FR3086699A1 - Procede de determination de la quantite d'huile d'un reservoir d'huile d'une turbomachine et ensemble de determination d'une telle quantite - Google Patents

Procede de determination de la quantite d'huile d'un reservoir d'huile d'une turbomachine et ensemble de determination d'une telle quantite Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination d'une quantité d'huile (51) dans un réservoir d'huile (10) d'une turbomachine, le procédé comprenant les étapes suivantes : mesure d'un différentiel de pression entre une première zone (11) du réservoir d'huile (10) destinée à être totalement emplie d'huile (51) et une deuxième zone (12) du réservoir d'huile (10) destinée à être vide d'huile (51)u réservoir d'huile, détermination d'au moins une direction d'une accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile (10) ; et détermination d'une quantité d'huile (51) dans le réservoir d'huile à partir de la mesure du différentiel de pression entre une première zone (11) du réservoir d'huile (10) destinée à être totalement emplie d'huile (51) et une deuxième zone (12) du réservoir d'huile (10) destinée à être vide d'huile (51), ladite quantité d'huile étant corrigée à partir de ladite moins la direction de l'accélération.

Description

PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION DE LA QUANTITÉ D'HUILE D'UN RÉSERVOIR D'HUILE
D'UNE TURBOMACHINE ET ENSEMBLE DE DÉTERMINATION D'UNE TELLE QUANTITÉ
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne la surveillance de réservoir d'huile de turbomachine.
L'invention a plus particulièrement pour objet un procédé de détermination de la quantité d'huile d'un réservoir d'huile d'une turbomachine et un ensemble de détermination d'une telle quantité.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
La quantité d'huile de chacune des turbomachines d'un aéronef est une donnée de vol primordiale à surveiller. En effet, une fuite d'huile dans le circuit d'huile d'une turbomachine et, plus précisément, l'absence de lubrification et de refroidissement qu'une telle fuite pourrait provoquer, peuvent être préjudiciable au bon fonctionnement de ladite turbomachine et peuvent donc imposer un atterrissage d'urgence ou des étapes de maintenance supplémentaires à celles planifiées.
Si cette donnée est généralement déterminée par une vérification à terre du contenu des réservoirs d'huile ceci lors d'étapes de maintenance de l'aéronef et de ces turbomachines, il a néanmoins été mis en place des procédé de mesure en vol de cette quantité ceci afin d'obtenir un suivi temps réel de cette donnée.
Le document FR 3035919 décrit justement un tel procédé. Le procédé enseigné par ce document consiste en surveillance d'un différentiel de pression entre une première zone du réservoir d'huile destinée à être totalement emplie d'huile et une deuxième zone du réservoir destinée à être vide d'huile.
A partir de ce différentiel de pression il est possible de déterminer une force de pression exercée par la colonne d'huile se trouvant au- dessus du premier capteur et d'en déduire une hauteur d'huile. La géométrie du réservoir d'huile étant connue, il est ensuite extrapolé de cette hauteur d'huile une valeur de la quantité d'huile du réservoir d'huile, telle que par exemple le volume d'huile se trouvant dans le réservoir.
Néanmoins, ce procédé enseigné par le document FR 3035919 manque de précision, puisqu'il ne prend pas en compte l'influence de l'orientation du réservoir dans l'espace et de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir.
Afin de résoudre ce problème, le document FR 3035919 propose, par sa figure 5, d'au moins doubler le système de capteur de pression ceci afin de déterminer un différentiel de pression en au moins deux emplacements du fond du réservoir d'huile. Une moyenne des hauteurs d'huile déterminées avec ces deux différents systèmes de capteur permet ainsi de prendre en compte notamment l'orientation du réservoir et donc d'obtenir une mesure de la quantité d'huile plus précise que les autres procédés enseignés par le document FR 3035919.
Néanmoins, une telle amélioration de la précision de mesure est obtenue au détriment de la simplicité de mise place puisqu'il est nécessaire d'équiper le réservoir d'huile d'au moins deux systèmes de capteurs de pression.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention vise à remédier à ces inconvénients et a ainsi pour but de fournir un procédé de détermination de la quantité d'huile se trouvant dans un réservoir d'huile d'une turbomachine qui puisse présenter une précision accrue, ou du moins, fournir une information précise sur la marge d'erreur de la quantité d'huile mesurée, ceci sans avoir à faire appel à nombre important de systèmes de capteur de pression.
L'invention concerne à cet effet un procédé de détermination d'une quantité d'huile dans un réservoir d'huile d'une turbomachine, le réservoir d'huile étant équipé d'un système de capteur de pression agencé pour permettre une mesure d'un différentiel de pression entre une première zone du réservoir d'huile destinée à être totalement emplie d'huile et une deuxième zone du réservoir d'huile destinée à être vide d'huile, le procédé comprenant les étapes suivantes :
mesure d'un différentiel de pression entre la première zone et la deuxième zone ceci au moyen du système de capteur de pression, détermination d'une quantité de d'huile dans le réservoir d'huile à partir de la mesure du différentiel de pression entre la première zone et la deuxième zone.
le procédé de détermination comprend en outre, avant l'étape de détermination de la quantité d'huile, l'étape suivante :
détermination d'au moins une direction d'une accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile, et lors de l'étape de détermination de la quantité d'huile, il est calculé, à partir d'au moins la direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile, au moins une valeur du réservoir d'huile parmi une quantité d'huile corrigée, cette quantité d'huile corrigée étant la quantité d'huile déterminée lors de cette étape, et une marge d'erreur de la quantité d'huile.
Un tel procédé de détermination de la quantité d'huile dans un réservoir d'huile de turbomachine permet d'obtenir une information fiable sur :
soit la quantité d'huile se trouvant dans le réservoir d'huile, la hauteur d'huile, et donc la quantité d'huile, déterminées à partir de la mesure de différentiel de pression pouvant être corrigées à partir de la direction d'accélération déterminée lors de l'étape de détermination de l'au moins une direction de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir d'huile, soit une marge d'erreur prenant en compte au moins en partir l'influence de l'orientation du réservoir dans l'espace et de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir, cette influence étant en majoritairement liée à la direction de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir d'huile.
De plus, cette étape de détermination de la direction de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir d'huile ne nécessite pas de deuxième système de capteur puisqu'elle peut être mise en œuvre au moyen de la centrale inertielle de l'aéronef équipé de ladite turbomachine, d'un accéléromètre de la turbomachine équipant déjà cette dernière ou encore d'un accéléromètre ou un d'un inclinomètre dédié installé à l'extérieur du réservoir d'huile. L'installation nécessaire pour mettre en œuvre le procédé s'en trouve simplifié, le réservoir n'ayant donc à être équipé que d'un seul système capteur de pression.
Par accélération à laquelle est soumis le réservoir d'huile, Cette grandeur, s'exprimant en unité de longueur sur le carré d'une unité de temps, tel que des m.s’2, est proportionnelle à l'ensemble des forces motrices à laquelle est soumis le réservoir d'huile, cet ensemble incluant bien entendu, et en conformité avec l'entendement de l'homme du métier, la gravité.
Lors de l'étape de détermination d'au moins une direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir, ladite direction de l'accélération peut être déterminée au moyen d'au moins l'un parmi :
une centrale inertielle d'un aéronef équipé de ladite turbomachine, un accéléromètre équipant la turbomachine, l'accéléromètre étant préférentiellement un accéléromètre associé au réservoir d'huile, un inclinomètre de la turbomachine, l'inclinomètre étant préférentiellement un inclinomètre associé au réservoir d'huile.
Lors de l'étape de détermination d'au moins une direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile, il peut être également déterminé une valeur d'amplitude de ladite accélération a, la valeur du réservoir d'huile calculée étant calculée au moins à partir de la direction et l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile.
La quantité d'huile dans le réservoir d'huile, lorsque l'aéronef équipé de ladite turbomachine est au sol et maintenu immobile, peut être fonction d'une hauteur h d'huile dans le réservoir d'huile, la ou les valeurs de réservoir d'huile calculée comprenant la quantité d'huile corrigée.
La quantité d'huile corrigée peut être calculée à partir de l'équation suivante :
P1-P2 Qh ~ f^.g.cosfey1
Avec Qh la quantité d'huile à déterminer, f(h) la fonction permettant de déterminer la quantité d'huile dans le réservoir en fonction de la hauteur h d'huile dans le réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile, P1-P2 le différentielle de pression entre le premier et le deuxième capteur, ph étant la densité de l'huile, g la constante de gravité et θ un angle entre la direction de l'accélération déterminée et la gravité.
La quantité d'huile dans le réservoir d'huile, lorsque l'aéronef équipé de ladite turbomachine est au sol et maintenu immobile, peut être fonction d'une hauteur h d'huile dans le réservoir, la ou les valeurs de réservoir calculée comprenant la quantité d'huile corrigée.
La quantité d'huile corrigée peut être calculée à partir de l'équation suivante :
Pi -P2 Qh ~ ^ph. a. cos(e9
Avec Qh la quantité d'huile à déterminer, f(h) la fonction permettant de déterminer la quantité d'huile dans le réservoir en fonction de la hauteur h d'huile dans le réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile, P1-P2 le différentielle de pression entre le premier et le deuxième capteur, ph étant la densité de l'huile, a étant l'amplitude d'accélération déterminée et θ un angle entre la direction de l'accélération déterminée et une direction verticale du réservoir correspondant à la direction verticale du réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile.
L'invention concerne en outre un procédé de calcul d'une consommation d'huile dans un réservoir d'huile d'une turbomachine entre un premier et un deuxième instants, le réservoir d'huile étant équipé d'un système de capteur de pression entre une première zone du réservoir d'huile destinée à être totalement emplie d'huile et le deuxième capteur de pression étant agencé dans une deuxième zone du réservoir destinée à être vide d'huile, le procédé comprenant les étapes suivantes :
détermination d'une première quantité d'huile au premier instant, détermination d'une deuxième quantité d'huila au deuxième instant, soustraction de la deuxième quantité d'huile à la première quantité d'huile afin de calculer la consommation d'huile entre le premier et le deuxième instant.
Au moins l'une, préférentiellement les deux, de l'étape de détermination de la première quantité d'huile et de l'étape de détermination de la deuxième quantité d'huile est réalisée par la mise en œuvre d'un procédé de détermination selon l'invention.
L'invention concerne en outre un ensemble de réservoir d'huile pour turbomachine comprenant :
un réservoir d'huile, un système de capteur agencé pour permettre une mesure d'un différentiel de pression entre une première zone du réservoir d'huile destinée à être totalement emplie d'huile et une deuxième zone du réservoir d'huile destinée à être vide d'huile, le procédé comprenant les étapes suivantes, une unité de traitement de la turbomachine configurée pour déterminer une quantité d'huile se trouvant dans le réservoir à partir du différentiel de pression déterminé au moyen du système de capteur, l'unité de traitement pouvant être configurée pour déterminer au moins une direction d'une accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile, et en ce que lors de l'étape de détermination de la quantité d'huile, il est calculé, à partir d'au moins la direction de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir d'huile, au moins une valeur du réservoir parmi une quantité d'huile corrigée, cette quantité d'huile corrigée étant la quantité d'huile déterminée lors de cette étape, et une marge d'erreur de la quantité d'huile.
Un tel ensemble permet la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention et de bénéficier des avantages qui y sont liés.
L'ensemble de réservoir d'huile peut comprendre au moins un parmi:
un système de communication apte à permettre une communication entre l'unité de traitement et une centrale inertielle d'un aéronef équipé de ladite turbomachine, un accéléromètre équipant la turbomachine, l'accéléromètre (24) étant préférentiellement un accéléromètre associé au réservoir d'huile, un inclinomètre de la turbomachine, l'inclinomètre étant préférentiellement un inclinomètre associé au réservoir d'huile.
Le capteur de détermination de la hauteur d'huile peut comprend au moins un premier capteur de pression agencé dans la première zone du réservoir d'huile et un deuxième capteur de pression agencé dans la deuxième zone du réservoir d'huile.
l'unité de traitement peut être en outre configurée pour déterminer la quantité d'huile du réservoir d'huile un premier instant et en un deuxième instant et ainsi déterminer respectivement une première et une deuxième quantité d'huile, et pour soustraire de la deuxième quantité d'huile à la première quantité d'huile afin de calculer la consommation d'huile entre le premier et le deuxième instant.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre un ensemble de détermination de la quantité d'huile d'un réservoir d'huile d'une turbomachine pour mettre en œuvre un procédé selon l'invention.
- les figures 2A et 2B illustrent l'agencement d'un réservoir à huile selon respectivement une première configuration du réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile et une deuxième configuration dans laquelle le réservoir est soumis à une accélération non verticale.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1 illustre un ensemble 1 de détermination d'une quantité d'huile 51 d'un réservoir d'huile 10 de turbomachine autorisant la détermination précise de la quantité d'huile 51 se trouvant dans ledit réservoir d'huile 10. On notera que par soucis de concision et du fait que l'invention concerne plus spécifiquement les réservoirs d'huile 10 et de la détermination de la quantité d'huile 51 se trouvant dans de tels réservoirs d'huile, la turbomachine équipée par un tel réservoir d'huile 10 et l'aéronef équipé par une telle turbomachine ne sont pas représenté.
On notera que dans ce premier exemple de l'invention, la quantité d'huile 51 déterminée à partir de l'ensemble 1 et du procédé selon l'invention est un volume d'huile, il est bien entendu parfaitement envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, que la quantité d'huile déterminée soit une masse. En effet, ces deux notions étant parfaitement corrélées, il est aisé pour l'homme du métier de passer de l'une à l'autre par un simple facteur de conversion.
Un tel ensemble 1, comme montré sur la figure 1, comprend :
un réservoir d'huile 10, un premier capteur de pression 21 équipant le réservoir d'huile 10, le premier capteur d'huile 21 étant agencé dans une première zone 11 du réservoir d'huile destinée à être totalement emplie d'huile en fonctionnement de la turbomachine, un deuxième capteur de pression 22 équipant le réservoir d'huile 10, le deuxième capteur de pression 22 étant agencé dans une deuxième zone 12 du réservoir d'huile 10 destinée à être vide d'huile, un accéléromètre 24 équipant le réservoir d'huile 10 agencé pour déterminer la direction et l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile 10, une unité de traitement 30 de la turbomachine configurée pour déterminer une quantité d'huile se trouvant dans le réservoir d'huile 10 à partir d'un différentiel de pression mesuré à partir du premier et du deuxième capteur de pression 21, 22, l'unité de traitement 30 étant en outre configurée pour que ladite quantité d'huile soit une quantité d'huile corrigée à partir de la direction et de l'amplitude de l'accélération déterminée à partir de l'accéléromètre 24.
On notera qu'il est également montré sur la figure 1 à titre d'illustration du principe de l'invention :
un axe z figurant la direction verticale, une direction et une amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir et donc l'huile 51 qui s'y trouve, ceci sous la forme d'un vecteur, l'accélération sur la figure 1 étant parallèle à l'axe z.
Le réservoir d'huile 10 est un réservoir d'huile de turbomachine configuré pour recevoir une quantité d'huile donnée et pour présenter, en fonctionnement de la turbomachine une première zone 11 destinée à être totalement emplie d'huile 51, telle qu'une zone se trouvant, par exemple, au niveau d'une sortie d'huile, non figurée, du réservoir d'huile 10, et une deuxième zone 12 destinée à être vide d'huile, celle-ci comprenant notamment de l'air 52, telle qu'un sommet du réservoir.
Dans une configuration classique d'un tel réservoir d'huile 10, le réservoir d'huile présente une fonction Vh(h) permettant de déterminer la quantité d'huile dans le réservoir en fonction d'une hauteur h d'huile dans le réservoir d'huile 10 lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile, comme illustré sur la figure 2A.
Une telle fonction peut être, dans le cas où le réservoir présente une forme sensiblement en cylindre droit, la suivante :
(1) Vh(h)=Sr.h
Vh étant un volume d'huile présent dans le réservoir, Sr étant une surface de la base du réservoir et h étant une hauteur de l'huile présente dans le réservoir.
Ainsi, dans le cas où le réservoir présente une forme de cylindre droit à base circulaire, la formule Vh(h) devient :
(2) Vh(h)=n.r2.h
Avec n, la constante pi et r le rayon de la base du réservoir d'huile 10.
Le réservoir d'huile 10 est équipé dans la première zone 11 du premier capteur de pression 21 et dans la deuxième zone 12 du deuxième capteur de pression 22. Selon cette configuration, le premier et le deuxième capteur de pression 21, 22 peuvent être des capteurs de pression absolue adaptés pour fournir une mesure de pression absolue. Dans cette configuration Le premier et le deuxième capteur de pression 21, 22 forme un système de capteur de pression 20 adapté pour mesurer un différentielle de pression entre la première zone 11 et la deuxième zone 12 du réservoir d'huile 20.
On notera que, selon une variante de l'invention non illustrée, et conformément à l'enseignement du document FR 3035919, il est également envisageable que le système de capteur 20 comprenne un unique capteur de pression différentiel présentant une première face soumise à la pression dans la première zone 11 et une deuxième face soumise à la pression dans la deuxième zone 12. Une telle possibilité peut être obtenue par un agencement du capteur de pression dans la première zone 11 en présentant sa deuxième face mise en communication avec la deuxième zone 12 au moyen d'une conduite.
Avec un tel système de capteur de pression 20, il est possible de déterminer un différentiel de pression entre la première et la deuxième zone 11, 12, ce différentiel de pression correspondant à une force exercée par l'huile au niveau de ladite première zone 11. Cette force étant directement proportionnelle à la hauteur d'huile se trouvant au-dessus de ladite première zone 11, il est possible de déterminer ladite hauteur et donc la quantité d'huile se trouvant dans le réservoir d'huile 10.
Selon cette possibilité, la hauteur d'huile h peut être déterminée à partir de l'équation suivante :
avec h la hauteur d'huile au niveau de la première zone 11, P1-P2 le différentielle de pression entre le premier et le deuxième capteur, ph étant la densité de l'huile, g la constante de gravité, conformément à la figure 2A. On notera que cette équation est valable uniquement lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile, comme illustré sur la figure IA, l'accélération s'appliquant sur le réservoir d'huile 10 consistant uniquement en la gravité.
Dans ce premier mode de réalisation le réservoir d'huile 10 est également équipé de l'accéléromètre 24. Comme montré sur la figure 1, l'accéléromètre 24 est installé sur la paroi externe du réservoir d'huile 10 ceci pour déterminer la direction et l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile 10.
De cette manière, l'accéléromètre 24 permettant de déterminer une direction de l'accélération, il est possible de fournir une hauteur d'huile corrigée hc prenant en compte ladite direction d'accélération afin de prendre notamment en compte l'orientation du réservoir d'huile 10. Ainsi, sur cette base, l'équation (3) devient :
(4) hc= —P1 ?2 ph.g. cos(0) avec θ un angle entre la direction de l'accélération déterminée et la gravité, comme illustré sur la figure 2B.
De même, à partir de l'amplitude de l'accélération a, il également possible de prendre en compte la modification de la pression exercée par l'huile 51 sur le premier capteur de pression 21 afin d'affiner le calcul de la hauteur d'huile corrigée hc.
Ainsi, selon cette possibilité, l'équation (4) devient :
(5) hc=—P1 ?2 ph.a. cos(0) avec a l'amplitude de l'accélération, cette accélération a incluant la gravité s'exerçant sur l'huile.
Ainsi, selon ce principe, la h hauteur d'huile corrigée hc peut être introduite dans les équations (1) et (2) pour déterminer une quantité d'huile corrigée Vh. L'équation (1) et (2) devenant respectivement :
(6) Vh(h)=Sr.hc (7) Vh(h)=n.r2.hc
Plus généralement, dans le cas où le réservoir d'huile présente une fonction Vh(h), la quantité d'huile corrigée respect l'équation suivante Vh(hc), c'est-à-dire, si on prend en compte l'équation (5) :
(8)
Vh=Vh(
P1-P2
Ph.a. cos(0)
Ainsi, selon le principe de l'invention, il est possible, à partir de l'accéléromètre 24, de déterminer précisément la quantité d'huile 51 se trouvant dans le réservoir ceci quelle que soit la configuration de l'aéronef et de la turbomachine.
En variante à un tel accéléromètre équipant le réservoir, il est également envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, que le réservoir soit équipé d'un inclinomètre. Dans ces conditions, il n'est pas possible d'obtenir une valeur de l'amplitude de l'accélération, seule direction de l'accélération étant accessible avec un tel capteur.
Ainsi la seule correction autorisée pour le calcul de la hauteur d'huile corrigée selon cette variante est celle correspondant à l'équation (4).
Selon une autre variante, les directions et amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile 10 peuvent être déterminées au moyen d'au moins l'un parmi :
une centrale inertielle, ou centrale à inertie, de l'aéronef équipé de ladite turbomachine, un accéléromètre équipant la turbomachine en tant que telle et non le réservoir d'huile 10.
Selon cette autre variante, il est possible, soit d'approximer la direction et l'amplitude d'accélération a à partir des valeurs obtenues pour l'aéronef et/ou la turbomachine ou soit utiliser une fonction de correction permettant de déterminer à partir de valeurs obtenues pour l'aéronef et/ou la turbomachine la direction et l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir. Une telle fonction de correcteur peut consister en, dans le cas où la direction et l'amplitude de l'accélération sont déterminées au moyen de la central inertielle de l'aéronef, une transformation de repère du repère de l'avion au repère du réservoir d'huile 10 ou en, dans le cas où la direction et l'amplitude de l'accélération a sont déterminées au moyen d'un accéléromètre de la turbomachine n'équipant pas le réservoir, une correction géométrique prenant en compte la position de l'accéléromètre vis-à-vis du réservoir.
De plus, selon un principe de calcul similaire à celui de la hauteur d'huile corrigée et de la quantité d'huile corrigée illustré par les équations (4) à (8), il est également envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, de déterminer une marge d'erreur à partir de la direction de l'accélération, prise seule ou en combinaison avec l'amplitude de cette même accélération.
Bien entendu, cette marge d'erreur peut être une marge d'erreur d'une quantité d'huile h telle que calculée selon l'art antérieur, tel que par exemple selon le procédé enseigné par le document FR 3035919 ou une marge d'erreur d'une quantité d'huile corrigée Vh selon le principe de l'invention.
L'accéléromètre 24 et le système de capteur de pression 20 sont reliés à l'unité de traitement 30.
Ainsi l'unité de traitement 30 est configurée pour :
déterminer à partir de l'accéléromètre 24 la direction et l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile 10, déterminer à partir du système de capteur 20 un différentiel de pression entre la première et la deuxième zone 11,12, calculer, à partir de la direction et l'amplitude de l'accélération a et du différentiel de pression, la quantité d'huile 51 se trouvant dans le réservoir d'huilelO.
Plus précisément, le calcul de la quantité d'huile 51 peut être réalisé à partir d'une ou plusieurs des équations (6) à (8).
En variante, l'unité de traitement 30 peut être configurée pour calculer à partir de la direction et de l'amplitude de l'accélération a une marge d'erreur de la quantité d'huile préalablement déterminée à partir du différentiel de pression fourni par le système de capteur 20.
Selon une possibilité de cette variante, l'unité de traitement 30 peut être adaptée pour ne prendre en compte la quantité d'huile calculée que dans certaines conditions liées à la marge d'erreur calculée. Ainsi, par exemple dans le cadre d'un procédé de surveillance de la consommation d'huile par la turbomachine, tel que celui enseigné par le document FR 3035919, il est possible de déterminer la consommation uniquement quand la marge d'erreur est inférieure à un seuil prédéterminé à partir duquel la quantité d'huile déterminée est considérée comme non fiable. On évite ainsi d'éventuelle fausse alerte de consommation excessive qui ne serait liée qu'à une inclinaison trop importante du réservoir d'huile 10.
Bien entendu que ce soit dans le cadre du mode réalisation principal de l'invention ou dans le cadre de la variante ci-dessus, dans le cas où seule la direction de l'accélération est accessible à l'unité de traitement 30, ceci notamment lorsque que le réservoir d'huile 10, ou la turbomachine, est équipé d'un inclinomètre, l'unité de traitement 30 est adaptée pour déterminer la quantité huile 51 corrigée et/ou la marge d'erreur, sur la base de cette seule direction de l'accélération a à partir, par exemple, des équations (4) et (6).
L'unité de traitement 30 peut être :
- soit une électronique dédiée conformée pour la détermination de la quantité d'huile se trouvant dans le réservoir d'huile et fournir cette information à l'un parmi l'unité de contrôle moteur, plus connu sous la dénomination anglaise « Electronic Engine Control », et l'ordinateur de bord de l'aéronef,
- soit un module dédié de l'unité de contrôle moteur.
Un tel ensemble de réservoir d'huile 10 pour turbomachine est apte à la mise en œuvre d'un procédé de détermination de la quantité d'huile selon l'invention. Un tel procédé comprend les étapes suivantes :
mesure d'un différentiel de pression entre la première zone 11 et la deuxième zone 12 ceci au moyen du système de capteur de pression 20, détermination de la direction et de l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile 10 à partir de l'accéléromètre 24, détermination de la quantité de d'huile 51 dans le réservoir d'huile à partir de la mesure du différentiel de pression entre la première zone 11 et la deuxième zone 12, cette quantité d'huile étant une quantité d'huile corrigée à partir de la direction et l'amplitude de l'accélération a préalablement déterminée.
Bien entendu, conformément à la description ci-dessus de l'ensemble de détermination d'une quantité d'huile, selon plusieurs variantes le procédé ci-dessus peut être adapté pour notamment :
permettre la détermination d'une marge d'erreur à partir d'au moins la direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile, et préférentiellement à partir de la direction de cette marge d'erreur étant déterminée en lieu et place ou en complément de la détermination d'une quantité d'huile corrigée, déterminer au moins la direction, préférentielle la direction et l'amplitude, de l'accélération a à la quelle est soumis le réservoir d'huile 10 à partir d'un central d'inertie de l'aéronef ou d'un accéléromètre de la turbomachine n'équipant pas le réservoir d'huile 10 ou encore à partir d'un inclinomètre, celui-ci équipant ou non le réservoir d'huile 10.
Ce procédé de détermination de la quantité d'huile du réservoir d'huile peut également être mis en œuvre dans le cadre d'un procédé de procédé de calcul d'une consommation d'huile 51 de ce même réservoir d'huile 10 entre un premier et un deuxième instants. Un tel procédé comprend les étapes suivantes :
détermination d'une première quantité d'huile au premier instant, détermination d'une deuxième quantité d'huile au deuxième instant, soustraction de la deuxième quantité d'huile à la première quantité d'huile afin de calculer la consommation d'huile entre le premier et le deuxième instant,
Les étapes de détermination de la première et la deuxième quantité peuvent être chacune réalisée à partir d'un procédé de détermination de la quantité d'huile tel que décrit plus haut.
En variante, il est également envisageable que seule l'une parmi les étapes de détermination de la première et deuxième quantité d'huile est réalisée par la mise en œuvre d'un procédé de détermination de la quantité d'huile tel que décrit plus haut, l'autre étape, préférentiellement l'étape de détermination de la première quantité, pouvant, par exemple, être mise en œuvre par un procédé de détermination conforme à l'art antérieuralors que l'aéronef est au sol et que l'huile 51 n'est soumise à la seule gravité en tant qu'accélération.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de détermination d'une quantité d'huile (51) dans un réservoir d'huile (10) d'une turbomachine, le réservoir d'huile (10) étant équipé d'un système de capteur de pression (20) agencé pour permettre une mesure d'un différentiel de pression entre une première zone (11) du réservoir d'huile (10) destinée à être totalement emplie d'huile (51) et une deuxième zone (12) du réservoir d'huile (10) destinée à être vide d'huile (51), le procédé comprenant les étapes suivantes :
    mesure d'un différentiel de pression entre la première zone (11) et la deuxième zone (12) ceci au moyen du système de capteur de pression (20), détermination d'une quantité de d'huile (51) dans le réservoir d'huile à partir de la mesure du différentiel de pression entre la première zone (11) et la deuxième zone (12), le procédé de détermination étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant l'étape de détermination de la quantité d'huile (51), l'étape suivante : détermination d'au moins une direction d'une accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile (10), et en ce que lors de l'étape de détermination de la quantité d'huile (51), il est calculé, à partir d'au moins la direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile (10), au moins une valeur du réservoir d'huile (10) parmi une quantité d'huile corrigée, cette quantité d'huile corrigée étant la quantité d'huile déterminée lors de cette étape, et une marge d'erreur de la quantité d'huile.
  2. 2. Procédé de détermination selon la revendication 1, dans lequel lors de l'étape de détermination d'au moins une direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir, ladite direction de l'accélération est déterminée au moyen d'au moins l'un parmi :
    une centrale inertielle d'un aéronef équipé de ladite turbomachine, un accéléromètre (24) équipant la turbomachine, l'accéléromètre (24) étant préférentiellement un accéléromètre associé au réservoir d'huile (10), un inclinomètre de la turbomachine, l'inclinomètre étant préférentiellement un inclinomètre associé au réservoir d'huile (10).
  3. 3. Procédé de détermination selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lors de l'étape de détermination d'au moins une direction de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile (10), il est également déterminé une valeur d'amplitude de ladite accélération, la valeur du réservoir d'huile calculée étant calculée au moins à partir de la direction et l'amplitude de l'accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile.
  4. 4. Procédé de détermination selon la revendication 1 à 3, dans lequel la quantité d'huile dans le réservoir d'huile (10), lorsque l'aéronef équipé de ladite turbomachine est au sol et maintenu immobile, est fonction d'une hauteur h d'huile dans le réservoir d'huile (10), la ou les valeurs de réservoir d'huile calculée comprenant la quantité d'huile corrigée, et dans lequel la quantité d'huile corrigée est calculée à partir de l'équation suivante :
    P1-P2 Qh ~ fiph.g. costej
    Avec Qh la quantité d'huile à déterminer, f(h) la fonction permettant de déterminer la quantité d'huile dans le réservoir en fonction de la hauteur h d'huile dans le réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile, P1-P2 le différentielle de pression entre le premier et le deuxième capteur, ph étant la densité de l'huile, g la constante de gravité et θ un angle entre la direction de l'accélération déterminée et la gravité.
  5. 5. Procédé de détermination selon la revendication 3, dans lequel la quantité d'huile dans le réservoir d'huile, lorsque l'aéronef équipé de ladite turbomachine est au sol et maintenu immobile, est fonction d une hauteur h d huile dans le reservoir, la ou les valeurs de réservoir calculée comprenant la quantité d'huile corrigée, et dans lequel la quantité d'huile corrigée est calculée à partir de l'équation suivante :
    P1-P2
    Avec Qh la quantité d'huile à déterminer, f(h) la fonction permettant de déterminer la quantité d'huile dans le réservoir en fonction de la hauteur h d'huile dans le réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile, P1-P2 le différentielle de pression entre le premier et le deuxième capteur, ph étant la densité de l'huile, a étant l'amplitude d'accélération déterminée, ladite amplitude d'accélération déterminée incluant la gravité s'exerçant sur l'huile, et θ un angle entre la direction de l'accélération déterminée et une direction verticale du réservoir correspondant à la direction verticale du réservoir lorsque l'aéronef est au sol et maintenu immobile.
  6. 6. Procédé de calcul d'une consommation d'huile (51) dans un réservoir d'huile (10) d'une turbomachine entre un premier et un deuxième instants, le réservoir d'huile (10) étant équipé d'un système de capteur de pression entre une première zone (11) du réservoir d'huile (10) destinée à être totalement emplie d'huile et le deuxième capteur de pression étant agencé dans une deuxième zone du réservoir destinée à être vide d'huile, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    détermination d'une première quantité d'huile au premier instant, détermination d'une deuxième quantité d'huila au deuxième instant, soustraction de la deuxième quantité d'huile à la première quantité d'huile afin de calculer la consommation d'huile entre le premier et le deuxième instant, dans lequel au moins l'une, préférentiellement les deux, de l'étape de détermination de la première quantité d'huile et de l'étape de détermination de la deuxième quantité d'huile est réalisée par la mise en œuvre d'un procédé de détermination selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
  7. 7. Ensemble (1) de réservoir d'huile pour turbomachine comprenant : un réservoir d'huile, un système de capteur (20) agencé pour permettre une mesure d'un différentiel de pression entre une première zone (11) du réservoir d'huile (10) destinée à être totalement emplie d'huile (51) et une deuxième zone (12) du réservoir d'huile (10) destinée à être vide d'huile (51), le procédé comprenant les étapes suivantes , une unité de traitement (30) de la turbomachine configurée pour déterminer une quantité d'huile se trouvant dans le réservoir à partir du différentiel de pression déterminé au moyen du système de capteur (20), l'ensemble (1) de réservoir d'huile étant caractérisé en ce que l'unité de traitement (30) est en outre configurée pour déterminer au moins une direction d'une accélération a à laquelle est soumis le réservoir d'huile (10), et pour calculer, à partir d'au moins la direction de l'accélération à laquelle est soumis le réservoir d'huile (10), au moins une valeur du réservoir parmi une quantité d'huile corrigée, cette quantité d'huile corrigée étant la quantité d'huile (51) déterminée par ladite unité de traitement (30), et une marge d'erreur de la quantité d'huile (51).
  8. 8. Ensemble (1) de réservoir d'huile selon la revendication 7, dans lequel l'ensemble de réservoir d'huile comprend au moins un parmi:
    un système de communication apte à permettre une communication entre l'unité de traitement (30) et une centrale inertielle d'un aéronef équipé de ladite turbomachine, un accéléromètre (24) équipant la turbomachine, l'accéléromètre (24) étant préférentiellement un accéléromètre associé au réservoir d'huile, un inclinomètre de la turbomachine, l'inclinomètre étant préférentiellement un inclinomètre associé au réservoir d'huile.
  9. 9. Ensemble (1) de réservoir selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le capteur de détermination de la hauteur d'huile comprend au moins un premier capteur de pression (21) agencé dans la première zone (11) du réservoir d'huile (10) et un deuxième capteur de pression (22) agencé dans la deuxième zone du réservoir d'huile (10).
  10. 10. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans
    5 lequel l'unité de traitement (30) est en outre configurée pour déterminer la quantité d'huile du réservoir d'huile (10) en un premier instant et en un deuxième instant et ainsi déterminer respectivement une première et une deuxième quantité d'huile, et pour soustraire de la deuxième quantité d'huile à la première quantité d'huile afin de calculer la consommation d'huile entre le premier et le deuxième instant.
    1 /1
    S.65710
    Figure FR3086699A1_C0001
    FIG. 1
    Figure FR3086699A1_C0002
    FIG. 2a
    FIG. 2b
    RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
    N° d'enregistrement national
    FA 860553
    FR 1859031 irai
    I INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
    RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE établi sur la base des dernières revendications déposées avant le commencement de la recherche
    DOCUMENTS CONSIDÉRÉS COMME PERTINENTS
    Revend ication(s) concernée(s)
    Classement attribué à l'invention par ΙΊΝΡΙ
    Catégorie
    Citation du document avec indication, en cas de besoin, des parties pertinentes
    Y,D
    FR 3 035 919 Al (SNECMA [FR])
  11. 11 novembre 2016 (2016-11-11)
    Page
    Page page page abrégé; figures
    1-10
    2, ligne 19 - ligne 33 *
    8, ligne 19 - page 9, ligne 21 *
    11, ligne 13 - ligne 36 *
  12. 13, ligne 9 - ligne 19 * ★
    US 2009/107771 Al (LIU JUN [US]
    30 avril alinéa alinéa alinéa alinéa abrégé;
    2009 (2009-04-30) [0002] [0011] [0028] * [0032] * figures alinéa [0004] alinéa [0023]
    ET AL)
    1-10
    F02C7/06
    G01F23/14
    G01F22/02
    US 5 138 559 A (KUEHL JOHANNES W [US] ET AL) 11 août 1992 (1992-08-11) * colonne 5, ligne 41 - colonne 6, ligne 50 * * colonne 7, ligne 51 - colonne 8, ligne
    27 * * abrégé; revendication 13; figures 1-4 *
    DOMAINES TECHNIQUES RECHERCHÉS (IPC)
    FR 2 596 150 Al (AEROSPATIALE [FR])
    25 septembre 1987 (1987-09-25) * page 1, ligne 14 - ligne 22 * * page 8, ligne 8 - page 10, ligne 17 * * page 11, ligne 1 - page 13, ligne 7 * * page 14, ligne 4 - ligne 22 * * abrégé; figures *
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