[发明专利]具有气泡脱落反射器的液位测量系统

说明书

一种反射器靶包括限定锥形反射器表面的反射器。所述反射器包括顶端开口以及相对的底部开口，其中所述底部开口的周长大于所述顶端开口的周长。所述锥形反射器表面在所述开口之间延伸，所述开口在其之间形成锥形通路。所述锥形反射器表面被配置成经通过所述顶端开口出来的气泡沿所述反射器表面的移动而抵抗表面气泡在所述反射器表面上的累积。

技术领域

本发明涉及用于液位测量系统中的反射器，如用于燃料箱中的反射器，特别是使气泡脱落的反射器。

背景技术

在本领域中，已知具有多种装置以监控和检测液位，例如，用于确定燃料箱中剩余的燃料液位。许多这种装置都包括用于确定液位的超声波信号。通常，这种超声波液位测量系统采用超声波反射器以防在燃料箱已满的情况下造成信号损失，从而帮助校准计量器、通过流体测量声音的速度和/或作为稳水器上的盖子。

图2-3示出代表现有技术的一种超声波液位测量系统1。超声波液位测量系统1通常包括转换器8，其被配置成从流体存储箱或容器的底部向流体表面发送和接收超声波信号10。在流体表面，声音通常反射回转换器8。通过监控信号离开并返回至转换器8所用的时间并连同通过流体所知道的声音速度，可能测量出从流体表面至转换器8的距离。例如，能够使用这种技术以确定飞机燃料箱3中的燃料液位。通常，转换器8位于或靠近飞机燃料箱3的底部，从而在燃料箱中在一个液位范围内监控液位。

图3示出图2所示的超声波液位测量系统1中代表现有技术的超声波反射器。为此，超声波反射器通常包括反射器靶4，其位于与超声波发送和接收转换器8相距预定距离D的位置上。通常，反射器靶4为按着与超声波束正交的方式定位的平的金属片。反射器靶4可定位于稳水器2中作为盖子或独立于稳水器2而定位。

作为超声波液位测量系统1的一部分，图2示出代表现有技术的稳水器2。稳水器2为置于能够与平的反射器靶4一同使用的流体中的中空管。对于从流体存储器的底部发送超声波信号10的系统（如飞机燃料箱3）来说，稳水器2在转换器8上相对齐并从存储器的底部延伸至存储器的顶部。稳水器2引导超声波信号10、防止产生源自箱结构的回波、减少转换器8上的液位晃动、使液面的波纹平静下来并减少源自超声波信号10通路的气泡和碎屑。

一些稳水器2使用反射器靶4作为其顶端的盖子以确保当液位高于稳水器2的顶部时，将信号反射回转换器8。在不具有这种反射器靶4的盖子时，当液位高时（例如，当箱3完全充满燃料时），一旦超声波信号10离开稳水器2，其可能无法被反射回转换器8，从转换器8发送的信号直接离开箱3而不会被反射回去，从而导致信号损失。这样的信号损失是不宜的，这是因为它能与转换器8的故障相混淆。不幸的是，用于此目的的典型平的反射器靶4会采集在反射表面6上的气泡，其会减少、扭曲或消除返回的超声波脉冲。此外，由于需要进行精确对齐，平的反射表面6的形状限制在流体存储容器中定位选项的反射器靶4。

反射器也用在超声波液位测量系统1中以当作测速仪靶。设置与超声波发送和接收转换器相距已知距离的浸没式测速仪靶可用于测量流体中的声音速度，从而改善在超声波液位测量系统中的液位监控。测速仪可位于与液位计共同的稳水器中或独立的稳水器中。在本领域中，已知测速仪为浸没在流体中的平的金属表面。平的测速仪靶具有与上面提及的平的反射器盖子所具有的类似缺点。典型地，当平的测速仪靶位于稳水器外部时，其会造成更多的缺点，这是因为稳水器将不再引导超声波信号。当位于稳水器外部时，将平的靶与转换器相对齐则更加关键。

对于其预期目的来说，这种常规的方法和系统一般被认为是令人满意的。然而，在本领域中仍然需要允许改进性能（包括实现更好的精度和一致的对齐）的超声波液位测量系统。在本领域中还需要这种容易制造和使用的反射器。本发明提供了针对这些问题的解决方案。

发明内容