特种飞行器系统设计领域，涉及一种飞机水箱测量系统和测量方法，具体涉及到一种基于大型灭火飞机水箱水量测量系统及方法。

背景技术

大型灭火飞机的船体结构可设计为水箱，能够在火灾区域附近水域通过高速滑行方式汲水，以及通过地面注水的方式将水箱载入相应的水量，为飞行员高效执行灭火任务提供必要条件，但目前国内缺乏水箱水量测量的方式，特别是在汲水冲击载荷的工况下，水箱水量测量系统架构、安装、水密、腐蚀防护、抗冲击载荷设计技术均缺乏相应的设计标准和依据，影响大型灭火飞机在航空灭火上的应用。并且由于该飞机的水箱为不规则的水箱，一般的方法难以完成测量。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于大型灭火飞机水箱水量测量系统及方法，在飞机布置水量测量系统，基于该系统以一种新方法实现大型灭火飞机实时水量的测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于大型灭火飞机水箱水量测量系统，包括至少一个水量传感器、水密电缆和控制盒，水量传感器设在水箱中，水量传感器通过水密电缆与控制盒连接；其中，水量传感器是长圆柱形传感器，具有内外同轴的两个部分，内外部分别是直径不同的不锈钢内外管，不锈钢内管作为电容器的一个内电极，不锈钢外管作为电容器的一个外电极，不锈钢内外管之间用绝缘材料分隔开，外部的不锈钢管下部设有进水孔。随着被测液体的液位高度的变化，液体会从进水孔进入水量传感器内外电极之间，从而导致电容式传感器中的电容量发生改变。

进一步的，水量传感器为两个，单个水量传感器的长度接近水箱高度的1/2，水量传感器以水箱内部靠近外侧垂直安装的形式固定在水箱中，两个水量传感器分别设置在水箱底部和顶部。采用此方法，即可覆盖测量水箱的全部高度的液位，这样设计是因为采用单个长的水量传感器，在安装时非常困难。

进一步的，水密电缆通过支架和卡箍安装固定在水箱的箱壁上。

进一步的，水量传感器的信息实时发送至控制盒，控制盒实时对水量信息进行处理。

一种基于大型灭火飞机水箱水量测量方法，采用上述系统，包括以下步骤：

步骤一，在水箱内外分别安装水量传感器、水密电缆和控制盒；

步骤二，判断控制盒是否正常工作，自检结果是否正常；

步骤三，判断所述水量传感器自检是否正常，将自检结果上报给控制盒；

步骤四，对水量传感器注水校准零、满位置，通过对上、下极管所呈现的电容进行监测，从而判断何时为水位的零、满位置；

步骤五，水量传感器通过水密电缆实时发送水量数据信息给控制盒，提供水箱的水量信息。

进一步的，步骤一中，还包括对安装好的水箱进行密封和水流冲击测试。

进一步的，上述步骤四具体为：

在空水箱状态下对水量传感器的电容进行监测，得到水位零时的电容量，标定位水箱液位零位置；然后按照水的重量往水箱中注水，一定重量进行一次电容监测，得到此时的水箱液位并标定重量和液位；最后注满水箱后，标定此时注水的重量和水箱满液位位置；根据标定的信息得到水位-水量关系表。