CN101726414A - 一种航空发动机试车参数测量方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
一种航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：包含有如下步骤：A.通道设定、校验、选择、初始化；B.程序试车调试，以仪表的形式显示通道传递的数据，并对数据处理；C.对存储的数据进行试车回放，波形回放，分析检测。一种航空发动机试车参数测量系统，包含有传感器装置、数据通讯装置、工控机装置、输出装置；工控机装置包含有数据图形化显示及分析处理装置，由此装置进行仪器虚拟，对数据实时以曲线波形或仪表的形式显示在用户窗口，并对数据分析处理；本发明，改变了传统的测试系统结构及方法，改善了测试性能；可以应用于航空发动机试车参数测量。
Description
技术领域
本发明涉及计算机及机械电子科学，特别提供了一种航空发动机试车参数测量方法及其系统。
背景技术
发动机试车参数的测量是使用传感器对发动机的温度、压力、转速、振动等物理量进行测量，转换成适当的中间量，如电压或电流，通过仪表再现发动机参数的过程。通常采用各种传感器和仪表进行测量与显示。在发动机试车这样的测量系统中，试车时监测几十个发动机参数，需要配备多个试车人员分工监视，人工记录。在进行发动机过渡状态试车时，需要试车人员密切协调配合才能完成，但计量误差仍然较大.由于试车的数据不能连续记录，在进行发动机性能分析或故障分析时，因为没有连续的数据做支持，只能采取重复试车的方法再现故障。物理仪表的功能是固定的，不能灵活应用。我公司航空发动机试车台多建于二十世纪五、六十年代，在早期的机种研制、维修和排故等过程中发挥了重要作用。但是随着科技的飞速发展，尤其是计算机技术在测控领域的应用，使得早期的试车台难以满足现代航空发动机试车的准确度、精度、性能计算等技术要求。虚拟仪器(Virtual Instrument)是20世纪80年代由美国国家仪器(NI)公司最早提出的概念。所谓虚拟仪器，就是以通用计算机作为系统控制器，具有传统独立仪器功能的硬件与软件的组合，根据测试任务的需要来设计虚拟仪器面板和功能。用户可以通过修改软件的方法增减仪器系统的功能和规模，其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器的功能。虚拟仪器是测控领域概念上的重大突破，它将传统仪器中一些由硬件完成的功能转化为软件实现，减少了自动测试系统的硬件环节，信号传输和数据处理也主要依赖软件实现，降低了环境干扰和系统误差的影响。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决输入输出，软件才是整个仪器系统的关键。“软件即仪器”是虚拟仪器的本质特征。虚拟仪器是当前测控领域的技术热点，它代表了未来仪器技术的发展方向。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench)是一种图形化软件开发集成环境。LabVIEW自1986年问世以来，已经成为虚拟仪器软件开发平台事实上的工业标准，不仅用于一般的数据管理、科学计算等方面，其最大优势还在于测控系统的开发。LabVIEW提供了几乎所有经典信号处理函数，还非常容易和各种数据采集硬件集成，可与多种主流的工业现场总线通讯以及与大多数通用标准的实时数据库链接。国内外在科学研究与工程技术的各个领域应用LabVIEW开发了大量出色的测控系统。PXI(PCI extensi ons forInstrumentation)是1997年NI公司推出的一种全新的开放式、模块化仪器总线规范，是PCI总线在仪器领域的扩展。它将CompactPCI规范定义的PCI总线技术拓展为适用于测量、数据采集的机械、电气和软件规范，并增加了专门的同步总线和主要软件。PXI在CompactPCI的机械规范上强制增加了环境性能测试与主动冷却装置，还在高速PCI总线的基础上补充了测量与自动化系统专用的定时和触发，从而形成了新的虚拟仪器体系结构。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，特别提供一种航空发动机试车参数测量方法及其系统。
本发明提供了一种航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：包含有如下步骤：
A.通道设定、校验、选择、初始化；
B.程序试车调试，以仪表的形式显示通道传递的数据，并对数据处理；
C.对存储的数据进行试车回放，波形回放，分析检测。
所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤A包含有如下步骤：
A1.首先选择要进行数据通讯的通道，并设定通道的通讯参数；
A2.对选择的通道进行测试，数据校验，并根据校验的结果设定校正参数，并制定曲线；
A3.对通道进行初始化。
所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤B包含有如下步骤：
B1.对串口通讯及网络通讯初始化；
B2.接收由串口及网络传递来的通道数据，并将数据传递给图形集成显示及分析处理模块，将传递的数据，以仪表的形式显示在用户窗口或以波形曲线的形式显示给用户窗口；
B3.对通道数据进行存储，并对波形曲线进行存储。
所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤B2的图形集成显示及分析处理模块是由LabVTEW软件编制的虚拟仪器测控系统，动态模拟真实仪表的实时状态。
所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤C包含有如下步骤：
C1.对存储的数据进行试车回放及波形曲线回放，重新显现通道数据的真实情况；
C2.对波形曲线及通道数据打印输出。
一种航空发动机试车参数测量系统，包含有传感器装置1、数据通讯装置2、工控机装置3、输出装置4；其特征在于：数据通讯装置2包含有：
PXI采集模块，采用PXI总线技术采集数据，对数据进行传输；
RS-232及网卡模块，采用RS-232通讯协议及Tcp/Ip协议对局域网内的数据进行传输。
所述航空发动机试车参数测量系统，工控机装置3包含有数据图形化显示及分析处理装置，由此装置进行仪器虚拟，对数据实时以曲线波形或仪表的形式显示在用户窗口，并对数据分析处理。
本发明致力于采用虚拟仪器技术解决在背景技术中叙述的传统发动机参数测量系统存在的缺点和不足。在解决方案上采用以PC机为基础，以软件为支持的虚拟仪器技术。它由PC机系统、PXI机箱、数据采集卡、隔离模块、各种变送器、基于RS232接口的数据采集设备、基于USB接口的数据采集设备、基于工业以太网的数据采集设备等组成。各种类型的变送器把发动机的不同物理量参数转换成标准电信号，经过数据采集卡或通信方式输入计算机。通过所设计的数据采集软件控制数据采集卡工作，并通过在计算机显示器上设计的虚拟仪表把采集的发动机参数显示出来。系统具有发动机数据采集与显示，发动机参数示波，试车数据回放，通道设定、通道校验、数据打印等功能。
数据采集是通过采集不同类型的多个变量数据而获取对象信息的过程。数据采集系统需要使用适当的传感器和配套硬件，并由相应的软件将从传感器获取的数据进行转换传输。本数采系统基于PXI总线技术，采用模块化设计方法，由测量传感器、变送器、信号调节器、数据采集卡、PXI机箱、工控机、网络传输机等部件组成，能同时对温度、压力、流量等模拟量、数字量、频率量、开关量进行采集。软件系统使用LabVIEW开发平台，并结合NI公司的硬件产品，快速高质量地开发满足用户要求的应用程序。NI公司还提供了数据采集卡的配置软件MAX(Measurement &Automation)，通过它可浏览测试系统的设备和仪器，并配置数据采集卡和通道任务，亦可满足程序员在没有硬件的情况下配置虚拟板卡调试程序，还可通过它快速检测硬件接口设备。
本发明的优点：具有发动机数据采集与显示，发动机参数示波，试车数据回放，通道设定、通道校验、数据打印等功能。
附图说明
图1为测量系统结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种航空发动机试车参数测量方法，包含有如下步骤：
A.通道设定、校验、选择、初始化；
B.程序试车调试，以仪表的形式显示通道传递的数据，并对数据处理；
C.对存储的数据进行试车回放，波形回放，分析检测。
本实施例所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤A包含有如下步骤：
A1.首先选择要进行数据通讯的通道，并设定通道的通讯参数；
A2.对选择的通道进行测试，数据校验，并根据校验的结果设定校正参数，并制定曲线；
A3.对通道进行初始化。
本实施例所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤B包含有如下步骤：
B1.对串口通讯及网络通讯初始化；
B2.接收由串口及网络传递来的通道数据，并将数据传递给图形集成显示及分析处理模块，将传递的数据，以仪表的形式显示在用户窗口或以波形曲线的形式显示给用户窗口；
B3.对通道数据进行存储，并对波形曲线进行存储。
本实施例所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤B2的图形集成显示及分析处理模块是由LabVTEW软件编制的虚拟仪器测控系统，动态模拟真实仪表的实时状态。
本实施例所述航空发动机试车参数测量方法，所述步骤C包含有如下步骤：
C1.对存储的数据进行试车回放及波形曲线回放，重新显现通道数据的真实情况；
C2.对波形曲线及通道数据打印输出。
一种航空发动机试车参数测量系统，包含有传感器装置1、数据通讯装置2、工控机装置3、输出装置4；数据通讯装置2包含有：
PXI采集模块，采用PXI总线技术采集数据，对数据进行传输；
RS-232及网卡模块，采用RS-232通讯协议及Tcp/Ip协议对局域网内的数据进行传输。
本实施例所述航空发动机试车参数测量系统，工控机装置3包含有数据图形化显示及分析处理装置，由此装置进行仪器虚拟，对数据实时以曲线波形或仪表的形式显示在用户窗口，并对数据分析处理。
Claims (7)
1.一种航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：包含有如下步骤：
A.通道设定、校验、选择、初始化；
B.程序试车调试，以仪表的形式显示通道传递的数据，并对数据处理；
C.对存储的数据进行试车回放，波形回放，分析检测。
2.按照权利要求1所述航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：所述步骤A包含有如下步骤：
A1.首先选择要进行数据通讯的通道，并设定通道的通讯参数；
A2.对选择的通道进行测试，数据校验，并根据校验的结果设定校正参数，并制定曲线；
A3.对通道进行初始化。
3.按照权利要求1所述航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：所述步骤B包含有如下步骤：
B1.对串口通讯及网络通讯初始化；
B2.接收由串口及网络传递来的通道数据，并将数据传递给图形集成显示及分析处理模块，将传递的数据，以仪表的形式显示在用户窗口或以波形曲线的形式显示给用户窗口；
B3.对通道数据进行存储，并对波形曲线进行存储。
4.按照权利要求3所述航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：所述步骤B2的图形集成显示及分析处理模块是由LabVIEW软件编制的虚拟仪器测控系统，动态模拟真实仪表的实时状态。
5.按照权利要求1所述航空发动机试车参数测量方法，其特征在于：所述步骤C包含有如下步骤：
C1.对存储的数据进行试车回放及波形曲线回放，重新显现通道数据的真实情况；
C2.对波形曲线及通道数据打印输出。
6.一种航空发动机试车参数测量系统，包含有传感器装置(1)、数据通讯装置(2)、工控机装置(3)、输出装置(4)；其特征在于：数据通讯装置(2)包含有：
PXI采集模块，采用PXI总线技术采集数据，对数据进行传输；
RS-232及网卡模块，采用RS-232通讯协议及Tcp/Ip协议对局域网内的数据进行传输。
7.按照权利要求6所述航空发动机试车参数测量系统，其特征在于：工控机装置(3)包含有数据图形化显示及分析处理装置，由此装置进行仪器虚拟，对数据实时以曲线波形或仪表的形式显示在用户窗口，并对数据分析处理。
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Publications (1)
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