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A320燃油油位传感器故障分析

摘要

阐述本公司A320机队飞机燃油量指示与油位传感系统的基本组成及原理。本文结合公司常见燃油油位传感器故障，分析故障产生

的原因，并利用相关故障现象及TSD数据，总结出一种快速准确的判断故障源的方法。

关键词燃油，油位传感器，TSD

前言

燃油的准确计量与控制是民航客机安全飞行的重要保障。对于A320飞机燃油系统来说，系统包含了多部计算机以及大量功能各

异的传感器，这些传感器工作状态的准确与否将直接影响到燃油

系统控制的准确性，进而影响整个飞机的飞行安全。由此可见，

快速准确的排除传感器故障，对保障飞行安全有着重要的意义。

但是这些传感器是依靠接口计算机进行监控，而BITE测试并不能对传感器故障准确定位，由于这些传感器都安装在油箱内，更换

时需要排空油箱燃油，通过接近盖板接近，盖板安装必须可靠防

止燃油渗漏，工作量很大，这就要求我们维护工作者在判断故障

上一定要准确无误。

本公司安全运营的9年多的时间里，飞机多次发生燃油油位传感器的故障。下表是公司近几年内更换过燃油油位传感器的信

正文

一、燃油指示与传感系统简介

燃油指示包括三个子系统：

燃油油量指示（FQI）系统（提供单独的燃油油量指示和总燃油油量指示），受控于FQIC计算机。

磁性位置指示器（MLIs）（飞机在地面时作为备用系统用来估算燃油油量）。

燃油油位传感系统（FLSS），系统能够发出指示和警告信号（当燃油达到特定的油位和稳定时），受控于FLSCU计算机。

燃油油量指示系统用来测量处在不可用和溢流范围之间的总燃油油量。每个油箱内安装一组电容式燃油探头，电容值随燃油深度变化而变化，FQIC定期测量所有燃油探头的电容值，然后通过传感器的电容值找到油箱内的燃油容积，再利用3个比重计得到的燃油密度计算出燃油量。

燃油油位传感器系统（FLSS）有燃油油位传感器、燃油温度传感器和两个油位传感控制组件(FLSCU)。燃油油位传感系统（FLSS）

提供：高油位传感、低油位传感、满油位传感、非满油位传感、溢流油位传感、温度传感、用于冷却整体驱动发电机（IDG）的燃油再循环的关断、大翼油箱内部的燃油传输控制。燃油油位传感器位于油箱内。FLSCU通过持续监视燃油油位传感器并使用这些信号的状态判断其是‘干’或者‘湿’。FLSCU通过来自燃油油位传感器提供的数据对燃油再循环系统、主燃油泵系统和加油系统进行控制。

该系统有受油位传感器控制组件（FLSCU）连续监控的油位传感器。传感器安装在油箱的不同位置以提供低油位到溢流油位范围之间的燃油油位数据。FLSCU向传感器的电阻元件提供一个电压。当电压返回到FLSCU，它通过比较一个特定参考值来发现相应的传感器是‘干’或是‘湿’。FLSS使用燃油油位数据来：当飞机在地面上加油和传输燃油时，控制加油活门的操作；确保大翼油箱内燃油油位，从发动机经由再循环系统返回来的燃油（来自中央油箱）没有增加到满刻度之上；确保当大翼外油箱有燃油时，在大翼内油箱的燃油没有减少到小于低油位；给出燃油低油位警告到发动机/警告显示系统（EWD）。

FLSCU具有以下功能：提供一个电流，用来保持每个传感器的安全限制值；一个探测电路，用来发现传感热敏电门何时处于燃油之中；一个开关比较器，它具有继电器触点输出信号和逻辑输出信号；一个故障检测电路，用来连续检测传感器或线路是否出现短路或是短路（并输出使继电器移动到故障安全锁定状态）；由FQI

计算机控制并监测的BITE，用来执行燃油系统传感器的测试。

油位传感器是一个带有三角形安装盘的探头。在探头上安装了一个热敏电阻。探头里孔让燃油流进热敏电阻。传感器还包括了一个速断熔丝，用来防止油箱出现危险的状况。传感器组件安装在一个翼肋上。当电流流过热敏电阻时，热敏电阻温度上升，热敏电阻的阻值随着温度的变化而变化。当传感器浸在燃油中时，温度的增加量小于暴露在空气中增量。FLSCU利用传感器的电流值与特定值相比较，来判断相应传感器的干湿状态。

飞机油位传感器位置如图1-1所示。

通过安装在不同位置的传感器来给出低油位到溢流油位范围之间的燃油油位数据。主要功能分别是：高油位传感器安装在每个油箱的顶部附件。但高油位传感器变湿时，FLSCU发出离散信号关闭加油活门并引起加油面板上相关的HI LVL灯亮。每个大翼油箱有三个750kg燃油油位的低油位传感器，持续干燥30秒FLSCU

送一燃油低油位警告道ECAM。中央油箱有两个130kg燃油油位的低油位传感器安装在油箱左右两侧最低点的旁边。低油位传感器可以控制中央油箱燃油泵的自动操作。当传感器中有一个已经干燥达5分钟时，FLSCU向相关的燃油泵发送一个停止信号。FLSCU 使用满油位传感器和非满油位传感器用来控制中央油箱泵的自动操作。满油位传感器保证大翼油箱燃油油位不会增加超过满刻度。非满油位传感器数据用来确保大翼油箱油位在满刻度以下不少于500kg（中央油箱有油）。溢流传感器安装在大翼通风油箱中，当其变湿时，FLSCU将信号发送到FDAEC以关闭FRV（并因此停止再循环系统）。IDG关断传感器安装在大翼油箱底部当燃油油量低于280kg时，IDG关断传感器停止冷却IDG。FLSCU将信号发

送到FDAEC以关闭FRV（并停止再循环系统）。燃油温度传感器安装在油箱最低部附近，给出相邻区域燃油是否过热，当超过特定值后，FLSCU将信号发送到FDAEC以关闭FRV，并停止再循环系。

二、故障实例分析

首先我们简要分析一下最近一次更换燃油油位传感器的排故过程。MIS系统中关于B6971 燃油油位传感器相关故障现象及处理措施详见图2-1。

图2-1 B6971相关故障信息

2014年4月13日，B6971飞机PFR有“FUEL LEVEL SENSING FLSCU1(7QJ)”故障信息，此故障可以通过拔跳开关重置计算机，我们通过测试、更换FLSCU1（7QJ）以及对串计算机判断故障，故障一直未消除。此故障并非FLSCU计算机故障，很可能是由于某燃油传感器失效所致。通过对串以及更换计算机排除了7QJ故障的可能。17号通过监控到左发滑油温度高从而根据

TSM79-00-00-810-805-A进行排故。通过将两个故障联系起来，我们可以发现FRV的关闭会使得燃油再循环系统停止工作，从而造成IDG滑油温度的上升，而非正常的高滑油温度也会引起发动机的滑油温度升高。那么判断是何原因使得FRV关闭就是找出故障源的重点，通过燃油传感器中的原理介绍，我们可以知道引起FRV 关闭的有三种方式，第一种是溢流传感器，当其变湿时，FLSCU 将信号发送到FDAEC以关闭FRV；第二种是当燃油油量低于280kg时，IDG关断传感器停止冷却IDG。FLSCU将信号发送到FDAEC以关闭FRV；第三种是燃油温度传感器当超过特定值后，FLSCU将信号发送到FDAEC以关闭FRV。我们可以通过燃油量高于280kg，且无燃油低油位警告排除IDG关断传感器。而燃油温度传感器指示外油箱超过55℃或内油箱超过52.5℃会有指示，温

度过高ECAM会有警告。现在可能性最大的就是溢流传感器失效给出的假信号使得FRV关闭。我们可以对4047VC1电插头的A钉与B钉的电阻测量是否在330-480 欧姆来确定传感器的好坏。最终我们通过更换溢流传感器排除故障。

同样根据TSD数据各传感器的状态与图2-2温度传感器实际状态做比较，也可以排除温度传感器故障的可能性（若N6/M3是

‘0’，表明未超温，与SD 燃油页面中的温度比较便可判断温度传感器是否故障）。

图2-2温度传感器各参数

下面我们通过B6310飞机更换右大翼满油位传感器23QJ2为实例（详见图2-3），重点讲述一下利用TSD数据排查燃油传感器故障的重要意义。

排故过程分析：

3月11日PFR跳出“FUEL LEVEL SENSING FLSCU2 9QJ”故障信息。航后首先本机对串FLSCU。检查正常。

3月15日故障再次出现，根据TSM28-46-00-810-807清洁4040VC2插座，测试正常。请继续观察。

3月19日故障再次出现，根据TSM28-46-00-810-818要求检查有FLSCU TSD上E2为“1”，本机对串FLSCU,测试正常。并初步判断23QJ2故障。

4月13日故障再次出现，为证实故障本机对串FLSCU，测试正常。

4月29日故障再次出现，为判断故障本机对串FLSCU，测试正常。

5月22日，更换燃油油位传感器23QJ2,测试正常，接近盖板无渗漏。

监控数日，故障信息未再次出现。

通过上述的排故过程，我们可以知道通过几次对串计算机以及清洁电插头排除这些故障件的可能后，主要的将排故重点转向通过利用TSD数据了解分析故障件。值得我们注意的是“N OTE: A high Level Sensor will show a default status WET if not powered. To power the High-level sensors, open the refuel panel door, or select cockpit refuel (if fitted).”我们在获取TSD数据前，需要对高油位传感器供电，必须打开加油面板或者驾驶舱选择加油开关（如果安装）。不然高油位传感器不上电的话，会错误的显示湿状态。

图2-4 FLSCU Trouble Shooting Data

根据图2-4我们可以知道，当E2为‘1’时，说明FLSCU2 Fail with no monitor，也就是说FLSCU2中有传感器在该通道上电测试时至少失效一次，即FLSCU2失去了监控功能，虽然FLSCU2没有输出时哪个传感器故障，但是这个“FUEL LEVEL SENSING FLSCU2 9QJ”故障信息的频繁出现，极有可能是由于存在某一个油位传感器故障所致。通过FQIS的输出代码可以知道飞机各油箱的燃油量（如图2-5），我们可以根据各油位传感器状态对应的机载燃油量（如图2-6）与实际FQIS离散输出的传感器状态（如图2-7）做对比，来确定哪一个传感器输出信号与实际油量对应不符，此传感器便是故障件。对比发现B6310飞机23QJ2传感器位置与实际不符，初判断为故障件，我们再通过测量电插头4040VC2的h

钉与x钉之间的电阻值是否330-480欧姆，进一步确定其是否故障。这样确保我们判断的准确性，避免不必要的飞机停场。

图2-5 FQIS Input Parameters

图2-6各油位传感器状态对应的机载燃油量

图2-7 FQIS Discrete Inputs

三、经验总结

我将公司开航9年来的燃油油位传感器故障的排故过程经过梳理，基本的排故思路总结如下：

首先，对FLSCU计算机进行对串，目的排除计算机故障的可能性。

其次，利用TSD数据分析故障，通过FQIS输出的各传感器干湿状态与机载燃油量对应传感器状态进行对比，从而初步判断出故

障传感器。

然后，我们对初步判断为故障件的传感器进行的电阻值进行测量，这样确定传感器是否确实为故障件。

通过上面的总结，我们可以了解到，TSD数据的分析可以让我们准确快速的确定故障件，在实际工作中，我们应该善于利用排故

数据，和故障现象，利用数据和现象加之原理分析，可以帮助我们

理解故障原因，从而准确快速的排除故障。TSM中的排故过程洋

洋洒洒写了一堆，主要的思路基本和我们总结的一致，我们在工作

中不断的学习总结，化繁为简，尊重排故手册，更应该深层次的去

理解和利用手册，这样才能在实际工作中不断提高效率。

燃油传感器故障我们排故要准确慎重，因为传感器都安装在油箱内部，对于传感器的更换需要将燃油箱排空通风，通过接近盖板

接近，换好后还要封胶检查密闭性。这些工作需要长时间的停场时

间，对于低成本公司的我们，保证飞机的利用率是我们的生存根本，作为机务的我们，一定要准确的判断故障，避免由于判断故障的不

准确造成飞机的二次停场。

结束语

针对燃油油位传感器故障，让我们意识到日常维护中，遇到故障是应该多深究，这样可以把隐藏的故障隐患消除在可控范围内。遇到故障多想一点，多做一点，科学合理的理由手册和TSD数据，以严谨的态度对待每一次工作，可以让我们不断提高。只有不断的分析和总结，才能培养迅速解决故障的能力，才能保障飞行安全并提高航班的正点率。

感谢春秋航空-维修工程部-培训处供稿

作者：劳文浩