一種加油機用徑向力傳感器及控制方法與流程
本發明屬于加油機硬式空中加油技術領域，具體涉及一種加油機用徑向力傳感器及控制方法。
背景技術：
如今國際局勢風云變幻，除了傳統的陸軍作戰，空軍力量更多的受到了各國的重視，因為空軍作戰具有高機動性、高靈活性、大作戰半徑的特點，還可以有效降低人員傷亡，而空中續航能力又能夠有效擴大戰機作戰半徑，因此空中續航能力是強大空中力量的重要保障。
硬式空中加油技術在國外空軍中早有應用和發展，相對于傳統的軟管加油方式，對環境及飛行員自身操作水平要求較低，受自然環境影響較小，并且加油速度快，有效降低了空中加油的風險，擁有更大的技術優勢。而國內目前一直采用的是傳統的軟管加油技術，主要原因是無法精確掌握加油管受力情況，從而無法實時調整加油姿態，無法保障加油安全。
針對硬式空中加油裝置需要根據受力變化對加油管進行實時調控這一情況，通過徑向力傳感器可以實現實時檢測加油頭和受油座受力方向和受力大小的變化，并及時反饋給控制系統，保障了加油安全，該產品的研發也填補了硬管加油領域加油管受力情況測量的技術空白。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種安全可靠、測量精準、剛度強度符合要求的加油機用徑向力傳感器及控制方法。
為了達到上述目的，一種加油機用徑向力傳感器，包括通過第二外殼包裹的加油管道，第二外殼外覆蓋有同加油管道一體化的一種加油機用徑向力傳感器彈性體，彈性體外部固定有若干電阻應變計，第二外殼上部設置有第一外殼，第一外殼內設置有電路板，第一外殼頂部設置有電連接器，電連接器和所有電阻應變計均連接電路板。
所述電路板包括接收所有電阻應變計信號的徑向傳感器信號采集電路，徑向傳感器信號采集電路下游順次連接放大電路、濾波電路、信號采集處理電路和通信電路，通信電路連接電連接器，信號采集處理電路連接徑向力傳感器組件系統，徑向力傳感器組件系統包括A/D采集模塊，A/D采集模塊下游依次連接軟件濾波模塊、數據處理模塊、通信模塊和參數標定模塊，通信模塊與信號采集處理電路連接。
所述第一外殼通過若干連接柱固定彈性體上，連接柱上設置有壓板。
所述第一外殼通過橡膠密封套與彈性體密封。
所述加油管道的兩端為具有密封圈的法蘭盤。
一種加油機用徑向力傳感器的工作方法，包括以下步驟：
101，啟動，復位初始化；
102，進行自檢，若自檢正常，進入103，若異常，進入112；
103，檢測是否經過首次標定，若是，進入104，若否，進入113；
104，徑向傳感器信號采集電路將電阻應變計的受力信號轉換為電信號，進入105；
105，進行放大濾波，進入106；
106，進行數據處理，進入107；
107，進行周期自檢，進入108；
108，將自檢記結果通過電連接器發送，發送完畢進入109，反之重新發送；
109，監測是否進入下一個通信周期，若是，返回104，反之重新監測；
112，記錄故障信息并報故；
113，等待接收串口啟動通信命令，并進入123；
123，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回113；
133，啟動人機交互系統，并進入143；
143，等待并處理上位機命令，并進入153；
153，將需要保存的數據存入FLASH中，并進入163；
163，判斷是否處理完畢，若完畢，則返回101重新復位，反之返回143。
所述104中，若串口中斷，則進入114；
114，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回104；
105中，若串口中斷，則進入115；
115，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回105；
106中，若串口中斷，則進入116；
116，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回106；
107中，若串口中斷，則進入117；
117，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回107。
所述周期自檢通過RS422總線通信輸出。
與現有技術相比，本發明的裝置能夠通過電阻應變計采集徑向受力值，并將數據發送到電路板中，電路板將信號處理后通過電連接器發送至母機，使母機能夠根據加油管道上的載荷進行調整，本裝置集成度高，體積小、重量輕，測量精準，實時性高，可靠性、安全性高，環境適應性好，抗電磁干擾能力強。
進一步的，本發明利用信號調理器可以實現傳感器輸出信號的放大、濾波、A/D轉換、RS422總線通信，將信號實時反饋至加油控制系統；
進一步的，本發明的加油管道的兩端為具有密封圈的法蘭盤，能夠使輸油管路可靠連接，實現航空燃油的可靠輸送。
本發明的方法通過對電阻應變計的數據進行處理后，進行發送，且利用人機交互系統可以實現對傳感器參數的實時修正、查詢曾發生的故障類型、查詢及修改傳感器自身參數以修正傳感器自身工作狀態，使其工作更為穩定。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的側視圖；
圖3為本發明電路板的框圖；
圖4為本發明的工作流程圖；
其中，1-彈性體，2-第一外殼，3-連接柱，4-電連接器，5-蓋板，6-電路板，7-壓板，8-橡膠密封套，9-電阻應變計，10-第二外殼。
具體實施方式
下面結合附圖對發明做進一步說明。
參見圖1、圖2和圖3，一種加油機用徑向力傳感器包括通過第二外殼10包裹的同加油管道一體化的一種加油機用徑向力傳感器彈性體1，加油管道的兩端為具有密封圈的法蘭盤，彈性體1外部固定有若干電阻應變計9，第二外殼10上部設置有第一外殼2，第一外殼2內設置有電路板6，第一外殼2頂部設置有電連接器4，電連接器4和所有電阻應變計9均連接電路板6，第二外殼10外覆蓋有彈性體1，第一外殼2通過若干連接柱3固定彈性體1上，連接柱3上設置有壓板7，第一外殼2通過橡膠密封套8與彈性體1密封。
電路板6包括接收所有電阻應變計9信號的徑向傳感器信號采集電路，徑向傳感器信號采集電路下游順次連接放大電路、濾波電路、信號采集處理電路和通信電路，通信電路連接電連接器4，信號采集處理電路連接徑向力傳感器組件系統，徑向力傳感器組件系統包括A/D采集模塊，A/D采集模塊下游依次連接軟件濾波模塊、數據處理模塊、通信模塊和參數標定模塊，通信模塊與信號采集處理電路連接。
參見圖4，一種加油機用徑向力傳感器的工作方法，包括以下步驟：
101，啟動，復位初始化；
102，進行自檢，若自檢正常，進入103，若異常，進入112；
103，檢測是否經過首次標定，若是，進入104，若否，進入113；
104，徑向傳感器信號采集電路將電阻應變計9的受力信號轉換為電信號，進入105，若串口中斷，則進入114；
105，進行放大濾波，進入106，若串口中斷，則進入115；
106，進行數據處理，進入107，若串口中斷，則進入116；
107，進行周期自檢，自檢結構通過RS422總線通信輸出，進入108，若串口中斷，則進入117；
108，將自檢記結果通過電連接器發送，發送完畢進入109，反之重新發送；
109，監測是否進入下一個通信周期，若是，返回104，反之重新監測；
112，記錄故障信息并報故；
113，等待接收串口啟動通信命令，并進入123；
114，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回104；
115，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回105；
116，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回106；
117，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回107；
123，判斷通信命令是否正確，如果正確進入133，反之返回113；
133，啟動人機交互系統，并進入143；
143，等待并處理上位機命令，并進入153；
153，將需要保存的數據存入FLASH中，并進入163；
163，判斷是否處理完畢，若完畢，則返回101重新復位，反之返回143。
本發明利用同加油管道一體化的一種加油機用徑向力傳感器彈性體兩端法蘭盤及密封圈與輸油管路的可靠連接，同時與一種加油機用徑向力傳感器的電氣部分實現物理隔離，即一種加油機用徑向力傳感器自身成為輸油管路的一部分，即可以實現航空燃油的安全可靠輸送。
當加油管以不同角度加油時，所受徑向力由貼于彈性體上的電阻應變計9感應并將信號輸送至調理器，經過放大、濾波、A/D轉換、數據處理、數據幀封裝、RS422總線通信，最后通過接插件傳輸給加油控制系統。徑向力傳感器隨加油管變化產生實時信號并進行發送，幫助控制系統實時控制加油姿態，保障飛行安全。
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