CN112698079A - 一种液体火箭发动机地面试验电爆管发火电流检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体火箭发动机地面试验电爆管发火电流检测系统及方法。克服发火电流采集技术存在的精度低及可靠性差等技术问题。系统包括采集检测微机与至少一个检测单元;检测单元包括传感器电源、感应式电流传感器及转换电阻;电爆管控制回路中限流电阻穿过感应式电流传感器的感应孔后通过接插件连接至发动机电爆管的桥丝端;电爆管控制回路中的控制微机发出电爆管点火指令,驱动继电器接到指令后触点闭合,电爆管控制回路电源接通,经过限流电阻后电爆管控制回路中产生工作电流,感应式电流传感器通过感应方式测得电爆管控制回路电流,并以电流的方式进行输出,经过转换电阻后转为电压数据由采集检测微机进行数据采集,并计算实际发火电流。
Description
技术领域
本发明属于液体火箭发动机地面试验测控技术领域,具体涉及一种液体火箭发动机地面试验电爆管检测系统及方法。
背景技术
在火箭发动机地面试验中,电爆管发火电流数据能够真实反映发动机上相应电爆阀门的通电起爆时间,发火电流数据是判断发动机启动、转级、关机阶段工作时序是否正确的数据基础。目前常见的发火电流测量方法为取样电阻法,在电爆管控制回路中串联一个已知阻值的取样电阻(电爆管控制回路如图1所示,包括电爆管电源、控制微机、驱动继电器、限流电阻及发动机电爆管),在电爆管工作时采集取样电阻两端电压,进而由欧姆定律计算出发火电流。这一方法存在的缺点是:
1、取样电阻串联接入电爆管控制回路,由于电爆管阻值很小(1Ω左右),取样电阻对回路阻值影响较大,在电源电压一定的情况下影响发火电流。
2、因为这一方法电流是计算获得,取样电阻本身的精度(标称误差、温度变化等)对发火电流精度有很大影响。
3、在控制回路中串联进取样电阻,破环了控制回路的线路完整性,取样电阻成为了控制回路的一个可能故障点,降低了系统的可靠性。
4、没有形成完整的、系统的发火电流数据分析结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种液体火箭发动机地面试验电爆管发火电流检测系统及方法,克服了现有发火电流采集技术存在的精度低及可靠性差等技术问题。
本发明的技术解决方案是提供一种电爆管发火电流检测系统,其特殊之处在于:包括采集检测微机与至少一个检测单元;每个检测单元用于检测相应电爆管控制回路电流;
检测单元包括传感器电源、感应式电流传感器及转换电阻;感应式电流传感器用于通过感应方式测得相应电爆管控制回路电流;
电爆管控制回路中限流电阻穿过相应感应式电流传感器的感应孔后通过接插件连接至发动机电爆管的桥丝端;感应式电流传感器的供电端与传感器电源的输出端连接,感应式电流传感器的输出端与转换电阻的一端相连接,转换电阻的另一端与采集检测微机连接;
电爆管控制回路中的控制微机发出电爆管点火指令,驱动继电器接到指令后触点闭合,电爆管控制回路电源接通,经过限流电阻后电爆管控制回路中产生工作电流,感应式电流传感器通过感应方式测得电爆管控制回路电流,并以电流的方式进行输出,经过转换电阻后转为电压数据由采集检测微机进行数据采集,并根据公式1计算实际发火电流IP:
IP=KN×IS=KN×(UR/R0)
其中IP为计算得到的实际发火电流,KN为感应式电流传感器转换比例常数, IS为感应式电流传感器输出后流过取样电阻R0的电流,UR为取样电阻R0两端的电压。
进一步地,采集检测微机采用美国RTD公司的电压采集板卡 IDAN-DM35520,基于该采集板卡开发采集程序,实现了最高100K采样率采集发火电流数据。
进一步地,感应式电流传感器为HTM-70DI,传感器的响应时间<1us,测量精度可达到0.1mA。
进一步地,由于发动机电爆管工作电流变化速率较快,需要较高采样率进行采集才能够采集到发火电流数据,同时由于采样速度快,导致电流数据文件较大,常用的数据处理方法处理速度极为缓慢,甚至无法分析,所以本发明基于该采集板卡开发多通道采集分析程序,所述多通道采集分析程序被处理器执行时,实现以下过程:
步骤1、调用电压采集板卡自带的初始化函数,对电压采集板卡进行初始化;
步骤2、调用电压采集板卡自带的自检函数对电压采集板卡状态进行自检;若自检通过则进入步骤3,否则重复步骤2;
步骤3、读取试验及通道配置文件,所述试验及通道配置文件包括试验相关信息及采集通道配置信息;在显示界面显示试验相关信息,读取并保存采集通道配置信息;每一采集通道配置信息对应一个电爆管控制回路;
步骤4、启动采集线程,采集线程监测BeginFlag状态,若状态为TRUE则开始采集;启动界面刷新线程,每隔设定时间长度对显示界面上数据状态进行刷新;启动点火信号采集线程,监测发动机电爆管点火信号,若检测到点火信号,将BeginFlag置为TURE,开始采集,结束点火信号采集线程;
步骤5、循环调用数据块读取函数DMAReadData,从电压采集板卡板载FIFO 中读取采集数据块,所述采集数据块内存储采集得到的设定长度的发火电流对应的原始电压数据;
步骤6、将获取到的原始电压数据存入链表DataArrayList,确保原始电压数据与其采集通道名称相对应;链表DataArrayList内数据存储格式为:一列为时间数据,一列为点火信号,其余列为各个采集通道相对应的原始电压数据;
步骤7、重复步骤5、6至收到关机信号试验结束,停止采集线程、界面刷新线程,将链表DataArrayList保存至硬盘;
步骤8、启动数据分析模块,读取步骤7保存的链表DataArrayList数据文件;
步骤9、载入数据处理配置文件,其中数据处理配置文件包括各个采样通道名称及处理后数据长度;
步骤10、开始数据处理,按照数据处理配置文件顺序将各个原始电压数据写入对应的采样通道,按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据;
步骤11、读取时间数据列,判断零秒位置点,零秒信号为点火信号,判断规则为连续多个数据点值>0且呈正向递增趋势,则以第一个数据点为零秒时刻点;
步骤12、整个数据文件使用同一个时间数据列,将时间数据列零点移至零秒时刻点;
步骤13、将步骤12处理后的数据存入DataArrayList;
步骤14、截取第一采集通道发火电流对应的原始电压信号有效数据,有效数据为电压由零开始连续m个数据点正向增长变化,则以第一个数据点为基准向前保留0.1-0.3s数据点,向后保留0.4-0.6s数据点,共计0.5-0.9s数据点生成数据表、绘制数据曲线,获得第一采集通道数据报告;其中m为大于等于2的正整数;
步骤15、重复步骤14的操作,获得其余采集通道数据报告;
步骤16、调取数据报告word模板,依次在模板内书签处输出数据表、数据曲线截图;
步骤17、保存完整数据为DataAccResult.txt至硬盘,处理结束。
进一步地,步骤10中,将各个原始电压数据按照50秒一段截取后按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据,进行并行处理。
本发明还提供一种电爆管发火电流检测方法,其特殊之处在于,包括以下步骤:
步骤1、控制微机发出电爆管点火指令,驱动继电器接到指令后触点闭合,电爆管控制回路电源接通,经过限流电阻后电爆管控制回路中产生工作电流;
步骤2、感应式电流传感器通过感应方式测得电爆管控制回路电流,并以电流的方式进行输出;
步骤3、经过转换电阻后转为电压数据由采集检测微机进行数据采集,并根据公式1计算实际发火电流IP:
IP=KN×IS=KN×(UR/R0)
其中IP为计算得到的实际发火电流,KN为感应式电流传感器转换比例常数, IS为感应式电流传感器输出后流过取样电阻R0的电流,UR为取样电阻R0两端的电压。
进一步地,步骤3中由采集检测微机进行数据采集的步骤具体为:
步骤3.1、调用电压采集板卡自带的初始化函数,对电压采集板卡进行初始化;
步骤3.2、调用电压采集板卡自带的自检函数对电压采集板卡状态进行自检;若自检通过则进入步骤3.3,否则重复步骤3.2;
步骤3.3、读取试验及通道配置文件,在显示界面显示试验相关信息,读取并保存通道配置信息;
步骤3.4、启动采集线程,采集线程监测BeginFlag状态,若状态为TRUE则开始采集;启动界面刷新线程,每隔设定时间长度对显示界面上数据状态进行刷新;启动点火信号采集线程,监测发动机电爆管点火信号,若检测到点火信号,将BeginFlag置为TURE,开始采集,结束点火信号采集线程;
步骤3.5、循环调用数据块读取函数DMAReadData,从电压采集板卡板载 FIFO中读取采集数据块,所述采集数据块内存储采集得到的设定长度的发火电流对应的原始电压数据;
步骤3.6、将获取到的原始电压数据存入链表DataArrayList,确保原始电压数据与其采集通道名称相对应;链表DataArrayList内数据存储格式为:一列为时间数据,一列为点火信号,其余列为各个发动机电爆管采集通道相对应的原始电压数据;
步骤3.7、重复步骤3.5、3.6至收到关机信号试验结束,停止采集线程、界面刷新线程,将链表DataArrayList保存至硬盘;
步骤3.8、启动数据分析模块,读取步骤3.7保存的链表DataArrayList数据文件;
步骤3.9、载入数据处理配置文件,其中数据处理配置文件包括各个采样通道名称及处理后数据长度;
步骤3.10、开始数据处理,按照数据处理配置文件顺序将各个原始电压数据写入对应的采样通道,按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据;
步骤3.11、读取时间数据列,判断零秒位置点,零秒信号为点火信号,判断规则为连续多个数据点值>0且呈正向递增趋势,则以第一个数据点为零秒时刻点;
步骤3.12、整个数据文件使用同一个时间数据列,将时间数据列零点移至零秒时刻点;
步骤3.13、将步骤3.12处理后的数据存入DataArrayList;
步骤3.14、截取第一采集通道发火电流对应的原始电压信号有效数据,有效数据为电压由零开始连续m个数据点正向增长变化,则以第一个数据点为基准向前保留0.1-0.3s数据点向后保留0.4-0.6s数据点共计0.5-0.9s数据点生成数据表、绘制数据曲线,获得第一采集通道数据报告;其中m为大于等于2的正整数;
步骤3.15、重复步骤3.14的操作,获得其余采集通道数据报告;
步骤3.16、调取数据报告word模板,依次在模板内书签处输出数据表、数据曲线截图;
步骤3.17、保存完整数据为DataAccResult.txt至硬盘,处理结束。
进一步地,步骤3.10中,将各个原始电压数据按照50秒一段截取后按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据,分段并行处理。
本发明的有益效果是:
1、本发明采集系统是集发火电流感应、放大、转换、高速采集及数据分析为一体的系统。这套技术彻底解决了发动机地面试验中电爆管发火电流采集难和无分析的难题,让用户和设计人员掌握电爆管的发火电流和工作特性,对分析发动机地面试验工作特性提供了充分的理论依据。
2、采用非接触式检测方法,传感器同电爆管控制回路没有直接连接,而是通过感应的方式实现了发动机地面试验过程中电爆管状态检测技术,实现了电爆管起爆全过程数据的高速采集,以及发动机地面试验电爆管起爆特性分析及电爆管实际起爆工作模式分析,提高了试验系统分析能力和故障排查能力和整体可靠性;
3、根据本发明采集系统测量得出敏感型与钝感型电爆管两路桥丝驱动继电器动作时间差,得出敏感型电爆管与钝感型电爆管的电流采样速率,敏感型电爆管电流采样速率应≧20K,钝感型电爆管电流采样速率1-10K,发火电流数据表明敏感型电爆管工作电流持续时间为0.1ms,所以采样速率应在20K以上才能够采集到发火电流峰值,钝感型电爆管工作电流持续时间为1.5ms,所以采样速率应在1-10K即能够采集到发火电流峰值,对后续电流采集提高定量依据,提高系统整体可靠性;
4、本发明发火电流快速处理技术具有以下优点:
a、采用自动数据处理,替代人工操作,提高了数据分析效率;
b、使用自动识别、分段分析、并行处理技术,大大缩短了发火电流数据处理时间,由原有1-2小时缩短至10分钟;
c、能够生成电爆管发火电流数据曲线,为电流数据分析奠定基础。
附图说明
图1为电爆管控制回路原理框图;
图2为本发明电爆管发火电流采集系统原理框图;
图3为感应式电流传感器测量原理示意图;
图4为数据高速采集系统原理框图;
图5为电爆管正常起爆发火电流曲线;
图6为电爆管殉爆模式发火电流曲线;
图7为电爆管起爆后桥丝搭壳模式发火电流曲线;
图8为数据采集流程框图;
图9为数据分析流程框图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1所示,电爆管电源、控制微机、驱动继电器、限流电阻及发动机电爆管构成电爆管控制回路;控制微机的输出端与驱动继电器的线包连接;驱动继电器的触点输入端与电爆管电源连接;驱动继电器的触点输出端与限流电阻的一端连接,限流电阻的另一端与发动机电爆管的桥丝端连接。
本发明电爆管发火电流采集系统包括采集检测微机与至少一个检测单元;每个检测单元用于检测相应电爆管控制回路电流。检测单元包括传感器电源、感应式电流传感器及转换电阻;感应式电流传感器用于通过感应方式测得相应电爆管控制回路电流。
以下结合图2,以一个检测单元为例进行说明:控制微机的输出端与驱动继电器的线包连接;驱动继电器的触点输入端与电爆管电源连接;驱动继电器的触点输出端与限流电阻的一端连接;限流电阻的另一端穿过感应式电流传感器的感应孔后通过接插件连接至发动机电爆管的桥丝端;感应式电流传感器的供电端与传感器电源的输出端连接,感应式电流传感器的输出端转换电阻一端相连接,转换电阻另一端与采集检测微机连接。感应式电流传感器、传感器电源、转换电阻、采集检测微机构成发火电流采集回路。控制微机发出电爆管点火指令,驱动继电器接到指令后触点闭合,电爆管控制回路电源接通,经过限流电阻后电爆管控制回路中产生工作电流,此时感应式电流传感器通过感应方式测得电爆管回路电流,并以电流的方式进行输出,经过转换电阻后转为电压信号由采集检测微机进行数据采集。
由于电爆管的发火电流是直流电流,其工作持续时间极短,约0.05~0.2ms,变化速率快,很难检测到。为避免系统可靠性的降低,本发明采用非接触式测量方法,就是在不破坏原有电爆管控制回路的基础上使用感应式电流传感器来测量电爆管控制回路中的电流,这种测量方式的原理是通过电磁感应的方式来测量电流。如图3所示,把电爆管控制回路的线路穿过传感器的感应孔,当电爆管控制回路中有电流变化时,传感器会按照1000:1的比例产生感应电流并输出,此时在传感器输出端M,0上可以测量传感器的输出信号,从而计算出电爆管控制回路的电流,这种测量方式对于原有电爆管控制回路没有任何影响,同时测量精度也很高。本实施例采用的HTM-70DI传感器,传感器的响应时间<1us,测量精度可达到0.1mA。
采集检测微机通过采集感应式电流传感器的输出信号获取发火电流数据。采集检测微机使用美国RTD公司的模拟量采集板卡IDAN-DM35520,采样速率最高可达100K/S,可获取完整的电爆管工作过程的电流数据,其原理示意图如 4。通过软件对实测数据研究分析,可以确认电爆管起爆实际工作的多种模式,例如正常起爆模式、未起爆模式及起爆后桥丝搭壳的情况等多种模式,摸清了电爆管发火电流的响应特性,为进一步提高控制系统的可靠性设计提供了数据支撑。
根据对试验获得的电爆管发火电流数据进行分析,电爆管实际发火电流有多种模式,经过分析总结,明确了电爆管起爆过程的多个模式,同时也界定了同类型电爆管发火电流的持续时间及大小。摸清了电爆管控制的响应特性,可以确认电爆管起爆实际工作的多种模式,包括正常起爆模式、单桥未起爆(殉爆)模式及起爆后桥丝搭壳的多种情况等各种模式,主要有以下几种。
(1)电爆管正常起爆模式
从图5可以看出,电爆管双桥电流曲线完整,在达到峰值后电爆管桥丝熔断从而开路,电爆管控制回路电流迅速下降到零点。
(2)电爆管单桥未起爆(殉爆)模式
从图6可以看出,同一电爆管双桥只采集到桥1的电流,桥2没有采到电流,这一现象是由于电爆管的双桥安装在同一密闭容腔内,由于双桥起爆之间有时间差,后起爆的桥2被先起爆的桥1炸断,后面桥2控制指令到达时桥2 已经出于开路状态,所以没有电流信号,这一现象称为电爆管的殉爆。
(3)电爆管起爆后桥丝搭壳模式
从图7可以看出,电爆管起爆后桥丝断开,但是回路电流并没有下降到零而是持续稳定在某一个值直到控制指令结束才回零,这一现象是因为电爆管桥丝断后搭壳并通过发动机体接地,从而形成了回路导致了电流持续存在。
结合图8与图9,本发明电爆管发火电流检测方法通过如下过程实现:
1、调用采集板卡自带的初始化函数,对采集板卡进行初始化;
2、调用采集板卡自带的自检函数对采集板卡状态进行自检;若自检通过则进入步骤3,否则重复步骤2;
3、读取试验及通道配置文件TestInfo.txt,将试验相关信息显示到采集软件界面上,将通道配置信息读取至链表ChanelArrayList保存;其中试验及通道配置文件TestInfo.txt为预先设定,其包括试验相关信息及通道配置信息,试验相关信息一般指试验日期、试验时间、试验代号,通道配置信息一般指多个被测发动机电爆管所对应的各个采集通道名称;
4、启动采集线程,采集线程监测BeginFlag状态,若状态为TRUE则开始采集;启动界面刷新线程,每200ms对采集软件界面上数据状态进行刷新;启动点火信号采集线程,监测发动机电爆管点火信号,若检测到点火信号,将BeginFlag 置为TURE,开始采集,结束点火信号采集线程;
5、循环调用数据块读取函数DMAReadData,从采集板卡板载FIFO中读取采集数据块,所述采集数据块内存储采集得到的设定长度的发火电流对应的原始电压数据;
6、将获取到的原始电压数据存入链表DataArrayList,确保发火电流原始数据与其采集通道名称相对应;链表DataArrayList内数据存储格式为:第一列为时间数据,第二列为点火信号,其余列为各个发动机电爆管采集通道相对应的原始电压数据;
7、重复步骤5、6至收到关机信号试验结束,停止采集线程、界面刷新线程,将链表DataArrayList保存为二进制数据文件至硬盘,程序结束。
8、启动数据分析模块,读取二进制数据文件;
9、载入数据处理配置文件,其中数据处理配置文件为预先设定,其包括各个采样通道名称、采样率、处理后数据长度等。
10、开始数据处理,分段并行处理,按照数据处理配置文件顺序写入各个原始数据列名(即对应的采样通道名称)、单位,将数据按照50秒一段截取后分别按照数据处理配置文件要求长度截取各个原始电压数据,如保留小数点后三位,分段后处理工作为并行,大大提高处理效率;
11、读取第一列时间数据,判断零秒位置点,零秒信号为点火信号即5V电压,电压由零变到5V并非瞬间完成,而是一个连续过程,从0V在几个ms内达到 5V,判断规则为连续十个数据点值>0且呈正向递增趋势,则以第一个数据点为零秒时刻点;
12、整个数据文件使用同一个时间数据列,将时间数据列零点移至零秒时刻点;
13、处理后的数据刷新存入DataArrayList;
14、截取WQ1发火电流对应的原始电压信号有效数据,其中WQ1为第一发动机电爆管采集通道序号,有效数据为电压由零开始连续三个数据点正向增长变化,则以第一个数据点为基准向前保留0.2秒数据点向后保留0.5秒数据点共计 0.7秒数据点生成数据表、绘制数据曲线,获得第一采集通道数据报告;其他实施例中,有效数据还可以为电压由零开始连续四个、五个等数据点正向增长变化,以第一个数据点为基准向前保留0.1秒、0.3秒等数据点向后保留0.4秒、06 秒等数据点共计0.5秒、0.9秒等数据点生成数据表、绘制数据曲线;
15、重复步骤14的操作,获得其余采集通道数据报告;
16、调取数据报告word模板,程序控制依次在模板内书签处输出数据表、数据截图;
17、保存完整数据为DataAccResult.txt至硬盘,处理结束。
Claims (8)
1.一种电爆管发火电流检测系统,其特征在于:包括采集检测微机与至少一个检测单元;每个检测单元用于检测相应电爆管控制回路电流;
检测单元包括传感器电源、感应式电流传感器及转换电阻;感应式电流传感器用于通过感应方式测得相应电爆管控制回路电流;
电爆管控制回路中限流电阻穿过相应感应式电流传感器的感应孔后通过接插件连接至发动机电爆管的桥丝端;感应式电流传感器的供电端与传感器电源的输出端连接,感应式电流传感器的输出端与转换电阻的一端相连接,转换电阻的另一端与采集检测微机连接;
电爆管控制回路中的控制微机发出电爆管点火指令,驱动继电器接到指令后触点闭合,电爆管控制回路电源接通,经过限流电阻后电爆管控制回路中产生工作电流,感应式电流传感器通过感应方式测得电爆管控制回路电流,并以电流的方式进行输出,经过转换电阻后转为电压数据由采集检测微机进行数据采集,并根据公式1计算实际发火电流IP:
IP=KN×IS=KN×(UR/R0)
其中IP为计算得到的实际发火电流,KN为感应式电流传感器转换比例常数,IS为感应式电流传感器输出后流过取样电阻R0的电流,UR为取样电阻R0两端的电压。
2.根据权利要求1所述的电爆管发火电流检测系统,其特征在于:采集检测微机采用美国RTD公司的电压采集板卡IDAN-DM35520。
3.根据权利要求1或2所述的电爆管发火电流检测系统,其特征在于:感应式电流传感器为HTM-70DI,传感器的响应时间<1us,测量精度能够达到0.1mA。
4.根据权利要求3所述的电爆管发火电流检测系统,其特征在于:采集检测微机内存储多通道采集分析程序,多通道采集分析程序被处理器执行时,实现以下过程:
步骤1、调用电压采集板卡自带的初始化函数,对电压采集板卡进行初始化;
步骤2、调用电压采集板卡自带的自检函数对电压采集板卡状态进行自检;若自检通过则进入步骤3,否则重复步骤2;
步骤3、读取试验及通道配置文件,所述试验及通道配置文件包括试验相关信息及采集通道配置信息;在显示界面显示试验相关信息,读取并保存采集通道配置信息;每一采集通道配置信息对应一个电爆管控制回路;
步骤4、启动采集线程,采集线程监测BeginFlag状态,若状态为TRUE则开始采集;启动界面刷新线程,每隔设定时间长度对显示界面上数据状态进行刷新;启动点火信号采集线程,监测发动机电爆管点火信号,若检测到点火信号,将BeginFlag置为TURE,开始采集,结束点火信号采集线程;
步骤5、循环调用数据块读取函数DMAReadData,从电压采集板卡板载FIFO中读取采集数据块,所述采集数据块内存储采集得到的设定长度的发火电流对应的原始电压数据;
步骤6、将获取到的原始电压数据存入链表DataArrayList,确保原始电压数据与其采集通道名称相对应;链表DataArrayList内数据存储格式为:一列为时间数据,一列为点火信号,其余列为各个采集通道相对应的原始电压数据;
步骤7、重复步骤5、6至收到关机信号试验结束,停止采集线程、界面刷新线程,将链表DataArrayList保存至硬盘;
步骤8、启动数据分析模块,读取步骤7保存的链表DataArrayList数据文件;
步骤9、载入数据处理配置文件,其中数据处理配置文件包括各个采样通道名称及处理后数据长度;
步骤10、开始数据处理,按照数据处理配置文件顺序将各个原始电压数据写入对应的采样通道,按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据;
步骤11、读取时间数据列,判断零秒位置点,零秒信号为点火信号,判断规则为连续多个数据点值>0且呈正向递增趋势,则以第一个数据点为零秒时刻点;
步骤12、整个数据文件使用同一个时间数据列,将时间数据列零点移至零秒时刻点;
步骤13、将步骤12处理后的数据存入DataArrayList;
步骤14、截取第一采集通道发火电流对应的原始电压信号有效数据,有效数据为电压由零开始连续m个数据点正向增长变化,则以第一个数据点为基准向前保留0.1-0.3s数据点,向后保留0.4-0.6s数据点,共计0.5-0.9s数据点生成数据表、绘制数据曲线,获得第一采集通道数据报告;其中m为大于等于2的正整数;
步骤15、重复步骤14的操作,获得其余采集通道数据报告;
步骤16、调取数据报告word模板,依次在模板内书签处输出数据表、数据曲线截图;
步骤17、保存完整数据为DataAccResult.txt至硬盘,处理结束。
5.根据权利要求4所述的电爆管发火电流检测系统,其特征在于:步骤10中,将各个原始电压数据按照50秒一段截取后按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据。
6.一种电爆管发火电流检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、控制微机发出电爆管点火指令,驱动继电器接到指令后触点闭合,电爆管控制回路电源接通,经过限流电阻后电爆管控制回路中产生工作电流;
步骤2、感应式电流传感器通过感应方式测得电爆管控制回路电流,并以电流的方式进行输出;
步骤3、经过转换电阻后转为电压数据由采集检测微机进行数据采集,并根据公式1计算实际发火电流IP:
IP=KN×IS=KN×(UR/R0)
其中IP为计算得到的实际发火电流,KN为感应式电流传感器转换比例常数,IS为感应式电流传感器输出后流过取样电阻R0的电流,UR为取样电阻R0两端的电压。
7.根据权利要求6所述的电爆管发火电流检测方法,其特征在于,步骤3中由采集检测微机进行数据采集的步骤具体为:
步骤3.1、调用电压采集板卡自带的初始化函数,对电压采集板卡进行初始化;
步骤3.2、调用电压采集板卡自带的自检函数对电压采集板卡状态进行自检;若自检通过则进入步骤3.3,否则重复步骤3.2;
步骤3.3、读取试验及通道配置文件,在显示界面显示试验相关信息,读取并保存通道配置信息;
步骤3.4、启动采集线程,采集线程监测BeginFlag状态,若状态为TRUE则开始采集;启动界面刷新线程,每隔设定时间长度对显示界面上数据状态进行刷新;启动点火信号采集线程,监测发动机电爆管点火信号,若检测到点火信号,将BeginFlag置为TURE,开始采集,结束点火信号采集线程;
步骤3.5、循环调用数据块读取函数DMAReadData,从电压采集板卡板载FIFO中读取采集数据块,所述采集数据块内存储采集得到的设定长度的发火电流对应的原始电压数据;
步骤3.6、将获取到的原始电压数据存入链表DataArrayList,确保原始电压数据与其采集通道名称相对应;链表DataArrayList内数据存储格式为:一列为时间数据,一列为点火信号,其余列为各个发动机电爆管采集通道相对应的原始电压数据;
步骤3.7、重复步骤3.5、3.6至收到关机信号试验结束,停止采集线程、界面刷新线程,将链表DataArrayList保存至硬盘;
步骤3.8、启动数据分析模块,读取步骤3.7保存的链表DataArrayList数据文件;
步骤3.9、载入数据处理配置文件,其中数据处理配置文件包括各个采样通道名称及处理后数据长度;
步骤3.10、开始数据处理,按照数据处理配置文件顺序将各个原始电压数据写入对应的采样通道,按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据;
步骤3.11、读取时间数据列,判断零秒位置点,零秒信号为点火信号,判断规则为连续多个数据点值>0且呈正向递增趋势,则以第一个数据点为零秒时刻点;
步骤3.12、整个数据文件使用同一个时间数据列,将时间数据列零点移至零秒时刻点;
步骤3.13、将步骤3.12处理后的数据存入DataArrayList;
步骤3.14、截取第一采集通道发火电流对应的原始电压信号有效数据,有效数据为电压由零开始连续m个数据点正向增长变化,则以第一个数据点为基准向前保留0.1-0.3s数据点,向后保留0.4-0.6s数据点,共计0.5-0.9s数据点生成数据表、绘制数据曲线,获得第一采集通道数据报告;其中m为大于等于2的正整数;
步骤3.15、重复步骤3.14的操作,获得其余采集通道数据报告;
步骤3.16、调取数据报告word模板,依次在模板内书签处输出数据表、数据曲线截图;
步骤3.17、保存完整数据为DataAccResult.txt至硬盘,处理结束。
8.根据权利要求7所述的电爆管发火电流检测方法,其特征在于:步骤3.10中,将各个原始电压数据按照50秒一段截取后按照数据处理配置文件要求的数据长度截取各个原始电压数据,分段并行处理。
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