一种平行板电容式燃油液位信号器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种平行板电容式燃油液位信号器，包括壳体和设置在壳体顶部的电连接器，所述壳体的底部设置有安装法兰，所述安装法兰的底部从上至下平行间隔设置有上极板与下极板，所述上极板与下极板之间设置有用于调节上极板与下极板之间的距离的间距调节装置；通过上极板与下极板构成平行板电容并与C/V转换电路连接，将电容信号转化为电压信号输出，能够更加安全平稳且范围更大的对液位进行实时准确测量。实时准确测量。实时准确测量。

【技术实现步骤摘要】
一种平行板电容式燃油液位信号器


[0001]本技术属于液位信号器的
，具体为一种平行板电容式燃油液位信号器。

技术介绍

[0002]传感器技术是测量控制系统的基础技术，在现代飞机燃油测量控制系统中，装有各种各样的传感器，用以测量各项燃油属性和状态，因为传感器使用在燃油环境中，且整个测控系统非常庞大复杂，给系统的维护和维修造成了极大的不便，因此，提高燃油箱内产品的可靠性、维修性、测试性、安全性对于提高飞机整体的安全性和经济性具有非常重要的意义。传统的飞机燃油液位信号器采用干簧管式信号器或热敏电阻式信号器，干簧管式信号器利用带磁铁的浮子随燃油液面上下浮动，在液位告警点处磁铁使干簧管内的金属簧片开关两端吸合，进而使告警电路导通，这种信号器干簧管使用寿命有限，可靠性较差，性能易老化，制作工艺复杂，生产成本较高，较易受到油箱内其它电磁设备影响，如电磁阀或燃油泵，因此对设备安装位置有比较苛刻的要求；而热敏电阻式信号器需外部电路对信号器中的热敏电阻进行加热，在飞机燃油箱内易造成热量累积甚至导致信号器温度超过燃油闪点进而发生灾难性事故，因而在最近的飞机中已鲜有应用。而平行板电容式液位传感器则不容易受到电磁影响，同时工作稳定可靠。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种平行板电容式燃油液位信号器，可用于飞机在任何使用状态下监测燃油液位是否达到设定的位置，但不仅限于使用于飞机或燃油监测，也可使用于飞艇、汽车、轮船等油箱的油位监测，或其它液体的液位监测。
[0004]本技术通过下述技术方案实现：/>[0005]一种平行板电容式燃油液位信号器，包括壳体和设置在壳体顶部的电连接器，所述壳体的底部设置有安装法兰，所述安装法兰的底部从上至下平行间隔设置有上极板与下极板，所述上极板与下极板之间设置有用于调节上极板与下极板之间的距离的间距调节装置。
[0006]电连接器安装在壳体的顶部，电连接器内部设置有针脚用于与外部检测电路连接。壳体的底部设置有安装法兰，安装法兰的底部端面为定位面并可拆卸安装有上极板，上级板的下方平行设置有下极板。平行且间隔设置的上极板与下极板构成平行板电容，上极板为内置敷铜层的印制板，印制板构成平行板电容的P级，下极板构成平行板电筒的N级。上极板和下极板通过电连接器内部的针脚与外部检测电路连接，通过外部检测电路实时检测平行板电容的电容值。
[0007]当信号器用于高油位报警时，信号器设置在油箱的高程。初始状态下，上极板与下极板之间为空气介质。当油位上升至上极板与下极板之间时，由于燃油的介电常数大于空气的介电常数，进而使得上极板与下极板构成的平行板电容的电容值成比例增大。当燃油
完全淹没上极板与下极板，此时输出的电容值保持恒定且相比于初始状态输出的电容值产生明显增大的跃变，外部检测电路接收到增大跃变的电容值信号后即进行高油位告警。
[0008]当信号器用于低油位报警时，信号器设置在油箱的低程。初始状态下，上极板与下极板之间充满燃油。当燃油下降至上极板与下极板之间时，上极板与下极板之间进入空气，由于燃油的介电常数大于空气的介电常数，使得上级板与下极板构成的平行板电容的电容值成比例减小。当燃油下降至低油位时，上极板与下极板之间充满空气，此时输出的电容值恒定且相比于初始状态输出的电容值产生明显减小的跃变，外部检测电路接收到减小跃变的电容值信号后即进行低油位告警。
[0009]为了更好地实现本技术，进一步的，所述间距调节装置包括调节螺钉、定位衬套、调节衬套，所述调节螺钉向下依次穿过安装法兰以及上极板，所述调节螺钉与上极板之间设置有定位衬套；所述调节螺钉的底端螺纹套装有调节衬套，所述调节衬套的底端与下极板转动卡接。
[0010]通过转动调节螺钉，进而带动调节衬套轴向移动，进而调节上极板与下极板之间的间距，进而调节输出的电容值。
[0011]为了更好地实现本技术，进一步的，所述安装法兰的底部端面与上极板的顶部端面之间设置有第一密封件，所述壳体的顶部与电连接器之间设置有第二密封件。
[0012]为了更好地实现本技术，进一步的，还包括C/V转换电路和参考电容，所述上极板与下极板构成平行板电容，所述C/V转换电路连接的两路信号输出端分别与上极板以及参考电容连接，所述下极板通过接地端子接地。通过C/V转换电路将平行板电容输出的电容值转换成电压值，然后将电压值输出至外部检测电路。
[0013]为了更好地实现本技术，进一步的，所述C/V转换电路包括方波产生电路、积分电路、C/V转换芯片，所述方波产生电路的输出端与积分电路的输入端连接，所述积分电路的两个输出端分别与C/V转换芯片上的第一端口与第二端口连接，所述第一端口与平行板电容连接，所述第二端口与参考电容连接。
[0014]方波产生电路产生周期性的方波，积分电路将周期性的方波转换成周期性的三角波，并将两路三角波信号分别输送至C/V转换芯片的第一端口与第二端口，所述第一端口将三角波信号输出至平行板电容进行恒定电流的充放电，得到充放电频率f1。第二端口将三角波信号输出至参考电容进行充放电，得到充放电频率f2。通过f/V频率电压转换将充放电频率转换成电压信号输出。
[0015]上述C/V转换芯片采用型号为DG303的市售现有芯片，且C/V转换芯片本身并不是本技术的改进点，故C/V转换芯片的具体结构与使用原理在此不再赘述。
[0016]为了更好地实现本技术，进一步的，所述平行板电容的一侧并联设置有自检电容，所述自检电容通过模拟开关与C/V转换芯片上的BIT接口连接，通过C/V转换芯片通过BIT接口向模拟开关输出信号以控制模拟开关的通断，进而控制自检电容与平行板电容并联或控制自检电容与平行板电容取消并联。
[0017]模拟开关断开时，自检电容不与平行板电容并联且并未接入外部检测电路。模拟开关接通时，自检电容与平行板电容并联并接入外部检测电路，此时输出电压产生跃变。通过检测输出电压的跃变，实现信号器的自检。
[0018]为了更好地实现本技术，进一步的，所述第一端口与平行板电容之间设置有
第一电阻，所述第二端口与参考电容之间设置有第二电阻。
[0019]为了更好地实现本技术，进一步的，还包括信号放大电路，所述信号放大电路的输入端分别与平行板电容的输出端以及参考电容的输出端连接。
[0020]本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0021]（1）本技术采用螺纹连接或卡接等相对固定的连接结构，实现信号器内部结构的组装，结构简单可靠，即使在振动、高低温、高空、高湿度等综合环境等复杂严酷环境下，上极板与下极板构成的平行板电筒的失效模式种类也非常有限，失效率大大降低，同时巧妙地运用了上极板内的敷铜层作为平行板电容的一极，使信号器的结构更加简化，有效地减小了产品的整体尺寸和重量，提高了产品的使用经济性；
[0022]（2）本技术采用的上极板与下极板构成平行板电容结构，相比传统的干簧管浮子式结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平行板电容式燃油液位信号器，包括壳体（1）和设置在壳体（1）顶部的电连接器（2），其特征在于，所述壳体（1）的底部设置有安装法兰，所述安装法兰的底部从上至下平行间隔设置有上极板（3）与下极板（4），所述上极板（3）与下极板（4）之间设置有用于调节上极板（3）与下极板（4）之间的距离的间距调节装置（5）。2.根据权利要求1所述的一种平行板电容式燃油液位信号器，其特征在于，所述间距调节装置（5）包括调节螺钉（51）、定位衬套（52）、调节衬套（53），所述调节螺钉（51）向下依次穿过安装法兰以及上极板（3），所述调节螺钉（51）与上极板（3）之间设置有定位衬套（52）；所述调节螺钉（51）的底端螺纹套装有调节衬套（53），所述调节衬套（53）的底端与下极板（4）转动卡接。3.根据权利要求2所述的一种平行板电容式燃油液位信号器，其特征在于，所述安装法兰的底部端面与上极板（3）的顶部端面之间设置有第一密封件，所述壳体（1）的顶部与电连接器（2）之间设置有第二密封件。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种平行板电容式燃油液位信号器，其特征在于，还包括C/V转换电路和参考电容，所述上极板（3）与下极板（4）构成平行板电容，所述C/V转换电路连接的两路信号输出端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛双喜，李兵，夏镭浪，周海波，
申请(专利权)人：四川泛华航空仪表电器有限公司，
类型：新型
国别省市：