航空发动机试验台数据采集与处理系统

航空发动机试验台数据采集与处理系统

航空发动机试验台数据采集与处理系统雷利，党凡，叶耀祖

(中国飞行试验研究院，陕西西安 7 0 8 ) 10 9摘要：文介绍航空发动机试验台数据采集与处理系统，该从主控计算机系统、据采集系统、数数据显示系统、动态数据采集与分析系统、传感器、监视系统组成等方面对该系统进行了分析和研究。 关键词：空发动机；航试验台；据采集；数数据处理；量测中图分类号：P 7 T23文献标识码： B文章编号：87 03 (09 O 106 - 2 1 1—6 320 )1-0 70

Da a Ac u sto a o e sn y t m fAe o n i e Te t b d t q ii n nd Pr c si g S se o r e g n s- e iL , DANG a YE o z EILi F n, Ya - u

( hns l h T s E t l h n( F E)X a 0 9 C ia C ieeFi t et sa i me tC T, il7 0 8, hn ) g bs 11Ab ta t sr c:Th p ra ay e n tde h aa a q iio n rc sig s se o e o n ie ts—b d fo t ea p cs o epa e n lz sa d su iste d t c ust n a d p o e sn y tm fa re gn e t e rm h s e t f i is s tr c mp trs se t ma e o ue y tm,d t c ust n s se aa a q iii y tm,daa ds ly,d n mi aa c l cig a n lzn sse o t ip a s y a c d t ol t nd a ay ig ytm,ta s u es a d e n r n d c r n mo i rn y tm o o iin a d oh ra p cs nt igs se c mp sto, n te e t. o s Ke ywo ds r:Aeo n ie Te tb d re gn; s- e;Daa Ac u st n t q iio;Daa Prc s ig i t o esn;Me u e n s a r me t

1引言航空发动机地面试验在发动机研究开发中占有至关重要的

N87 I 2系列， 1数据转换用 1 6位带光电隔离的 AD采集板和一块/ 3通道带光电隔离的

开关量采集板；系统配置了网络交换机， 2该 便于系统内部局域网及院内局域网的数据交换；配置一台 A 3激光打印机，满足发动机试验测试技术报告的输出打印和绘图。

地位，型航空动力装置的研制成功，新现役发动机的改进、改型都离不开地面试验技术。几十年来的飞机发动机科研试飞和设计定型鉴定试飞的实践证明，在试飞前后及试飞过程中，经常需要在地面试车台上进行发动机性能试验和参数测量、飞行推力系数测量试验、测量装置考核、准试验、校加改装密封性能检查试验，以及更换零、部件后的性能调整试验和各种排除故障试验等多种试验。除了试验台架和试验方法以外，动机试验更重要发的是必须有先进的测试设备和测试方法。

该系统共配置有 10路模拟信号测量通道，属于稳态信号 6 (括2包 4路热电阻、6路热电偶、4路压力、4路 4 2 m 1 2 2 -0 A信号、6路 0 5 1— V信号、 6路压力扫描阀测量发动机压力参数 ) 5;还有 8路频率信号测量通道、 8路动态信号测量通道 (主要是振动信号 ) 6路开关量信号测量通道。和 4 22系统总体框图及其说明 .该系统的总体框图如图 1所示。

在早期的发动机试车系统中，普遍采用模拟仪表显示，试车人员根据模拟仪表显示数据通过眼看和笔记的方式完成数据采集工作。由于指针式模拟仪表的精度普遍偏低，加之记录人员的视觉误差和记录误差，常造成所得数据不准确。由于个人观察经仪表的角度不同，读数据都有差异，往造成一定误差，响所往影

了发动机试车性能结果分析。同时模拟仪表与测试管路直接连接，容易出现漏油、气等情况，漏影响测量的准确性并污染试车人员的工作环境。

当今的测试系统利用先进的计算机技术来测量有关参数， 控制有关试验过程，实现发动机试验的参数测量一数据处理一 试验过程控制一试验管理的全自动化，完成试验任务，获得最终试验结果。这样可以提高试验的准确性、靠性和有效性，可缩短试验周期，高试验效率，低试验成本。提降

2系统结构21系统硬件结构及配置 .

该系统主要由主控计算机系统、数据采集系统、数据显示系统、动态数据采集与分析系统、传感器、监视系统等部分组成。

整个硬件系统包括服务器、网络交换机、多台工控机、集计算机、采 传感器以及打印机等外围设备。主控计算机选用服务器；数据采图 1系统总框图

试车台上的发动机上装有若干传感器，从传感器出来的电压、电流、频率、开关量 (信号为直流 0 2 V信号 ) -7经过信号调理

集计算机、数据显示计算机和动态采集计算机都选用工控计算机，其配置包括 PV 30 H P 5 2 I . ZC U、1MB内存、0 B硬盘、0倍 G 8G 5速光驱、驱、软键盘、鼠标、 S U B接口等；数据采集计算机选用 N I公司的 P I X测试平台系列产品，机箱选用 P I10,控制器用 X一 0020年 1月第 1 09 1 1册总第 1 3册 0

器转换为 4 - 0 - 2mA信号或 O - V信号，再进入到采集计算机。 -5 从振动传感器出来的高频振动信号经过动态采集板、信号调理板、电荷放大器进入到动态数据采集与分析系统，再进入到网络6 7

航空发动机试验台数据采集与处理系统交换机中。通过网络交换机的交互，可以通过投影仪和显示器就看到实时参数。23人机开发环境与开发工具 .

进行数据拟合， 比较拟合误差再进行拟合结果存储。 具体系统校验模块程序流程图如图 3所示。

操作系统： n o s P或 Widw 0 0 Wi w d X no s 0: 2 软件开发平台：i a C+ 6, aue n Su i .: Vs l+ . Mesrmet td 60 u 0 o 数据库管理系统： t B s7 I e ae . nr 0其它支持软件：X仪器以及接口驱动。 VI

由于传感器以及整个系统受环境影响，以系所统校验工作要定期进行。 34系统管理 .341用户管理+ .

3数据采集31概述 .

数据采集与处理系统可以对测试过程中的温度、压力、流量、转速和振动等各类物理参数进行数据采集、显示、控和记监录，以对特定的参数进行动态示波和信号分析，可显示参数的实

时曲线和变化趋势，计算出发动机的各种性能参数，自动生成报表、印报表。打 在数据采集板卡提供的同时，已经提供了数据采集的一些动态链接库，相关文件装载到开发系统中，把就可以调用相关数据，

用户管理包括

人员管理和权限管理。员管理人图 3系统校验模块程序流程图

实现模块之间的衔接以及数据交换。在开始采集之前，要先对采集板卡进行参数设置。设置所要采样的通道，通道的信号类型、触发方式，采样方式、采样频率、以及一些数据处理的设置等。 32软件模块 .模块化就是把程序划分成若干个模块，每个模块完成一个

主要是增加以及减少系统使用人员，置和修改密码；限管理设权主要是针对不同性质的使用人员使用的内容不同，根据登陆人员的权限，加载不同的功能页面。使用人员的权限分为：系统管理员、试验员、普通用户等。3 .验报表 .2试 4

试验报表是实验结果的集中体现，是发动机试车的重要组成部分。试验报表可以自定义，也可以直接导出。 发动机试验中测量的参数有很多，但是在实际应用中我们并不需要将所有参数都打印出来，这时候用户就可以根据自己的需要来选择要打印的参数。对于很少做调整的报表，以直接可从数据库中读取数据，按照所要求的格式输出报表。3 .数据存储与回放 .3 4

子功能，把这些模块集中起来组成一个整体，以完成指定的功可能与要求。采用模块化的方式可以使软件结构清晰，易完成系容

统的测试和系统调试，因而有助于提高软件的可靠性。数据采集系统应用软件主要分为以下几个模块：数据采集模块、系统校验模块、系统管理模块 (包括试验管理和界面定义)辅助试验模块、、

报表模块(定义和报表输出)数据存储与回放模块和试验数报表、据库模块。各模块之间 …… 此处隐藏：2848字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……