航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型設-H種上位機監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種基于Iabview的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，用于在航空發(fā)動機臺架試驗時進行狀態(tài)監(jiān)測和控制。
【背景技術(shù)】
[0002]測試是人們通過試驗認識客觀世界取得實驗對象定性或定量信息的一種基本方法。在當代科技發(fā)展過程中，測試工作是現(xiàn)代裝備系統(tǒng)性能與質(zhì)量的保證。隨著航空發(fā)動機性能不斷提高，發(fā)動機臺架試車中獲取的參數(shù)越來越多，對測控的精度和測控的速度要求也越來越高，傳統(tǒng)的手工記錄試車數(shù)據(jù)的方法已不能滿足現(xiàn)代航空發(fā)動機實驗要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種基于Iabview的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中手工記錄無法滿足航空發(fā)動機實驗要求的問題。
[0004]本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:
[0005]航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括:現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端、電子控制器、數(shù)據(jù)傳輸模塊和上位機；所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端包括至少一個轉(zhuǎn)速傳感器、至少一個溫度傳感器、至少一個壓力傳感器，其中所述的轉(zhuǎn)速傳感器檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，溫度傳感器檢測發(fā)動機進氣道進氣溫度及尾噴管出口溫度，壓力傳感器檢測壓氣機進出口壓力；所述電子控制器包括通信接口、變換器、電源模塊及數(shù)字信號處理器DSP，通信接口供監(jiān)控計算機提供指令和運行數(shù)據(jù)；變換器提供轉(zhuǎn)速、電壓、電流信號給通信接口 ；電源模塊為電子控制器的各模塊提供電源；數(shù)字信號處理器DSP包含轉(zhuǎn)速設定及閉環(huán)控制功能，根據(jù)功率設定目標轉(zhuǎn)速，且?guī)в斜Ｗo邏輯；數(shù)據(jù)傳輸模塊將電子控制器發(fā)出的數(shù)字信號傳送給上位機，所述上位機設有串口配置模塊、串口發(fā)送模塊、串口讀取模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、頻域分析模塊；其中串口配置模塊用于對串口號和波特率進行設置；其中串口發(fā)送模塊將發(fā)動機啟動、停車、設定轉(zhuǎn)速的控制指令發(fā)給電子控制器，并控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設定，且根據(jù)用戶輸入選擇自動模式還是手動模式；串口讀取模塊接收電子控制器返回的狀態(tài)參數(shù)，并實時顯示；數(shù)據(jù)保存模塊將實驗數(shù)據(jù)以固定格式保存；數(shù)據(jù)回放模塊以圖形方式彈出界面中回放數(shù)據(jù)；頻域分析模塊采用三點法測試信號的頻率。
[0006]所述串口發(fā)送模塊和串口讀取模塊中均采用數(shù)據(jù)頭與和校驗的通信協(xié)議。
[0007]所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為RS-422轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)傳輸模塊，與電子控制器連接時，采用ADM2582E芯片進行信號轉(zhuǎn)換。
[0008]所述的溫度傳感器采用K型熱電偶，K型熱電偶為熱電式溫度敏感元件，正常工作時輸出的電動勢為0-50mvo
[0009]所述的通信接口采用RS-422接口標準。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是:
[0011]A、本實用新型提供的串口通信協(xié)議，保證通信穩(wěn)定性，可以防止數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象。
[0012]B、本實用新型采用RS-422轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)傳輸線，可直接與筆記本電腦連接。
[0013]C、可以用于獲取航空發(fā)動機臺架試車參數(shù)越，測控的精度和速度高。
[0014]D、可直接在上位機上進行手動模式或自動模式進行狀態(tài)監(jiān)測和控制。
[0015]E、利用三點法在線進行信號頻率測量。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的總體設計結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2為電子控制器原理框圖。
[0018]圖3為串口通信協(xié)議流程圖。
[0019]圖4為上位機監(jiān)控流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0021]圖1給出了本實用新型的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)包括順次連接的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端、電子控制器、具有l(wèi)abview開發(fā)平臺的計算機作為上位機。
[0022]現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端包括至少一個轉(zhuǎn)速傳感器、至少一個溫度傳感器、至少一個壓力傳感器，其中所述的轉(zhuǎn)速傳感器檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，溫度傳感器檢測發(fā)動機進氣道進氣溫度及尾噴管出口溫度，壓力傳感器檢測壓氣機進出口壓力。
[0023]圖2給出了電子控制器的原理框圖，該電子控制器帶有通信接口，供監(jiān)控計算機提供指令和運行數(shù)據(jù)，通信接口采用RS-422接口標準；帶有變換器，提供轉(zhuǎn)速、電壓、電流信號給信號接口，變換器通信接口采用RS-422標準；帶有電源模塊，為電子控制器的各模塊提供28V和5V的電源；帶有數(shù)字信號處理器DSP，包含轉(zhuǎn)速設定及閉環(huán)控制功能。轉(zhuǎn)速設定，即功率計劃，根據(jù)功率設定目標轉(zhuǎn)速，且?guī)в斜Ｗo邏輯。
[0024]圖3為串口通信協(xié)議流程圖，串口發(fā)送和讀取模塊中均采用數(shù)據(jù)頭加和校驗的通信協(xié)議，通過數(shù)據(jù)頭校驗判斷數(shù)據(jù)是否正確，不正確則重新執(zhí)行；數(shù)據(jù)頭正確時，再通過和校驗判斷是否有丟包現(xiàn)象，若有，則重新采集或發(fā)送。
[0025]圖4為上位機監(jiān)控流程圖，上位機包括串口配置模塊、串口發(fā)送模塊、串口讀取模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、頻域分析模塊；其中串口配置模塊用于對串口號和波特率進行設置；其中串口發(fā)送模塊將發(fā)動機啟動、停車、設定轉(zhuǎn)速等控制指令發(fā)給電子控制器，并控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設定，且可根據(jù)用戶輸入選擇自動模式還是手動模式；串口讀取模塊接收電子控制器返回的狀態(tài)參數(shù)，并實時顯示；數(shù)據(jù)保存模塊將實驗數(shù)據(jù)以固定格式保存；數(shù)據(jù)回放模塊以圖形方式彈出界面中回放數(shù)據(jù)；頻域分析模塊采用三點法測試信號的頻率。
[0026]所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為RS-422轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)傳輸模塊，與電子控制器連接時，采用ADM2582E芯片進行信號轉(zhuǎn)換。
[0027]所述的溫度傳感器采用K型熱電偶，K型熱電偶為熱電式溫度敏感元件，正常工作時輸出的電動勢為0-50mvo
【主權(quán)項】
1.航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括:現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端、電子控制器、數(shù)據(jù)傳輸模塊和上位機；所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端包括至少一個轉(zhuǎn)速傳感器、至少一個溫度傳感器、至少一個壓力傳感器，其中所述的轉(zhuǎn)速傳感器檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，溫度傳感器檢測發(fā)動機進氣道進氣溫度及尾噴管出口溫度，壓力傳感器檢測壓氣機進出口壓力；所述電子控制器包括通信接口、變換器、電源模塊及數(shù)字信號處理器DSP，通信接口供監(jiān)控計算機提供指令和運行數(shù)據(jù)；變換器提供轉(zhuǎn)速、電壓、電流信號給通信接口 ；電源模塊為電子控制器的各模塊提供電源；數(shù)字信號處理器DSP包含轉(zhuǎn)速設定及閉環(huán)控制功能，根據(jù)功率設定目標轉(zhuǎn)速，且?guī)в斜Ｗo邏輯；數(shù)據(jù)傳輸模塊將電子控制器發(fā)出的數(shù)字信號傳送給上位機，所述上位機設有串口配置模塊、串口發(fā)送模塊、串口讀取模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、頻域分析模塊；其中串口配置模塊用于對串口號和波特率進行設置；其中串口發(fā)送模塊將發(fā)動機啟動、停車、設定轉(zhuǎn)速的控制指令發(fā)給電子控制器，并控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設定，且根據(jù)用戶輸入選擇自動模式還是手動模式；串口讀取模塊接收電子控制器返回的狀態(tài)參數(shù)，并實時顯示；數(shù)據(jù)保存模塊將實驗數(shù)據(jù)以固定格式保存；數(shù)據(jù)回放模塊以圖形方式彈出界面中回放數(shù)據(jù)；頻域分析模塊采用三點法測試信號的頻率。2.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述串口發(fā)送模塊和串口讀取模塊中均采用數(shù)據(jù)頭與和校驗的通信協(xié)議。3.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為RS-422轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)傳輸模塊，與電子控制器連接時，采用ADM2582E芯片進行信號轉(zhuǎn)換。4.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度傳感器采用K型熱電偶，K型熱電偶為熱電式溫度敏感元件，正常工作時輸出的電動勢為0_50mv。5.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機地面臺架試驗狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的通信接口采用RS-422接口標準。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于labview的航空發(fā)動機地面臺架試驗監(jiān)控系統(tǒng)，用于在航空發(fā)動機臺架試驗時進行狀態(tài)監(jiān)控，包括設定控制參數(shù)、發(fā)送控制指令、接收狀態(tài)參數(shù)并實時顯示，保存實驗數(shù)據(jù)并進行分析。其中包括數(shù)據(jù)采集器和具有l(wèi)abview軟件開發(fā)平臺的計算機。該系統(tǒng)利用串口通信方法保證高速采集和傳輸數(shù)據(jù)時不發(fā)生丟數(shù)，對發(fā)動機實施可靠控制，并可對實驗數(shù)據(jù)進行保存和分析。本實用新型可以用于航空發(fā)動機預研階段地面試車過程中狀態(tài)監(jiān)控以及性能分析等，是目前功能較齊全的航空發(fā)動機地面試車監(jiān)控系統(tǒng)。
【IPC分類】G01M15/05, G08C19/00, G05B19/048
【公開號】CN205121287
【申請?zhí)枴緾N201520865542
【發(fā)明人】申春艷, 韓冬, 倪瑞林, 張景峰, 張春艷, 王惠
【申請人】沈陽航天新光集團有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月2日