(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が流体（９）の高さを表す出力を与える複数のプローブを用いて前記流体の高さを検出する流体計量システムにおいて、
前記複数のプローブは、
１つの直線上に配置された少なくとも３つの異なった場所（Ａ、Ｅ及びＦ）に配置された第１のセットのプローブ（２−６−７）を含み、
該システムは、
前記第１セットの任意の１つのプローブについて、その１つのプローブ位置における流体（９）の高さを、そのセットの他の２つのプローブの出力から推定すると共に、前記任意の１つのプローブについて前記推定された流体高さを、当該任意の１つのプローブの出力と比較することにより、前記第１セット内のプローブが正確に作動しているかどうかを決定することを特徴とする流体計量システム。
【請求項２】
プローブが前記流体中に沈んでいる状態、または、前記流体に触れていない状態をプローブが正確に作動していない状態と定義されている
該システムの前記複数のプローブは、
前記第１の直線上に配置された前記少なくとも３つのプローブ（２−６−７）からなる第１のプローブセットの他に、前記第１の直線と異なる第２の直線上に配置された少なくとも３つのプローブからなる第２のプローブセット（１３−１５−１６または１３−１５−１８または１３−１５−２０または１３−１７−１９または１３−１８−２０または１４−１５−１７または１４−１８−２０または−１５−１８−２０）を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のプローブセットと第２のプローブセットは共通のプローブ（１３、１５、１７、１８及び２０）をもち、前記共通のプローブの不良は一意的に不良プローブと決定できるようになしたことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
該システムは、非−同一直線配列の少なくとも３つのプローブからなる非直線プローブセット（２、３及び４、１３、１４及び１５）をさらに有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のシステム。
【請求項５】
該システムは、不正確に機能していると確認されないプローブのみから得られた信号を用いて流体量の出力を決定することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のプローブは音響式計量プローブ（２乃至７、１３乃至２０）であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のプローブ（２乃至７、１３乃至２０）は航空機燃料タンク（１１′）内に置かれることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の航空機燃料計量システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は３つの異なった場所の流体の高さを表す夫々の出力を与えるよう配置された少なくとも３つの実質上同一直線配列(colinear)のプローブのセットを含む型式の流体計量システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
航空機燃料タンクは通常、異なった場所におけるタンク内の燃料の高さを測定するよう配列された数個のプローブをもつ。これらのプローブは容量形又は超音波式プローブの如き任意の慣例形式のものとすることができる。プローブは好適には非同一直線配列の様式で、即ち３つのプローブの場所が一直線上に横たわらないように、置かれる。こうすれば、最大限の情報を燃料表面の方位について得ることができる。しかし実際には、すべてのプローブをタンク内に置くことは通常は不可能であり、従って固定点の利用性の制限、タンク内への侵入及びその他のファクターのために、３つが一直線上に又は殆ど真っ直ぐな線上に配置されることはない。燃料計量プローブの構造は、もし例えばプローブ内へ入り又はプローブから出る燃料の流れの閉塞、プローブ内の泡の蓄積、有害な熱的成層状態、水の汚濁、プローブの故障又は類似状態があれば、プローブが誤った読みを与え易くする。燃料表面は動くために、何時プローブが誤った高さの読みを与えたかは必ずしも直ちに明らかにはならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、既存のものに代わるべき、上記欠点のない流体計量システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記目的を達成するために、該システムが第１の場所の流体の高さを他の２つの場所のプローブの出力から推定するよう配置され、かつ該システムが、プローブが正確に作動しているかどうかを決定するために、前記推定された高さを第１の場所のプローブの出力と比較するよう配置されることを特徴とする上述の型式の流体計量システムが提供される。
【０００５】
該システムは、好適には、実質上同一直線配列のプローブの少なくとも２つのセットを含み、２つのセットは共通のプローブをもち、前記共通のプローブの不良が独自に確認されるようになす。該システムは好適には、少なくとも１つの非同一直線配列のセットのプローブを含む。該システムは好適には、不正確に機能していると確認されないプローブのみから誘導された流体量の出力を与えるよう配置される。プローブは音響式計量プローブとすることができる。該システムは航空機燃料計量システムとし、プローブはは航空機燃料タンク内に置かれる。以下、本発明の航空機燃料計量システムと方法を図示の実施例に基づき説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１、２参照すれば、タンク中の燃料９内で上向きに突出するようタンクの床８上又はその上方に実質上垂直に据え付けられた６個の慣例の超音波、音響式燃料計量プローブ２乃至７をもつ燃料タンク１を含むシステムが示されている。プローブ２乃至７は図２中にＡ乃至Ｆで示した異なった場所に据え付けられる。ケーブル１０はプローブ２乃至７を燃料計量ユニット１１と接続し、前記ユニットは信号を通常の手法でプローブに送信し、それらの出力を受信する。燃料計量ユニット１１は燃料の質量を計算し、表示器に又は他の利用手段１２に出力を与える。
【０００７】
図２から分かるように、３個のプローブ２、６及び７は燃料表面の平面内に一直線を形成するＡ、Ｅ及びＦの場所に同一直線配列のセットをなして配置されている。他のすべての３個のプローブのセットは例えばＡ、Ｂ及びＣの場所にあるプローブ２、３及び４又はＤ、Ｅ及びＦの場所にあるプローブ５、６及び７の如く、非−同一直線配列のセットをなして配置されている。３個のプローブのこれらの非−同一直線配列のセットの何れも、燃料９の表面１３の平面上の３点を確認するために使用することができる。このことは燃料表面の位置と方位を独自に確認するのには十分である。
【０００８】
燃料計量ユニット１１はプローブの出力に下記の処理工程を施す：
１． 慣例の処理を用いて各プローブの箇所の燃料の高さを決定する；
２． どのプローブが不活動であるか、即ち完全に露出（乾燥）しているか又は完全に沈んでいるかをチェックする；
３． 同一直線配列のセット中のプローブ、即ちプローブ２、６及び７を確認する；
４． もし同一直線配列のセット内のすべてのプローブが不活動でなければ、同一直線配列中の１つのプローブの期待出力をそのセット中の他の２つのプローブの出力から三角法によって推定する；
５． もし同一直線配列のセット内のすべてのプローブが不活動でなければ、工程４で誘導されたプローブの推定された期待出力が許容公差内にあるかどうかをチェックするために、そのプローブの期待出力を実際出力と比較する；
６． もし工程５が不一致を示せば、同一直線配列のセット中に、不良が存在し得ることを表す信号を送信する；
７．工程６で発生された上記のごときいずれかの信号にも応答して、燃料の平面位置と方位の計算からこれら３つのプローブ２、６及び７からの出力を排除する。そしてその代わりに、プローブ２、６及び７を含まない非−同一直線配列のセットのプローブ、即ち非−同一直線配列のセットのプローブ３、４及び５からの出力を使用する；
８． 燃料表面の位置とタンク形状の知識から慣例の手法で燃料の容量を計算する：
９． 容量から及び例えば濃度計から得た密度情報から、燃料の質量を計算する。
【０００９】
同一直線配列のセットのプローブが上述の如く、３つのプローブのみからなっている場合、３つの内のどのプローブが誤った読みを与えるのかを確認することはできないことは認められるだろう。というのは、上記工程６での、推定された高さがプローブ出力と不一致であるということは、そのプローブの推定出力が不良であるということ、又は推定に使用された他のプローブの内の１プローブの出力が不良であることを意味するからである。しかしもし４つ又はそれより多いプローブが同一直線配列方式で配置されるならば、セット内の１つの欠陥のあるプローブを確認することができるだろう。また、同一直線配列のセットの３つのプローブ中の欠陥のあるプローブを、もしそのプローブが他の同一直線配列のセットの１構成成分であれば、独自に確認することもできる。というのは、これらのセット中の誤った表示は不良が数セット中の共通のプローブに起こることを暗示しているからである。
【００１０】
上記の工程５で言及した公差は増すけれども、プローブは同一直線配列のセットを形成するために１直線上に正確に整列する必要なない。図３は８個のプローブをもつタンク１′を有するシステムを示す。前記タンク内には、下記の如き８個の同一直線配列のセットがある：１３、１５及び１６；１３、１５及び１８；１３、１５及び２０；１３、１７及び１９；１３、１８及び２０；１４、１５及び１７；１４、１８及び２０；１５、１８及び２０。このシステムには、２つのプローブ１６と１９のみがあり、これらは唯一の同一直線配列のセットの構成成分である。しかしこれらのプローブが何時欠陥を有することになったかを独自に確認することは可能である。というのは、夫々のセット中の他のプローブ、即ちプローブ１３と１７、及び１３と１５はそれらが構成成分をなしている他の同一直線配列セットをチェックすることによって排除されることができるからである。この８−プローブシステム内に複数の非−同一直線配列のセットのプローブがあることは認められるだろう。もし例えば、プローブ１３、１７及び１９の同一直線配列のセットとセット１４、１５及び１７のチェックが両方とも不良を示すならば、燃料計量ユニット１１′は両セットに共通するプローブ１７が欠陥を有することを決定する。そのとき燃料計量ユニット１１′は燃料量の計算ではプローブ１７を含まない非−同一直線配列のセットのプローブのみを使用する。例えば、非−同一直線配列のセット１３、１５及び１４、又は１９、１８及び２０を使用することができる。
【００１１】
本発明によれば、不正確に作動するプローブが確認でき、その結果、流体計量は正しく機能するプローブのみを用いて行うことができ、そのため該システムの精度を高めることができる。
【００１２】
本発明は航空機における計量又は燃料の計量に限定されるものではなく、少なくとも３つのプローブをもつ流体計量システムの何れにも使用できることは認められるだろう。３つのプローブのみをもつシステムの場合、欠陥のあるプローブを確認することができないが、欠陥のあることを確認して、警告を発することはできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ６個のプローブをもつシステムの側立面図である。
【図２】  図１のシステムのタンクとプローブの平面図である。
【図３】  ８個のプローブをもつタンクの平面図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
２〜７  計量プローブ
９  燃料
１１  燃料計量ユニット
１３〜２０  プローブ
【図１】
0004351790.tif 000002
【図２】
0004351790.tif 000003
【図３】
0004351790.tif 000004