CN103736280A - 一种航模飞机用的自动加油泵 - Google Patents

Abstract

一种航模飞机用的自动加油泵，包括，油壶、油箱、其中，油壶是飞行前，用于抽取燃油的油库；油箱是装在飞机内的储存燃油的容器；还包括自动加油泵，该自动加油泵由加油泵、及其电子线路两部分组成：所述的加油泵是电动泵，所述的电子线路部分由微处理器、显示器、按键、透光率检测器、电机转速模块、与电机控制模块构成。本发明有以下优点：（1）克服了现有加油泵固有的缺点，实现了加油自动化，使用方便，节约燃油，无起火危险性，不造成环境污染。（2）不使用专用流量计，结构小巧。

Description

一种航模飞机用的自动加油泵

技术领域

本发明涉及一种航模飞机用的自动加油泵，属于机电产品领域。

背景技术

航模飞机是深受广大青少年喜爱的小型飞行器。航模飞机从动力方面分类有电池动力与燃油动力两种，其中燃油动力飞机采用活塞式发动机或喷气式发动机作为动力设备，简称油动飞机。油动飞机一般采用甲醇、汽油或者航空煤油作为能源。燃油的油箱置于飞机内部，油箱容积范围从0.1升至5升。与油箱相通的有三根油管，分别是加油管，供油管与增压管。其中增压管一端与油箱连接，另一端与排气管的增压口相通。在给飞机加注燃油时，加油泵从飞机加油管注入燃油，当燃油装满油箱后，多余的燃油从增压管流经排气管，再从排气管的排气口排出到机身外，当观察到流出燃油即认为加油已完成。

目前的航模加油泵有手动与电动两种，其体积小巧如香烟盒般大小方便携带。手动加油泵通过手摇加油泵手柄加油，流量约为0.5升/分钟，在给大容量油箱加油时耗费很长时间，颇感手累，使用不方便。电动加油泵由油泵与电机构成，通过电机带动油泵加油，流量约为1升/分钟，加油速度较快。不管是使用手动方式或是电动方式加油，由于无法观察飞机内部油箱的油面情况，必须通过观察排气管是否有燃油流出来判断加油是否完成。加油时必须一直观察排气管，当疏忽时会流出大量燃油，造成浪费。

现有航模飞机加油方式存在如下缺点：

（1）使用不方便。加油时必须一直观察排气管是否有燃油流出，在给大飞机加油时，时间很长，更是麻烦；

（2）浪费燃油。由于有燃油排出这一现象是确认加油完毕的标志，因此每次加油必然会有多余燃油排出，从而造成燃油浪费；

（3）具有起火危险性。飞机燃油是易燃液体，如果飞机附近有火源，容易引燃飞机，甚至引起火灾；

（4）污染环境。甲醇是有毒液体，汽油和煤油是具有刺激性气味的易挥发液体，排出的燃油会污染模型飞机场的环境。

发明内容

本发明的目的在于提出一种航模飞机用的自动加油泵，该加油泵无需人工干预即可自动加满油箱，不再有多余燃油排出，操作方便，节约燃油、安全、不会污染换环境。

本发明的技术方案如下： 一种航模飞机用的自动加油泵，包括，油壶、油箱、其中，油壶是飞行前，用于抽取燃油的油库；油箱是装在飞机内的储存燃油的容器；还包括自动加油泵，该自动加油泵由加油泵、及其电子线路两部分组成：

所述的加油泵是电动泵，所述的电子线路部分由微处理器、显示器、按键、透光率检测器、电机转速模块、与电机控制模块构成。

进一步，所述的所述的电动泵是采用微型泵；电动泵采用的是三极有刷电机，电机在转动换极时将发生电流突变，转动一周发生3次突变，通过检测电流突变可测量电机转速。

进一步，所述的透光率检测器，采用光电式检测器，用于检测油管中是否有油。

进一步，所述的微处理器采用单片机，实现***的控制。

进一步，所述的显示器采用小型液晶显示器，显示各种参数信息；按键用于输入参数。

进一步，所述的电机控制模块，用于控制电机正转，反转，停转三种运转方式。

进一步，所述的电机转速检测模块，用于检测电机转速，间接测量燃油流量；通过在电机回路中接入电流采样电阻的方法，检测电机电流，采样电阻把电机电流转变为电压，先由放大器放大到合适幅度，再由微分电路检出电流突变信号，最后触发单稳电路，得到规则的方波脉冲信号。

进一步，所述的微控制器是加油泵的核心控制部件，自动加油的控制程序如下：

（1）控制电机反转，抽出邮箱中剩余的燃油；

（2） 持续检测透光率检测器的输出信号，当透光率高于一定数值，说明已抽干燃油；

（3）控制电机正转，让燃油充满油管；

（4）持续检测透光率检测器的输出信号，当透光率低于一定数值，油管已充满油；

（5）根据油箱容量换算成电机转速模块输出的脉冲数；

（6）开始加注燃油，此时对电机转速模块输出的脉冲计数；

（7）当计数达到设定的数值，说明已注入规定的燃油，停转电机，加油完毕。

本发明有以下优点：

（1）克服了现有加油泵固有的缺点，实现了加油自动化，使用方便，节约燃油，无起火危险性，不造成环境污染；

（2）不使用专用流量计，结构小巧。

附图说明

附图用来对本发明作进一步的解释和说明，但不限制本发明。

图1是本发明一种航模飞机用的自动加油泵的***示意图。

图2是本发明一种航模飞机用的自动加油泵的结构构成示意图。

图3是本发明一种航模飞机用的自动加油泵的电机转速检测模块的框图。

图4是本发明一种航模飞机用的自动加油泵的实拍示波器的检测转速脉冲效果图。

图中，1-接油壶管， 2-透光率检测器， 3-电动泵， 4-电机转速检测模块， 5-电机控制模块， 6-微处理器， 7-电池， 8-按键， 9-显示器， 10-加油嘴， 11-突变电流信号， 12-输出脉冲。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的解释和说明。图1是本发明一种航模飞机用的自动加油泵的***示意图。图2是自动加油泵的结构构成示意图。

从附图可以看出，本发明实现自动加油的基本思路如下：首先抽干油箱剩余的燃油，燃油抽干的标志是加油管中无燃油。然后转为加注燃油，根据油箱的容量加注相应体积的燃油。为了实现自动加油，需要进行燃油流量的测量与加油管有无燃油的检测。对于燃油流量的测量，采用测量电机转速，间接实现流量的测量，而无需专用的流量计。对于加油管有无燃油的检测，采用光电式传感器检测加油管的透光率，当透光率低于某一数值表明加油管中有油。自动加油泵采用微处理器控制，实现流量与透光率的测量，控制电机的运行，显示加油流量，状态等信息。

自动加油***结构图见图1，其中虚线内部为自动加油泵的结构。

自动加油***由油壶、油箱与自动加油泵组成。油壶是燃油油库，每次飞行时从中抽取燃油。油箱是飞机燃油容器，安装在飞机内部，无法从外部观察其油面情况。自动加油泵是本发明所设计的部分，主要由电动泵与电子线路两大部分组成。电动泵可直接采用市场的产品，电子线路是设计的重点部分。本发明已研制出实验样机，见图2：

    自动加油泵主要由电动泵、微处理器，显示器，按键、透光率检测器、电机转速模块与电机控制模块构成。电动泵是本发明的机械部分，采用微型泵，流量约为1升/分钟，电机为有刷电机，便于进行转速检测。透光率检测器用于检测油管中是否有油，采用光电式检测器。微处理器采用单片机，由于实现***的各种控制。显示器用于显示各种参数信息，采用小型液晶显示器。按键用于输入油箱容量等参数。电机转速检测模块用于检测电机转速，间接测量燃油流量。电机控制模块用于控制电机正转，反转，停转三种方式。以上各个部件中，除了电机转速检测模块均为常规设计，以下介绍电机转速检测模块的工作原理

    电动泵采用的是三极有刷电机，电机在转动换极时将发生电流突变，转动一周发生3次突变，通过检测电流突变可测量电机转速。电机转速检测模块的结构图见图3：

通过在电机回路中接入电流采样电阻的方法检测电机电流，采样电阻把电机电流转变为电压，先由放大器放大到合适幅度，再由微分电路检出电流突变信号，最后触发单稳电路，得到规则的方波脉冲信号。实拍示波器的检测效果图见图4，从图中可知检测电路工作准确。

通过理论计算与实验都证明电机转速与燃油流量成比例。对于电机转速这个因素，通过给电机提供稳定电压的方法得到恒定转速。经过试验实测，由转速至流量转换的误差满足航模飞机加油对精度的要求。

微控制器是加油泵的核心控制部件，自动加油的控制程序如下：

（1）控制电机反转，抽出邮箱中剩余的燃油；

（2） 持续检测透光率检测器的输出信号，当透光率高于一定数值，说明已抽干燃油；

（3）控制电机正转，让燃油充满油管；

（4）持续检测透光率检测器的输出信号，当透光率低于一定数值，油管已充满油；

（5）根据油箱容量换算成电机转速模块输出的脉冲数；

（6）开始加注燃油，此时对电机转速模块输出的脉冲计数；

（7）当计数达到设定的数值，说明已注入规定的燃油，停转电机，加油完毕。

本发明具有以下优点：

（1）克服了现有加油泵固有的缺点，实现了加油自动化，使用方便，节约燃油，无起火危险性，不造成环境污染；

 （2）不使用专用流量计，结构小巧。

本发明的技术构思，对于本领域技术人员来说，可以借用本构思，推导出多个相似、或相同的替代方案，但是，凡是在本构思下的技术方案，都在本发明的权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种航模飞机用的自动加油泵，包括，油壶、油箱、其中，油壶是飞行前，抽取燃油的油库，油箱是装在飞机内的储存燃油的容器，其特征在于，还包括自动加油泵，该自动加油泵由加油泵、及其电子线路两部分组成：

所述的加油泵是电动泵，所述的电子线路部分由微处理器、显示器、按键、透光率检测器、电机转速模块、与电机控制模块构成。

2.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的所述的电动泵是采用微型泵；电动泵采用的是三极有刷电机，电机在转动换极时将发生电流突变，转动一周发生3次突变，通过检测电流突变可测量电机转速。

3.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的透光率检测器，采用光电式检测器，用于检测油管中是否有油。

4.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的微处理器采用单片机，实现***的控制。

5.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的显示器采用小型液晶显示器，显示各种参数信息；按键用于输入参数。

6.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的电机控制模块，用于控制电机正转，反转，停转三种运转方式。

7.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的电机转速检测模块，用于检测电机转速，间接测量燃油流量；通过在电机回路中接入电流采样电阻的方法，检测电机电流，采样电阻把电机电流转变为电压，先由放大器放大到合适幅度，再由微分电路检出电流突变信号，最后触发单稳电路，得到规则的方波脉冲信号。

8.按照权利要求1所述的一种航模飞机用的自动加油泵，其特征在于，所述的微控制器是加油泵的核心控制部件，自动加油的控制程序如下：

（1）控制电机反转，抽出邮箱中剩余的燃油；

（2）持续检测透光率检测器的输出信号，当透光率高于一定数值，说明已抽干燃油；

（3）控制电机正转，让燃油充满油管；

（4）持续检测透光率检测器的输出信号，当透光率低于一定数值，油管已充满油；

（5）根据油箱容量换算成电机转速模块输出的脉冲数；

（6）开始加注燃油，此时对电机转速模块输出的脉冲计数；

（7）当计数达到设定的数值，说明已注入规定的燃油，停转电机，加油完毕。

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