JPH0339880B2 - - Google Patents

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JPH0339880B2
JPH0339880B2 JP59265941A JP26594184A JPH0339880B2 JP H0339880 B2 JPH0339880 B2 JP H0339880B2 JP 59265941 A JP59265941 A JP 59265941A JP 26594184 A JP26594184 A JP 26594184A JP H0339880 B2 JPH0339880 B2 JP H0339880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、液量情報演算システムに係り、特
に、姿勢変化がある航空機のような移動物体等に
取付けられた液量タンクに用いられて最適な液量
情報演算システムに関する。
<従来の技術> 従来の技術を航空機(以下「機体」と略称す
る)に取付けられた液量(=燃料)情報演算シス
テムを例にとつて説明する。尚、液量情報を演算
するためのそのもととなる液面レベルを測定する
センサ(液面レベルセンサ)は機体に用いられる
場合は静電容量式のタンクユニツトが一般に広く
用いられるので、以下「T/U」(タンクユニツ
トの略称)として扱う。
従来の液量情報演算システムとしては、第6図
(従来の液量情報演算システムの構成を示すブロ
ツク線図)に示すようなものがあつた。
この第6図の構成は、液量タンクT内の被測定
液Qの液量を3個のT/U1で測定し(T/U1を
3個設定したのは、液量タンクTが姿勢変化した
場合においても液量を測定可能とするためであ
る)、このT/U1からの信号を入力し液量情報出
力部2で液量重量VFA(アナログ値)を得、この
液量重量VFAと条件入力装置4から入力される機
体に関する情報値(固定値であつて、ここでは、
被測定液Qを除いた機体重量VAと、XY方向の機
体重心Ax、Ayと、XY方向の被測定液Qの固定
重心値Fx、Fy)とから機体全体のXY方向の総重
心値Dx、Dyを演算回路3で演算するようになつ
ている。
尚、機体全体の総重心Dx、Dyの演算式は下式
のようになつている。
Dx=(VA・Ax+VFD・Fx)/(VA+VFD) Dy=(VA・Ay+VFD・Fy)/(VA+VFD) …(1) 但し、VFDは総液量重量を表わす。
<発明が解決しようとする問題点> ところで、このような従来の液量情報演算シス
テムには、次のような問題点がある。条件入力装
置4から入力される被測定液Qの重心は、液量タ
ンクT内の一点の固定値なので、機体が傾いた場
合、被測定液Qの重心位置が大きくずれ、従つて
機体の総重心Dx、Dyも大きくずれる。従来は、
飛行性能があまり発達していなかつたのでこのこ
とはそれほど問題視されなかつたが、近年になつ
て、FLY−BY−WIRE技術(電子回路によつて
飛行性能を制御する技術)が発展し、機体の安定
性制御を高める必要性が生じ、正確な機体の重心
が要求されるようになつてきた。このことから被
測定液Qの重心移動による移動の総重心Dx、Dy
の誤差は無視できない問題となつてきた。
本発明はこのような従来の技術の問題点に鑑み
て成されたものであつて、被測定液の重心移動に
よる機体の総重心変化を最少限度に押えるように
して、最適な飛行制御を可能とするようにした液
量情報演算システムを提供することを目的とす
る。
<問題点を解決するための手段> 上述の目的を達成するための本発明の液量情情
報演算システムは、姿勢変化がある移動物体に液
量タンクが設けられ、前記移動物体の移動に伴つ
て減少する前記液量タンク内の被測定液の液面レ
ベルを3本の液面レベルセンサを用いて測定して
前記被測定液の液量情報を演算する液量情報演算
システムにおいて、前記液量タンク内の各部分の
液量を演算できるように前記液量タンク内に所定
の間隔をもつて複数本配置されて、この複数本の
内の3本1組の組合せとして三角型の部屋を形成
し、該部屋が3本の内の2本を共通使用して隣接
しながら複数設けられることで液量タンク内各部
分の被測定液面レベルを測定する液面レベルセン
サ群と、該液面レベルセンサ群の出力が導かれ
て、前記3本1組の液面レベルセンサ出力に基づ
き、液量を、3本の内の1本の液面レベルセンサ
の出力、3本の液面レベルセンサの出力から求め
られる液面のピツチ方向の傾斜量及び前記3本の
液面レベルセンサの出力から求められる液面のロ
ール方向の傾斜量の関数として表わすことができ
る演算式に基づき演算した上で個別の液量情報を
出力する個別液量情報出力部と、前記液量情報を
入力し、液量演算部で前記各液量情報から総液量
重量とXY方向の液量重心を演算し、デジタル管
制演算部で前記液量演算部で演算した値と前記被
測定液を除いた既知の移動物体重量値及びXY方
向の移動物体重心値とに基づいて前記移動物体の
XY方向の総重心を演算するように構成される重
心演算機能と、 から成ることを特徴とするものである。
<実施例> 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。尚、以下に示す図面と第6図おいて重複す
る部分は同一番号を付してその説明は省略する。
第1図は本発明の液量情報演算システムのブロ
ツク線図、第2図は液量タンクとT/Uの関係図
である。
第1図及び第2図において、10はT/Uであ
る。このT/U10は、液量タンクT内の各位置
に付いての液量部分について演算・測定できるよ
うに、第2図破線で結ぶ三角型から成る実質的に
複数個の部屋α1,…αo(以下αiとする。但し、i
は1…nとする。以下同様)に分割するように多
数個設置される。ここでT/U10は[(T/U)
1、(T/U)2、(T/U)3](この組合せを(T/
U)Aとする)、…[(T/U)o-2、(T/U)o-1
(T/U)o](この組合せを(T/U)Nとする)と
いうようにそれぞれ3個1組に組合され、それぞ
れの部屋αi内の被測定液Qの液量を検出する。
20は個別液量情報出力部である。この個別液
量情報出力部20は、T/U10から得られるそ
れぞれの部屋αi内の液量検出値(液面レベル情
報)Tiを基に演算してそれぞれの液量情報λiを出
力する。ここで、個別液量情報出力部20は、例
えば、各部屋に含まれる3本のT/Uの内の適当
な1本を選択して、その液面レベル(T/U出
力)から液量を演算する。
今、液量をV、T/Uの液面レベルをHとする
と、液量VとT/Uの液面レベルHとの関係は、 V=F(H、P、R) と表わすことができる。但し、Pは3本のT/U
の出力(液面レベル)から求められる液面のピツ
チ方向、Rは同じく3本のT/Uの出力から求め
られる液面のロール方向の傾斜量であり、3本の
T/Uの液面レベル差から演算する(外部センサ
から入力してもよい)。Fは関数であり、この関
数Fは、部屋の形状によつて異なり、一般に非線
形であるので、多項式で近似したり、区間に分け
て近似する方法が適用できる。一例として、 V=aiH+bi+(CiH+Di)P+(Ei+Fi)R …(2) のような演算を行なえばよい。これは、液面レベ
ルHの値により区間分割して係数ai、bi、Ci、Di
Ei、Fiを定め、液面レベルHの一次式とした場合
である。
ところで、液量情報λiは、それぞれの部屋αi
個別の液量重量値Vfiと液量重心値Fxi、Fyiであ
り、液量重心値Fxi、Fyiは、その都度被測定液Q
の傾斜や液位hに応じて補正演算を施して得る。
ここで補正演算式は、被測定液Qに働く重心gの
変化量をΔX、機体のピツチ角をP、ロール角を
Rとすると、 ΔX=g(h、P、R) …(3) で表わすことができる。
30は重心演算機能である。この重心演算機能
30は、個別液量情報出力部20で演算された各
液量情報λiから総液量重量VFDと、XY方向の液
量重心Fx、Fyを演算し、これら演算値VFD、Fx
Fyと条件入力装置60から入力される機体に関
する情報値(被測定液Qを除いた既知の機体の重
量値VA及びXY方向の機体の重心値Ax、Ay)と
から機体のXY方向の総重心Cx、Cyを演算する。
この重心演算機能30は、総液量重量VFDと、
XY方向の液量重心Fx、Fyを演算する液量演算部
40と、この演算値VFD、Fx、Fyをデジタルバス
を介して入力し、演算値VFD、Fx、Fyと機体の重
量値VA及びXY方向の機体の重心値Ax、Ayとか
ら機体のXY方向の総重心Cx、Cyを演算するデジ
タル管制演算部50とから構成される。液量演算
部40とデジタル管制演算部50の構成図を第3
図A,Bに示す。第3図Aにおいて、41は入力
インターフエイス(以下「I/F」と略称する)、
42は出力I/F、43はリードオンリメモリ
(ROM)、44はランダムアクセスメモリ
(RAM)、45は演算機能をそれぞれ表わす。第
4図Bにおいて、51は条件入力I/F、52は
液量情報入力I/F、53は出力I/F、54は
ROM、55はRAM、56は演算機能をそれぞ
れ表わす。
第4図は第1図のフローシートである。以下第
1図〜第4図を用いて動作説明する。
T/U10で検出された液量検出値Tiは個別液
量情報出力部20で処理され、液量情報λiである
個別の液量重量Vfiと液量重心値Fxi、Fyiを得る。
この値を重心演算機能30に入力する。重心演算
機能30の液量演算部40で、総液量重量VFD
(=ΣVfi)を演算し、VFD≠0の場合にXY方向の
液量重心Fx、Fyを演算する。ここで、このXY方
向の液量重心Fx、Fyの演算式は、 Fx=VFD・ΣFxi/VFD Fy=VFD・ΣFyi/VFD …(4) である。デジタル管制演算部50では、総液量重
量VFD、XY方向の液量重心Fx、Fy、機体の重量
値VA及びXY方向の機体の重心値Ax、Ayとから
次式に基づいて機体の、XY方向の総重心Cx、Cy
を演算し出力する。
Cx=(VA・Ax+VFD・Fx)/(VA+VFD) Cy=(VA・Ay+VFD・Fy)/(VA+VFD) …(5) <発明の変形実施例> ところで、重心演算機能30は上述したものに
限定されない。例えば、デジタル管制演算部50
に入力される機能に関する情報VA、Ax、Ayを双
方向性のデジタルバスを介して液量演算部40に
入力し、液量演算部40で(4)式を演算し、得られ
た機体のXY方向の総重心Cx、Cyを再び双方向性
デジタルバスを介してデジタル管制演算部50に
戻した上で外部に出力するようにしてもよい(勿
論Cx、Cyは液量演算部40から出力するように
してもよい)。
尚、個別の液量重心値Fxi、Fyiを得る方法は、
(2)式の補正演算式を用いる方法に限定されること
はない。例えば、各部屋αi毎に固定値として設定
しててもよい。又、第5図A,B(被測定液の液
位と重心の関係図)に基づいて、各部屋αi毎に一
定の液位hiに応じて変化する所定値として設定し
てもよいし、被測定液の液位の関数(((h)))か
ら折線近似によつて得た値を用いるようにしても
よい。
又、上述したのは機体を例にとり説明したが、
これに限定されるものではなく、本発明は姿勢変
化のある物体に使用して有効な結果を得ることが
できるものである。
<発明の効果> 以上、実施例と共に具体的に本発明を説明した
ように、液量タンク内を複数個の部屋に分割する
ように液量センサを配置して部屋内の液量情報を
得、この情報と既知の物体重量値及び物体重心値
とに基づいて物体の総重心を演算する本発明の液
量情報演算システムによれば、T/Uの数を多数
設けるだけで物体の姿勢変化に共なつた液量タン
ク内の被測定液の移動による被測定液の重心変化
も真の値から大きくずれることなく得られるの
で、正確な機体の総重心値が得られる。故に本発
明を使用することで高い制御性を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の液量情報演算システムのブロ
ツク線図、第2図は液量タンクとT/Uの関係
図、第3図A,Bは液量演算部とデジタル管制演
算部の構成図、第4図は第1図のフローシート、
第5図A,Bは被測定液の液位と重心の関係図、
第6図は従来の液量情報演算システムの構成を示
すブロツク線図である。 10……液量センサ(T/U)、20……個別
液量情報出力部、30……重心演算機能、40…
…液量演算部、50……デジタル管制演算部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 姿勢変化がある移動物体に液量タンクが設け
    られ、前記移動物体の移動に伴つて減少する前記
    液量タンク内の被測定液の液面レベルを3本の液
    面レベルセンサを用いて測定して前記被測定液の
    液量情報を演算する液量情報演算システムにおい
    て、 前記液量タンク内の各部分の液量を演算できる
    ように前記液量タンク内に所定の間隔をもつて複
    数本配置されて、この複数本の内の3本1組の組
    合せとして三角形の部屋を形成し、該部屋が3本
    の内の2本を共通使用して隣接しながら複数設け
    られることで液量タンク内各部分の被測定液面レ
    ベルを測定する液面レベルセンサ群と、 該液面レベルセンサ群の出力が導かれて、前記
    3本1組の液面レベルセンサ出力に基づき、液量
    を、3本の内の1本の液面レベルセンサの出力、
    3本の液面レベルセンサの出力から求められる液
    面のピツチ方向の傾斜量及び前記3本の液面レベ
    ルセンサの出力から求められる液面のロール方向
    の傾斜量の関数として表わすことができる演算式
    に基づき演算した上で個別の液量情報を出力する
    個別液量情報出力部と、 前記液量情報を入力し、液量演算部で前記各液
    量情報から総液量重量とXY方向の液量重心を演
    算し、デジタル管制演算部で前記液量演算部で演
    算した値と前記被測定液を除いた既知の移動物体
    重量値及びXY方向の移動物体重心値とに基づい
    て前記移動物体のXY方向の総重心を演算するよ
    うに構成される重心演算機能と、 から成ることを特徴とする液量情報演算システ
    ム。
JP26594184A 1984-12-17 1984-12-17 液量情報演算システム Granted JPS61143298A (ja)

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JPS61143298A JPS61143298A (ja) 1986-06-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2926870C2 (de) * 1979-07-03 1983-03-24 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Anordnung zum Be- und Entladen eines Flugzeuges

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JPS61143298A (ja) 1986-06-30

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