飞机结构与机械系统课件 燃油指示系统

M3飞机结构与系统M3.3.4.5燃油指示系统课时：1学时油量指示温度指示压力警告13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示油量指示系统的主要功能是为机组和维护人员提供飞机各油箱的载油状况，燃油量通常以公斤或磅为单位，显示在加油控制面板和驾驶舱显示器上。油量探测的核心元件为安装在油箱内的油量传感器，由于现代民航飞机油箱较大且形状不规则，为了探测准确，每个油箱通常安装多个油量传感器用于探测油面位置，例如波音B737NG每个大翼主油箱12个油量传感器、中央油箱内8个，空客A320每个大翼主油箱14个油量传感器，中央油箱内5个。燃油量计算机使用油量传感器探测的体积值与燃油密度相乘得出燃油重量。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示燃油油量指示系统可提供燃油箱的油量指示，在驾驶舱以及地面加油控制面板上显示燃油油量。根据燃油量传感方式的不同，主要有以下几种形式的燃油量指示。（1）浮子式浮子式油量指示系统利用浮子感觉油平面的高度，从而感觉燃油体积容量。浮子可以漂浮在燃油表面，当燃油液面高度改变时，浮子会随油面移动，将油量变化转换成位移信号。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示（2）机械式机械式油量表一般位于油箱内，是一种直接读取式仪表。它的指示器直接连接在燃油表面的浮子上，随着燃油平面的改变，浮子机械地带动指示器，从而表明油箱燃油平面的高低。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示（3）电动式电动式油量表由驾驶舱内的指示器和油箱中的浮子式传感器组成。当燃油平面改变时，传感器的浮子随油面移动，感受油面高度的变化，从而把油量变化转换成位移信号，再将位移信号转换成电信号传送到指示器，指示器便显示出燃油的油量。这类油量表有两个优点：一是指示器能够远离油箱安装；二是几个燃油箱的油量可通过一个指示器指示。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示（4）电容式电子式（或称电容式）油量指示系统是利用电容式传感器把油面高度的变化转换成电容量的变化。其主要组成部件是：电容式探头、桥式电路、放大器和指示器。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示（4）电容式燃油量传感器在燃油箱内无活动部件。油量传感器实际上一个由同心圆筒形极板组成的圆柱形电容器，该电容器的电介质是燃油和燃油之上的空气。电容值的大小取决于油箱中现存燃油与空气的比例，即电容值与油面高度之间具有单值函数的关系。当油箱内燃油增加，油面增高，电容值增大；燃油减少时，油面降低，电容值相应减小。传感器的电容与再平衡电桥中的标准电容器比较，其不平衡信号由电压放大器放大后传送到指示器。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示（4）电容式电子式比浮子式测量精确，是因为电子式油量指示系统在油箱内没有活动部件；而且可以采用多个传感器进行多点探测；更主要的电子式油量传感器直接测量的是油箱内燃油质量，而不仅仅测量体积容量。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示油箱组件用于测量油霜内油面的高度，在每一个燃油箱内通常分布有多个油箱组件；补偿器实质上也是一种电容器，它安装于各燃油箱的低位，只要油箱内有少量燃油就可使其浸在油液内，因此其电容的大小仅与燃油的性质有关。当燃油温度变化时，其密度会改变，介电常数会变化，从而使补偿器电容改变。因此，电子式油量传感器不仅可以感受油箱内的油液体积容量，而且可感受油箱内油液的密度。体积和密度实际上就反映了质量。燃油指示系统可根据油平面的高度和燃油密度计算出油箱内燃油的质量。电子式油量指示系统的油量表，一般采用磅或千克作为计量单位。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示现代飞机上主要采用两种油面高度传感器：超声波式和电容式。油面高度传感器也称为油箱组件，用于油量油平面高度。在每个燃油箱内的不同位置通常安装有多个油面高度传感器，在波音777飞机每个机翼油箱内都安装有20个油箱组件13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示超声波式油面高度传感器有一个超声波收发器和一个竖管，有的还带有一个校准的标靶。燃油量处理器会发射一个超声波信号到收发器，导致声波脉冲穿过竖管里的燃油到达燃油表面，随后反射回到接收器。燃油量处理器测量这个声波脉冲的传送时间，从而测量油平面的高度。标靶也会反射声波脉冲到接收器，此脉冲可用于测量声波在燃油中传播的速度。电容式油面高度传感器实质是一个电容器，电容值的大小取决于油箱中现存燃油与空气的比例，即电容值与油面高度之间具有单值函数的关系。采用电容式油面高度传感器的系统通常在每个燃油箱内都安装有一个补偿器。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示除了驾驶舱燃油指示系统，大多数民航客机还备有确定飞机在地面时每一个油箱中的燃油量的手段，即油尺。但波音787飞机上没有安装油尺。油尺主要有下面三种形式。（1）浮子式油尺浮子可随油平面高度变化而上下运动，从而探测油平面的高度。油尺的可从油箱下部拉出。浮子上及油尺的端头都带有磁铁。当油尺从油箱内拉出时，油尺的端头运动到靠近浮子时，可感觉到有磁吸力的作用，此时观察油尺的伸出刻度即可得知油量。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.1油量指示（2）滴油管式油尺当空心滴油管顶端落到燃油平面时，燃油就会进入滴油管顶部开口，此时即可读出油量。（3）光线式油尺光线式油尺是一根长的玻璃棒，外面用一个带刻度的管子保护，管顶带一反射镜。当顶端浸入油液时，在玻璃棒的下端可见到一亮点。当反射光减小到最小可见点，读出棒上表示油量的刻度值。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.2温度指示现代民航飞机的巡航高度很高，由于外界低温，油箱内的燃油也有可能降至极低的温度。燃油温度过低时会析出冰晶和石蜡，堵塞供油管路和油滤，同时燃油黏度的增大导致供油阻力增大。由于燃油还具有冷却其他油液或部件的功能在发生某些故障时，油箱内燃油温度会异常升高，产生爆炸的风险。除此之外，为得到更准确的油箱油量值，也需要燃油温度数据进行补偿计算。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.3压力指示燃油系统油泵的具体输出压力值通常不需要在驾驶舱进行显示，但是由于油箱中燃油用完或油泵故障等原因导致油泵出口压力降低的情况需要被监控。通常在油泵的出口油路上安装压力电门，用于油泵出口低压时在驾驶舱发出警告。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.3压力指示在驾驶舱燃油控制面板设有燃油增压泵的低压指示灯，其作用是当燃油增压泵输出压力低于特定值时，向机组发出警告，工作原理如图所示。13.3.4.5燃油指示系统3.3.4.5.3压力指示当打开增压泵控制电门时，接通了油泵低压指示灯电路和增压泵继电器电路。此时低压指示灯点亮。增压泵继电器通电后，将三相交流电输送到增压泵电动机，增压泵开