基本介紹
- 中文名：油量表
- 外文名：fuel gauge
- 作用：測量油箱中的剩餘油量
意義,原理,研究現狀,發展趨勢,
意義
在飛行過程中，及時了解飛機的油量，對於完成飛行任務和保障飛行安全，有著重要意義。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了許多問題。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於存儲、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非常重要的子系統。實時、準確地測量油箱中的剩餘油量可以精確地計算飛機續航時間，保證安全飛行。同時，通過對飛機中各個油箱燃油儲量的精確測量，還可以便於燃油的綜合管理，調整燃油系統中各油箱的分布，實現耗油順序的最佳化，確保飛機重心自動保持和調整到飛行需要的範圍內，改善飛行品質。
在飛機飛行的各種條件和姿態下，需準確提供飛機剩餘油量及特徵油量信號指示，以便飛行員能夠順利完成飛行任務。油量一高度曲線和面心一高度曲線是設計和敷設油量感測器的依據，其精度直接影響飛機飛行任務的執行和飛行安全。
飛機燃油系統主要用於存儲、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非常重要的子系統。實時、準確地測量油箱中的剩餘油量可以精確地計算飛機續航時間，保證安全飛行。同時，通過對飛機中各個油箱燃油儲量的精確測量，還可以便於燃油的綜合管理，調整燃油系統中各油箱的分布，實現耗油順序的最佳化，確保飛機重心自動保持和調整到飛行需要的範圍內，改善飛行品質。
在飛機飛行的各種條件和姿態下，需準確提供飛機剩餘油量及特徵油量信號指示，以便飛行員能夠順利完成飛行任務。油量一高度曲線和面心一高度曲線是設計和敷設油量感測器的依據，其精度直接影響飛機飛行任務的執行和飛行安全。
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採用感測電容容值與油量液面高度的正比關係，再結合一定的模擬運算電路，通過單一的抗干擾傳輸線由油箱向數據處理、顯示電路傳送單模交流電壓信號，再由後者最終顯示實時的油量。
電容式測量原理
利用電容器的電容量隨油箱液面高度變化來測量油量的儀表。由電容式感測器和伺服指示系統組成。感測器是由數個同心圓筒形極板組成的電容器，垂直地插入油箱，燃料的介電係數大於空氣的介電係數，油箱內燃料高度變化時電容量也相應的變化，經伺服指示系統變換成相應的電信號，指示相應的油量值。電容式油量感測器無機械活動和電接觸部件，工作可靠，測量精度較高。
電容式油量表原理圖
電容式油量表原理圖電容油量表是一種機電式的儀表。它是目前部隊普遍採用的一種儀表。感測器是由同心圓筒極板組成的圓柱形電容器。其原理是基於圓柱形電容器的電容量與油麵高度具有單值的函式關係。然後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、電晶體放大器、兩相異步電動機、減速器、刻度盤和指針等部分組成。
油量表工作過程
燃油油量表的基本工作過程為：首先由油量測量感測器測出油箱中的油麵高度，飛行姿態和存儲在內部的油箱數學模型等信息，計算出對應的燃油體積，結合燃油密度感測器所測得的燃油密度，即得油箱所載燃油的質量。燃油測量任務計算機將燃油質量通過數據匯流排傳給座艙顯示系統和飛行管理任務系統等。
研究現狀
加裝燃油時，不少都碰到過燃油短缺的現象，或少則多，甚至更多。如果在開航後才發現加油短缺，勢必給公司或國家造成經濟損失，甚至可能影響航行安全。近幾年來，由於油價飛漲，供油船的小動作、小手段越來越多，稍不留意，就會被矇騙，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，認真防範、嚴格把關。目前，國內飛機上普遍採用兩種方法來測量飛機上的油量。一種是電阻式油量表，它利用“浮子”將油麵的高低轉換為電位器電阻的變化。另一種是機電式油量表，它利用電容器將油麵的高低轉換為電容量的大小。
我國對燃油測量技術的研究起步較晚，從上世紀70年代才開始相關技術的跟蹤與研究，並且研究工作僅限於個別場所，在這之前僅限於簡單的仿製與生產。真正開展燃油測量技術和數字式燃油測量系統研究是二十一世紀初。
我國對燃油測量技術的研究起步較晚，從上世紀70年代才開始相關技術的跟蹤與研究，並且研究工作僅限於個別場所，在這之前僅限於簡單的仿製與生產。真正開展燃油測量技術和數字式燃油測量系統研究是二十一世紀初。
發展趨勢
經過半個多世紀的發展，儘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，但燃油測量系統的基本體系結構幾乎沒有任何變化，都是按照其體系結構在發展，在這個發展過程中，微電子和計算機起了決定性作用這主要體現在以下幾個方面。
1）隨著微電子技術的發展，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，並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）當油位測量感測器線性變化時，就標誌著油量測量任務計算機已經進入特性化時代。將感測器所包含的物理特性信息儲存到測量任務計算機中，由其進行數據分類，計算，插值，存儲和調用等各種複雜運算，以及實現系統故障檢測，油量預選與報警等功能。
3）在燃油密度測量方面，由於航空燃油時烴類產品的一種複雜混合物，其屬性隨產地不同而變化，而且存在著各種污染，導致燃油密度與介電常數的關係並不總是恆定的，並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，相繼研製了各種直接測量的密度計，如放射性燃油密度感測器，諧振式密度感測器，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，經歷了從油尺、電容式測量到超音波、放射性、光纖等各種先進的測量方式並存的時代。其中電容式油位測量感測器經歷了從特性感測器到線性感測器的轉變，這得益於計算機技術的發展，使實時的體積計算成為現實，放棄了用感測器的非線性電容變化來反應燃油體積變化的測量方式。
1）隨著微電子技術的發展，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，並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）當油位測量感測器線性變化時，就標誌著油量測量任務計算機已經進入特性化時代。將感測器所包含的物理特性信息儲存到測量任務計算機中，由其進行數據分類，計算，插值，存儲和調用等各種複雜運算，以及實現系統故障檢測，油量預選與報警等功能。
3）在燃油密度測量方面，由於航空燃油時烴類產品的一種複雜混合物，其屬性隨產地不同而變化，而且存在著各種污染，導致燃油密度與介電常數的關係並不總是恆定的，並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，相繼研製了各種直接測量的密度計，如放射性燃油密度感測器，諧振式密度感測器，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，經歷了從油尺、電容式測量到超音波、放射性、光纖等各種先進的測量方式並存的時代。其中電容式油位測量感測器經歷了從特性感測器到線性感測器的轉變，這得益於計算機技術的發展，使實時的體積計算成為現實，放棄了用感測器的非線性電容變化來反應燃油體積變化的測量方式。
