總部位于美國佛蒙特州費爾法克斯的液體測量系統(tǒng)公司（Liquid Measurement Systems，LMS）成立于1989年，該公司是一家專業(yè)設(shè)計和制造旋翼和固定翼飛機上的燃油量測量儀的公司。其提供的產(chǎn)品包括一系列電容式燃料計量探頭，而每個探頭都有兩個同心碳纖維復合材料管組成，碳纖維復合材料管可以作為兩個導電板，介電電流在其間流動。
LMS公司的碳纖維復合材料電容探頭為各種飛機提供耐用、耐腐蝕的燃料測量
傳統(tǒng)的電容式燃料計量系統(tǒng)由兩個單獨的硬件組成，通過電線連接：傳感器（也稱為探頭）和信號調(diào)節(jié)單元（signal conditioning unit，SCU）；其中探頭是被動裝置，由SCU激發(fā)和測量，以監(jiān)控和報告油箱中的燃油高度。
而SCU調(diào)節(jié)來自油箱中所有探頭的信號，以及探頭位置、油箱幾何結(jié)構(gòu)、姿態(tài)（飛機方位）、燃料溫度和其他變量的因素，以計算油箱中的燃料總量——以重量而不是體積表示。SCU中的嵌入式軟件將接收到的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為每個油箱中的燃油磅數(shù)，并將該信息傳輸?shù)今{駛艙或加油面板上的顯示單元。
雖然鋁是計量探頭使用的傳統(tǒng)材料，但自1989年成立以來，LMS一直使用碳纖維增強聚合物（carbon fiber-reinforced polymer，CFRP）復合材料作為其燃料計量探頭的主要結(jié)構(gòu)部件。
該公司使用卷繞工藝在現(xiàn)場制造所有的燃油表管，在卷繞工藝中，用手將預浸料層卷好并粘在芯軸上，然后在烘箱中固化。在組裝之前，管子被解開，切割成一定長度，并加工成均勻的直徑和壁厚。LMS表示，對于這些管子，它選擇了具有專有樹脂系統(tǒng)的碳纖維預浸料，因其優(yōu)異的機械和電氣性能，以及對噴氣燃料的腐蝕和氧化作用的抵抗作用。
LMS表示，與鋁相比，使用碳纖維復合材料制造這些部件的重量輕了40%。此外，復合材料抗壓痕、劃痕、裂縫和腐蝕，不會吸收手油，這會影響性能。鋁管還需要用鉚接連接到探頭的電子元件，由于摩擦，這些部件可能會隨著時間的推移而磨損，而復合材料管則可以與電氣部件結(jié)合在一起。
LMS的碳纖維燃料計量探頭提供了適用于一系列飛機油箱的選項。最近，該公司決定開發(fā)一種專門針對小型飛機的產(chǎn)品，旨在在小型油箱內(nèi)實現(xiàn)更高的安全性、更高的精度和更高的可靠性。
由此產(chǎn)生的板載處理探頭（onboard processing probe，OPP）于2022年夏季推出。OPP采用與LMS其他產(chǎn)品相同的碳纖維復合材料雙管設(shè)計，是一個將液位傳感探頭與SCU相結(jié)合的一體式系統(tǒng)，無需兩件硬件或復雜的布線。
該系統(tǒng)設(shè)計用于在具有簡單油箱幾何結(jié)構(gòu)的單油箱飛機上獨立工作，或作為多個獨立單元中的一個來測量一個或多個油箱中的燃料量，每個單元將其各自的燃油量返回到指定的飛機數(shù)據(jù)目的地。
文章來源于：碳纖維及其復合材料技術(shù)
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦復合材料網(wǎng)）：碳纖維復合材料管用于飛機燃油測量儀檢測探頭，比傳統(tǒng)鋁制構(gòu)件輕40%