Brevet FR2795818A1 — publié le 20010105

SYSTEME DE JAUGEAGE DE FLUIDE La présente invention concerne un système de jaugeage de fluide comprenant un groupe d'au moins trois sondes sensiblement alignées agencées pour fournir des sorties représentatives de la hauteur du fluide respectivement en trois emplacements différents. Les réservoirs de carburant d'avions comportent généralement plusieurs sondes disposées dans le réservoir de manière à mesurer la hauteur du carburant en différents emplacements. Les sondes peuvent être de tout type conventionnel connu tel que du type sondes capacitives ou à ultrasons. De préférence, elles sont disposées d'une façon non alignée, c'est-à-dire d'une façon telle que les emplacements de trois sondes ne sont jamais alignés. De cette façon, le maximum d'informations peut être obtenu sur l'orientation du plan de la surface du carburant. Toutefois, en pratique, il n'est généralement pas possible de placer toutes les sondes à l'intérieur du réservoir de telle façon que trois sondes ne soient pas ou presque pas alignées, à cause de l'espace et du nombre de points de fixation disponibles limités dans le réservoir, et à cause d'autres facteurs. De par leur construction, les sondes de jaugeage de carburant sont susceptibles d'effectuer des mesures erronées. Ceci se produit, par exemple, lorsque le flux de carburant est bloqué à l'intérieur ou à l'extérieur de la sonde, lorsque de la mousse s'accumule à l'intérieur de la sonde, ou dans le cas de conditions de stratification thermique défavorables, d'intrusion d'eau, ou lorsque la sonde est endommagée ou similaire. A cause du mouvement de la surface du carburant dans le réservoir, on ne s'aperçoit pas toujours immédiatement lorsqu'une sonde fournit une mesure de hauteur erronée. Un but de la présente invention est de fournir une alternative au système de jaugeage de fluide existant. Ce but est atteint par un système de jaugeage de fluide du type tel que défini en préambule et caractérisé en ce que ledit système est agencé pour extrapoler la hauteur du fluide en un premier desdits emplacements à partir des sorties des sondes aux deux autres emplacements, et en ce que le système est agencé pour comparer la hauteur extrapolée audit premier emplacement avec la sortie de la sonde pour déterminer si les sondes fonctionnent correctement. Le système comprend de préférence aux moins deux groupes de sondes sensiblement alignées. Ces deux groupes peuvent comporter une sonde commune telle qu'un défaut de la sonde commune peut être identifié spécifiquement. Le système comprend de préférence au moins un groupe de sondes non alignées. De préférence le système est agencé pour fournir une sortie de la quantité de fluide venant seulement des sondes non identifiées comme ne fonctionnant pas correctement. Les sondes peuvent être des sondes de jaugeage acoustiques. Le système peut être un système de jaugeage de carburant pour un avion, lesdites sondes étant disposées dans un réservoir de carburant de l'avion. Un système de jaugeage de carburant pour avion selon la présente invention et son fonctionnement vont être décrits maintenant, à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale schématique d'un système de jaugeage selon l'invention comportant six sondes, - la figure 2 est une vue de dessus du réservoir et des sondes du système illustré par la figure 1, et - la figure 3 est une vue de dessus d'un réservoir comportant huit sondes. En référence aux figures 1 et 2, le système de jaugeage comprend un réservoir de carburant 1 comportant six sondes acoustiques de jaugeage de fluide conventionnelles par ultrasons 2 à 7. Ces sondes sont montées dans le réservoir, sensiblement verticalement sur ou au-dessus du fond 8 du réservoir, de manière à dépasser du niveau du carburant 9. Les sondes 2 à 7 sont disposées à différents emplacements, désignés A à F sur la figure 2. Des câbles 10 relient les sondes 2 à 7 à une unité de jaugeage de fluide 11 qui, d'une manière connue, envoie des signaux aux sondes et reçoit leurs sorties. L'unité de jaugeage de carburant 11 est agencée pour calculer la masse de carburant et fournit une information de sortie destinée à un dispositif d'affichage 12 ou à un autre moyen d'utilisation. Comme cela est représenté par la figure 2, trois 2, 6 et 7 des sondes forment un groupe et sont disposées à des emplacements A, E et F alignés, qui définissent une ligne droite dans le plan de la surface du carburant. Tous les autres groupes de trois sondes sont disposés en groupes de sondes non alignées, tels que, par exemple, le groupe formé par les sondes 2, 3 et 4 qui sont disposées aux emplacements A, B et C, ou le groupe formé par les sondes 5, 6 et 7 qui sont disposées aux emplacements D, E et F. L'un quelconque de ces groupes de sondes non alignées peut être utilisé pour identifier trois points du plan de la surface du carburant 9, ce qui est suffisant pour identifier uniquement la position et l'orientation de la surface du carburant. L'unité de jaugeage de carburant 11 exécute, sur les sorties des sondes, les étapes de traitement suivantes 1. Déterminer la hauteur de carburant à chaque sonde en utilisant en traitement conventionnel. 2. Vérifier si l'une quelconque des sondes est inactive, c'est-à-dire, complètement exposée (sèche) ou complètement immergée. 3. Identifier les sondes d'un groupe de sondes alignées, à savoir les sondes 2, 6 et 7. 4. Si toutes les sondes d'un groupe de sondes alignées ne sont pas inactives, extrapoler par trigonométrie la sortie escomptée de l'une des sondes de ce groupe de sondes alignées à partir des sorties des deux autres sondes de ce groupe. 5 Si toutes les sondes d'un groupe de sondes alignées ne sont pas inactives, comparer la sorties escomptées et extrapolées des sondes, obtenues dans l'étape 4, avec les sorties réelles des sondes pour vérifier si elles sont dans des tolérances acceptées. 6. Si l'étape 5 relève une divergence, indiquer qu'il y a un défaut possible dans le groupe de sondes alignées. 7. Répondre à tout signal généré à l'étape 6 pour exclure les sorties provenant des trois sondes 2, 6 et 7 du calcul de la position et de l'orientation de la surface du carburant et, à la place, utiliser les sorties provenant de sondes d'un groupe de sondes non alignées, qui ne comprend pas les sondes 2, 6 et 7, à savoir le groupe de sondes non alignées 3, 4 et 5. 8. Calculer, d'une manière conventionnelle, le volume de carburant, à partir de la position de la surface du carburant et de la forme du réservoir qui sont connues, et 9. Calculer la masse de carburant à partir du volume de carburant et à partir d'informations relatives à la densité du carburant fournies, par exemple, par un densimètre. On notera que, lorsque le groupe de sondes alignées comprend seulement trois sondes, comme ci-dessus, il n'est pas possible d'identifier laquelle des trois sondes fournit une fausse mesure, puisqu'une divergence entre une hauteur et une sortie de sonde extrapolée peut signifier soit que la sortie de cette sonde extrapolée est fausse soit que la sortie de l'une des autres sondes utilisées dans l'extrapolation est fausse. Cependant, si quatre sondes ou plus sont disposées d'une façon alignée, il est possible d'identifier une sonde défectueuse du groupe. II est également possible d'identifier uniquement une sonde défectueuse dans un groupe de trois sondes alignées si cette sonde est également un élément d'autres groupes de sondes alignées, puisqu'une fausse indication dans ces groupes indiquera que la faute provient de la sonde commune aux groupes. Les sondes n'ont pas besoin d'être parfaitement alignées pour former un groupe de sondes alignées, bien que les tolérances mentionnées précédemment dans l'étape 5 soient plus élevées. La figure 3 représente un système comprenant un réservoir 1' comportant huit sondes 13 à 20 réparties comme suit en huit groupes de sondes alignées, 13, 15 et 16; 13, 15 et 18; 13, 15 et 20; 13, 17 et 19; 13, 18 et 20; 14, 15 et 17; 14, 18 et 20; et 15, 18 et 20. Ce système ne comporte que deux sondes 16 et 19 appartenant uniquement à un seul groupe de sondes alignées. Cependant, il est toujours possible d'identifier spécifiquement quand ces sondes sont défectueuses, car les autres sondes dans les groupes respectifs, c'est-à-dire, les sondes 13 et 17, et les sondes 13 et 15, peuvent être exclues en vérifiant les autres groupes de sondes alignées dont elles font partie. On notera qu'il y a plusieurs groupes de sondes non alignées dans ce système à huit sondes. Si, par exemple, les vérifications effectuées sur les deux groupes de sondes alignées 13, 17 et 19 et 14, 15 et 17 indiquent une erreur, l'unité de jaugeage de carburant 11' détermine que la sonde 17 qui est commune aux deux groupes est défectueuse. L'unité de jaugeage de carburant 11' utilise alors uniquement les groupes de sondes non alignées qui ne comprennent pas la sonde 17, dans son calcul de la quantité de carburant. Par exemple, le groupe de sondes non alignées 13, 15 et 14, ou 19, 18 et 20 peut être utilisé. L'invention permet d'identifier les sondes qui ne fonctionnent pas correctement de sorte que le jaugeage du fluide peut être effectué uniquement avec des sondes qui fonctionnent correctement, ce qui augmente la précision du système. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme du métier. En particulier, l'invention n'est pas limitée à un système de jaugeage dans un avion ou à système de jaugeage de carburant mais concerne tout système de jaugeage de fluide comportant au moins trois sondes. Dans les systèmes ne comportant que trois sondes, il n'est pas possible d'identifier la sonde défectueuse mais il est possible d'identifier qu'il y a un défaut et de générer un avertissement REVENDICATIONS 1. Système de jaugeage de fluide comprenant un groupe d'au moins trois sondes sensiblement alignées (2, 6, 7; 13, 15, 16; 13, 15, 18; 13, 15, 20; 13, 17, 19; 13, 18, 20; 14, 15, 17; 14, 18, 20; 15, 18, 20) agencées pour fournir des sorties représentatives de la hauteur du fluide (9) respectivement en trois emplacements différents (A, E, F), caractérisé en ce que ledit système est agencé pour extrapoler la hauteur du fluide (9) en un premier desdits emplacements à partir des sorties des sondes aux deux autres emplacements, et en ce que le système est agencé pour comparer la hauteur extrapolée audit premier emplacement avec la sortie de la sonde afin de déterminer si les sondes fonctionnent correctement. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend aux moins deux groupes de sondes sensiblement alignées (13, 15, 16; 13, 15, 18; 13, 15, 20; 13, 17, 19; 13, 18, 20; 14, 15, 17; 14, 18, 20; 15, 18, 20). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux groupes de sondes comportent une sonde commune (13, 15, 17, 18, 20) telle qu'un défaut de la sonde commune peut être identifié spécifiquement. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un groupe de sondes non alignées (2, 3, 4; 13, 14, 15). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est agencé pour fournir une sortie de la quantité de fluide venant seulement des sondes non identifiées comme ne fonctionnant pas correctement. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sondes (2 â 7; 13 à 20) sont des sondes de jaugeage acoustiques. 7. Système de jaugeage de carburant pour un avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sondes (2 à 7; 13 à 20) sont disposées dans un réservoir de carburant (1; 1') de l'avion.