Sonda attiva per la misura del carburante in applicazioni aeronautiche

La misura del carburante nei serbatoi dei velivoli è solitamente effettuata tramite sonde capacitive immerse nel fluido. La variazione del livello del carburante all'interno del serbatoio provoca una variazione della quantità del dielettrico presente tra le armature della sonda, ripercuotendosi in una variazione della capacità. Poiché l'aereo è soggetto a continue sollecitazioni e ad assetti di volo variabili, dal momento che le forme e le dimensioni dei serbatoi, nonché la posizione della sonda, variano da velivolo a velivolo, la sola informazione del livello del fluido in un punto del serbatoio non è sufficiente a ricavare la quantità complessiva del carburante. È quindi necessario misurare anche l'accelerazione a cui è soggetto il velivolo e calcolare, nota la geometria del serbatoio, il livello equivalente del fluido. Nei sistemi di misura attuali le sonde sono connesse direttamente al computer di bordo, il quale esegue la misura della capacità e ne desume il livello del carburante confrontandolo con i dati di assetto e accelerazione provenienti da altri strumenti. Lo scopo di questa tesi è sviluppare una “sonda attiva”, in grado di elaborare in maniera autonoma il livello del carburante presente in ciascun serbatoio e di trasmettere il risultato della misura al computer di bordo in formato digitale attraverso la rete locale dell'aereo. Per fare ciò, ogni sonda deve includere un sistema di misura della capacità, un accelerometro e un dispositivo che consenta l'elaborazione delle misure e la loro trasmissione attraverso un protocollo digitale. I vantaggi di questo innovativo sistema di rilevazione rispetto alle soluzioni attualmente in uso sono molteplici. La misura capacitiva attraverso interconnessioni corte permette di ottenere ottime risoluzioni pur lavorando con segnali piccoli e quindi limitando l'energia con cui viene stimolata la sonda, col vantaggio di ridurre il rischio di inneschi. La ridondanza risulta aumentata perché il sistema di lettura è replicato su ciascuna sonda: in caso di guasto si perde l'informazione relativa ad un solo serbatoio e non di tutti come succede nei sistemi a sonde passive con elaborazione centrale.