第四光纤；(j)沿着所述第三光导件的长度朝向所述第四光导件的长度发射光；(k)检测从所述第四光导件输出的光功率；以及(I)基于从所述第四光导件输出的被检测的光功率来确定所述第二隔间中的燃料水平。该方法非常适合于测量整合在飞行器机翼中的燃料箱中的燃料水平。
[0017]适用于燃料箱的光阻抗传感器的其它方面在下面进行公开并要求保护。
【附图说明】
[0018]图1是代表调制液体电容的典型传感器的部件的等视轴图的图表。跨越传感器的非线性线代表液体水平；箭头代表电荷流。
[0019]图2是代表用于测量液体水平的系统的混合图，该系统包括光阻抗传感器，该光阻抗传感器调制液体的光阻抗。该混合图包括示出光学收发器的部件的框图以及代表光阻抗传感器的等视轴图的图表。跨越传感器的非线性线代表液体水平；箭头代表从一根光纤传播到另一光纤的光子。
[0020]图3是代表用于测量依据一个实施方式的贮存器中的液体水平的系统的部件的框图。
[0021]图4是代表在一端具有镜帽用于增加光纤内侧的光强度的光纤的视图的图表。
[0022]图5是代表包围在各自护套中的一对光纤的平面图的图表，该护套具有相互对置的纵向槽，用于光从传输光纤向接收光纤的侧向光耦合(由箭头指示)。
[0023]图6是代表包围在各自护套中的一对光纤的平面图的图表，该护套具有由各自透镜覆盖的相互对置的纵向槽，用于光从传输光纤向接收光纤的侧向光耦合(由箭头指示)。
[0024]图7是代表光阻抗传感器的平面图的图表，该光阻抗传感器具有由弯月管内侧的多根传输光纤围绕的单根居中定位的接收光纤，每根传输光纤均具有用于朝向接收光纤来发射光的侧窗口。
[0025]图8是代表三根光纤的等视轴图的图表，这三根光纤具有非重叠或稍微重叠的发射区段(由斑纹图案指示)，供具有延伸长度的光阻抗传感器使用。
[0026]图9是代表光阻抗传感器的等视轴图的图表，该光阻抗传感器具有螺旋接收光纤，供诸如在机翼燃料箱的末端处具有较小深度的贮存器使用。
[0027]下文中将参考附图，其中不同附图中的类似元件带有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0028]现在将出于说明的目的详细描述用于测量贮存器中的液体水平的系统和方法的各种实施方式。下面公开的至少一些细节涉及可选特征或方面，其在一些应用中可被略去而不脱离所附的权利要求书的范围。
[0029]图1示出了液体水平传感器50，液体水平传感器50包括铝制内管54以及围绕铝制内管54并与铝制内管54同心的铝制外管52。跨越液体水平传感器50的大致水平非线性线代表燃料水平，即，燃料和空气之间的界面。一些燃料占据了铝制管之间的空间。液体水平传感器50的总电容以熟知的方式随着燃料水平而改变(空气和燃料具有不同的介电常数)。箭头代表在铝制管之间的空间的电场影响下从铝制内管54朝向铝制外管52的电荷流动。该液体水平传感器可以用于检测燃料水平，因为流出铝制外管52的电流根据铝制管之间的空间中的燃料容积的高度而改变。
[0030]图2是代表依据本文中公开的光阻抗调制概念的一个实施方式的用于测量贮存器中的燃料水平的系统的混合图。图2中描绘的系统包括光阻抗传感器2，光阻抗传感器2检测使传输光纤和接收光纤分离的流体的光阻抗，获取稍后可以用于确定燃料水平的光功率数据。依据图2所示的实施方式，光阻抗传感器2包括:传输光纤4，传输光纤4借助光纤12被光耦合到光源10 ;和接收光纤6，接收光纤6借助光纤16被光耦合到光学检测器14。光阻抗传感器2进一步包括弯月管8，弯月管8最大限度地减少燃料箱(未示出)中的燃料晃动。跨越图2中光阻抗传感器2的非线性线代表燃料水平。以间隔开的关系将传输光纤4和接收光纤6放置在弯月管的内侧(优选地，光纤是直的且彼此平行)。在燃料箱被整合在飞机机翼的情况下，传输光纤4和接收光纤6被优选地刚性地支撑为处于固定的空间关系，以提供使光接收功率对可能形成在燃料箱中的冰凌颗粒优化的分离距离。延伸向燃料箱底板的弯月管8在底板附近具有开口，该开口允许燃料流入由弯月管8界定的空间容积。在弯月管8的内侧和外侧的燃料水平将是相同的。
[0031]当由光源10栗送时，传输光纤4径向向外发射光。轴向分布的发射光可沿着传输光纤4的长度基本恒定。光的第一部分将穿过燃料并照射接收光纤6的下部。由传输光纤4发射的光的第二部分将穿过空气并照射接收光纤6的上部。在接收光纤6的芯部的内侧，由接收光纤6接收的至少一些光被引导向上，而其它光被引导向下。被引导向下的光可从设置在接收光纤6底端处的镜向上反射(参见下面的图4的描述)。被引导向上的光离开接收光纤6的上端。由接收光纤6输出的光被传输到光学检测器14，光学检测器14将入射光转换为电流。该电流由线缆传导至处理单元(在图2中未示出，但另见图3)。处理器分析来自光学检测器14的信号并且计算空气/燃料界面的高度。
[0032]图2中的箭头代表在操作光源10期间从传输光纤4传播到接收光纤6的光(即，光子)。在监测燃料水平期间，由光源10( S卩，它的光功率)产生的光的亮度(S卩，强度)优选是恒定的。随着燃料水平的变化，由于空气和燃料具有不同折射率的事实，传输光纤4和接收光纤6之间的空间容积中的燃料的光阻抗根据燃料水平而改变。
[0033]熟知的是:空气的折射率小于燃料的折射率；燃料的折射率小于光纤的包覆层的折射率；包覆层的折射率小于光纤的芯部的折射率。折射率确定在到达界面时被反射的光的量。
[0034]因为在液体中比在空气中损失了更多的光功率(即，光阻抗更大)，随着液体水平下降，由接收光纤6输出的光功率将单调增加。换句话说，随着燃料水平的改变，传输光纤4和接收光纤6之间的光阻抗将改变。光阻抗的这些改变又产生了由接收光纤6输出到光学检测器14的光功率(即，光强度)的改变。
[0035]虽然在图2中未描绘，但是每根光纤均是由压型玻璃或塑料制成的柔性的、光学透明或半透明的光纤。光纤可以充当在光纤的两端之间传输光的波导管或光管。光纤通常包括具有相对较高折射率的透明或半透明芯部，芯部由具有相对较低折射率的透明或半透明包覆层材料围绕。通过全内反射将光保持在芯部中。这致使光纤充当波导管。
[0036]依据本文中公开的实施方式，(例如，通过使圆周表面粗糙化或开槽)修改传输光纤4的包覆层，以获得沿着光纤长度输出的径向光的受控水平。更确切地，可处理传输光纤4的包覆层以至少在由护套的纵向槽界定的区域中产生非均质表面。例如，可至少在由护套的纵向槽重叠的区域中使包覆层的外表面粗糙化或开槽，从而形成侧窗口，这将在下面参考图5和图6更详细地描述。能以类似的方式修改接收光纤6的包覆层，以形成侧窗口，当光学传感器被安装在燃料箱的内侧时，该侧窗口面向传输光纤4的侧窗口。
[0037]另外或替代地，接收光纤6可以是具有包含荧光掺杂剂的芯部的荧光光纤，荧光掺杂剂可以由来自传输光纤4、入射于接收光纤6的侧窗口上然后进入接收光纤6的芯部的光激活。(当在由某一类型的能量激发至更高的量子状态之后通过发射光的光子使轨道电子松弛到其基态时，荧光发生。)荧光掺杂剂产生沿着接收光纤6的长度行进然后输出到光学检测器14的光。
[0038]在沿着传输光纤4长度的任何给定轴向位置处，发射光的圆周变化优选地在因修改传输光纤4的包覆层而形成的侧窗口所对的窄的角度范围内强烈见顶。如前面提到的，该侧窗口可以通过仅在一侧修改光纤的包覆层(例如，开槽、划伤或打磨)而形成，从而以入射于通过修改接收光纤6的包覆层而形成的相应侧窗口上的角展度更容易地发射光。
[0039]图3是代表用于测量依据一个实施方式的燃料箱中的燃料水平的系统的部件的框图。该系统包括图2所描绘类型的无源光学传感器2、光耦合到光学传感器2的光学收发器40、电气联接到光学收发器40的处理单元42以及以图形的方式和/或以字母数字的方式指示燃料水平的燃料计44。在该示例中，光学传感器2被安装在燃料箱的隔间中。光学收发器40的部件可包括:光源，该光源采取连接到传输光学子组件(包括激光器或LED)的传输集成电路的形式；和光学检测器，该光学检测器采取连接到接收光学子组件(包括光电二极管)的接收集成电路的形式。燃料计44可采取具有显示处理器的显示装置的形式，该显示处理器被编程到显示屏，从而以图形的方式和/或以字母数字的方式显示测量结果(例如，燃料水平)。
[0040]随着从接收光纤6的端部发射的光强度的增加，由光学收发器40的光检测器输出的信号大小单调增加。处理单元42可以是专用微处理器或通用计算机，并且可根据需要通过使用查找表、校准曲线或者通过求解方程来计算燃料的测量水平(