油量表（油量表）

意義

在飛行過(guò)程中，及時(shí)了解飛機的油量，對于完成飛行任務(wù)和保障飛行安全，有著(zhù)重要意義。而飛機上的油箱其形狀都是不規則的，這樣就給油量的測量帶來(lái)了許多問(wèn)題。飛機燃油系統包括油箱、供油和卸油管路、油量測量器件等部分組成。

飛機燃油系統主要用于存儲、輸送飛機飛行所需要的燃油。飛機燃油量的測量及管理系統是飛機燃油系統中的一個(gè)非常重要的子系統。實(shí)時(shí)、準確地測量油箱中的剩余油量可以精確地計算飛機續航時(shí)間，保證安全飛行。同時(shí)，通過(guò)對飛機中各個(gè)油箱燃油儲量的精確測量，還可以便于燃油的綜合管理，調整燃油系統中各油箱的分布，實(shí)現耗油順序的優(yōu)化，確保飛機重心自動(dòng)保持和調整到飛行需要的范圍內，改善飛行品質(zhì)。

在飛機飛行的各種條件和姿態(tài)下，需準確提供飛機剩余油量及特征油量信號指示，以便飛行員能夠順利完成飛行任務(wù)。油量一高度曲線(xiàn)和面心一高度曲線(xiàn)是設計和敷設油量傳感器的依據，其精度直接影響飛機飛行任務(wù)的執行和飛行安全。

原理

現階段飛機上所運用的燃油測量系統就顯示而言分為模擬式和數字式，但就對油量的測量方法都采用傳感電容容值與油量液面高度的正比關(guān)系，再結合一定的模擬運算電路，通過(guò)單一的抗干擾傳輸線(xiàn)由油箱向數據處理、顯示電路傳送單模交流電壓信號，再由后者最終顯示實(shí)時(shí)的油量。

電容式測量原理

電容式油量表原理圖

電容油量表是一種機電式的儀表。它是目前部隊普遍采用的一種儀表。傳感器是由同心圓筒極板組成的圓柱形電容器。其原理是基于圓柱形電容器的電容量與油面高度具有單值的函數關(guān)系。然后由自平衡式測量電路將與油量對應的電容量轉換為指針的轉角。自平衡式測量電路包括阻容電橋、晶體管放大器、兩相異步電動(dòng)機、減速器、刻度盤(pán)和指針等部分組成。

油量表工作過(guò)程

燃油油量表的基本工作過(guò)程為：首先由油量測量傳感器測出油箱中的油面高度，飛行姿態(tài)和存儲在內部的油箱數學(xué)模型等信息，計算出對應的燃油體積，結合燃油密度傳感器所測得的燃油密度，即得油箱所載燃油的質(zhì)量。燃油測量任務(wù)計算機將燃油質(zhì)量通過(guò)數據總線(xiàn)傳給座艙顯示系統和飛行管理任務(wù)系統等。

研究現狀

加裝燃油時(shí)，不少都碰到過(guò)燃油短缺的現象，或少則多，甚至更多。如果在開(kāi)航后才發(fā)現加油短缺，勢必給公司或國家造成經(jīng)濟損失，甚至可能影響航行安全。近幾年來(lái)，由于油價(jià)飛漲，供油船的小動(dòng)作、小手段越來(lái)越多，稍不留意，就會(huì )被蒙騙，造成“短油”。因此，如何確保加油數量值得我們重視。在一些國家和地區加油特別是香港、新加坡、韓國等地應格外小心，認真防范、嚴格把關(guān)。目前，國內飛機上普遍采用兩種方法來(lái)測量飛機上的油量。一種是電阻式油量表，它利用“浮子”將油面的高低轉換為電位器電阻的變化。另一種是機電式油量表，它利用電容器將油面的高低轉換為電容量的大小。

我國對燃油測量技術(shù)的研究起步較晚，從上世紀70年代才開(kāi)始相關(guān)技術(shù)的跟蹤與研究，并且研究工作僅限于個(gè)別場(chǎng)所，在這之前僅限于簡(jiǎn)單的仿制與生產(chǎn)。真正開(kāi)展燃油測量技術(shù)和數字式燃油測量系統研究是二十一世紀初。

發(fā)展趨勢

經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀的發(fā)展，盡管燃油測量精度在不斷的提高，系統可靠性、維護性等性能在不斷改進(jìn)，但燃油測量系統的基本體系結構幾乎沒(méi)有任何變化，都是按照其體系結構在發(fā)展，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，微電子和計算機起了決定性作用這主要體現在以下幾個(gè)方面。

1）隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展，在系統電路設計中，傳統的模擬電路正在逐漸被數字電路取代。這使系統在結構，尺寸，重量方面得以改善，并且大大提高了系統的工作效率，測量精度，可靠性和可維護性。

2）當油位測量傳感器線(xiàn)性變化時(shí)，就標志著(zhù)油量測量任務(wù)計算機已經(jīng)進(jìn)入特性化時(shí)代。將傳感器所包含的物理特性信息儲存到測量任務(wù)計算機中，由其進(jìn)行數據分類(lèi)，計算，插值，存儲和調用等各種復雜運算，以及實(shí)現系統故障檢測，油量預選與報警等功能。

3）在燃油密度測量方面，由于航空燃油時(shí)烴類(lèi)產(chǎn)品的一種復雜混合物，其屬性隨產(chǎn)地不同而變化，而且存在著(zhù)各種污染，導致燃油密度與介電常數的關(guān)系并不總是恒定的，并且系統對測量精度的要求在不斷提高，故放棄了介電常數測量的間接測量密度方式，相繼研制了各種直接測量的密度計，如放射性燃油密度傳感器，諧振式密度傳感器，已在波音767，波音777，C-130，F-22等飛機上成功運用。

4）在油位測量方面，經(jīng)歷了從油尺、電容式測量到超聲波、放射性、光纖等各種先進(jìn)的測量方式并存的時(shí)代。其中電容式油位測量傳感器經(jīng)歷了從特性傳感器到線(xiàn)性傳感器的轉變，這得益于計算機技術(shù)的發(fā)展，使實(shí)時(shí)的體積計算成為現實(shí)，放棄了用傳感器的非線(xiàn)性電容變化來(lái)反應燃油體積變化的測量方式。