CN205121287U - 航空发动机地面台架试验状态监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于labview的航空发动机地面台架试验监控系统，用于在航空发动机台架试验时进行状态监控，包括设定控制参数、发送控制指令、接收状态参数并实时显示，保存实验数据并进行分析。其中包括数据采集器和具有labview软件开发平台的计算机。该系统利用串口通信方法保证高速采集和传输数据时不发生丢数，对发动机实施可靠控制，并可对实验数据进行保存和分析。本实用新型可以用于航空发动机预研阶段地面试车过程中状态监控以及性能分析等，是目前功能较齐全的航空发动机地面试车监控系统。
Description
技术领域
本实用新型设计一种上位机监控系统，具体涉及一种基于labview的航空发动机地面台架试验状态监控系统，用于在航空发动机台架试验时进行状态监测和控制。
背景技术
测试是人们通过试验认识客观世界取得实验对象定性或定量信息的一种基本方法。在当代科技发展过程中，测试工作是现代装备系统性能与质量的保证。随着航空发动机性能不断提高，发动机台架试车中获取的参数越来越多，对测控的精度和测控的速度要求也越来越高，传统的手工记录试车数据的方法已不能满足现代航空发动机实验要求。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供一种基于labview的航空发动机地面台架试验状态监控系统，解决了现有技术中手工记录无法满足航空发动机实验要求的问题。
本实用新型采用的一个技术方案是：
航空发动机地面台架试验状态监控系统，包括：现场数据采集端、电子控制器、数据传输模块和上位机；所述现场数据采集端包括至少一个转速传感器、至少一个温度传感器、至少一个压力传感器，其中所述的转速传感器检测发动机转子转速，温度传感器检测发动机进气道进气温度及尾喷管出口温度，压力传感器检测压气机进出口压力；所述电子控制器包括通信接口、变换器、电源模块及数字信号处理器DSP，通信接口供监控计算机提供指令和运行数据；变换器提供转速、电压、电流信号给通信接口；电源模块为电子控制器的各模块提供电源；数字信号处理器DSP包含转速设定及闭环控制功能，根据功率设定目标转速，且带有保护逻辑；数据传输模块将电子控制器发出的数字信号传送给上位机，所述上位机设有串口配置模块、串口发送模块、串口读取模块、数据保存模块、数据回放模块、频域分析模块；其中串口配置模块用于对串口号和波特率进行设置；其中串口发送模块将发动机启动、停车、设定转速的控制指令发给电子控制器，并控制系统相关参数的设定，且根据用户输入选择自动模式还是手动模式；串口读取模块接收电子控制器返回的状态参数，并实时显示；数据保存模块将实验数据以固定格式保存；数据回放模块以图形方式弹出界面中回放数据；频域分析模块采用三点法测试信号的频率。
所述串口发送模块和串口读取模块中均采用数据头与和校验的通信协议。
所述数据传输模块为RS-422转USB数据传输模块，与电子控制器连接时，采用ADM2582E芯片进行信号转换。
所述的温度传感器采用K型热电偶，K型热电偶为热电式温度敏感元件，正常工作时输出的电动势为0-50mv。
所述的通信接口采用RS-422接口标准。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
A、本实用新型提供的串口通信协议，保证通信稳定性，可以防止数据丢包现象。
B、本实用新型采用RS-422转USB数据传输线，可直接与笔记本电脑连接。
C、可以用于获取航空发动机台架试车参数越，测控的精度和速度高。
D、可直接在上位机上进行手动模式或自动模式进行状态监测和控制。
E、利用三点法在线进行信号频率测量。
附图说明
图1为本实用新型的总体设计结构图。
图2为电子控制器原理框图。
图3为串口通信协议流程图。
图4为上位机监控流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1给出了本实用新型的航空发动机地面台架试验状态监控系统的总体结构图，该系统包括顺次连接的现场数据采集端、电子控制器、具有labview开发平台的计算机作为上位机。
现场数据采集端包括至少一个转速传感器、至少一个温度传感器、至少一个压力传感器，其中所述的转速传感器检测发动机转子转速，温度传感器检测发动机进气道进气温度及尾喷管出口温度，压力传感器检测压气机进出口压力。
图2给出了电子控制器的原理框图，该电子控制器带有通信接口，供监控计算机提供指令和运行数据，通信接口采用RS-422接口标准；带有变换器，提供转速、电压、电流信号给信号接口，变换器通信接口采用RS-422标准；带有电源模块，为电子控制器的各模块提供28V和5V的电源；带有数字信号处理器DSP，包含转速设定及闭环控制功能。转速设定，即功率计划，根据功率设定目标转速，且带有保护逻辑。
图3为串口通信协议流程图，串口发送和读取模块中均采用数据头加和校验的通信协议，通过数据头校验判断数据是否正确，不正确则重新执行；数据头正确时，再通过和校验判断是否有丢包现象，若有，则重新采集或发送。
图4为上位机监控流程图，上位机包括串口配置模块、串口发送模块、串口读取模块、数据保存模块、数据回放模块、频域分析模块；其中串口配置模块用于对串口号和波特率进行设置；其中串口发送模块将发动机启动、停车、设定转速等控制指令发给电子控制器，并控制系统相关参数的设定，且可根据用户输入选择自动模式还是手动模式；串口读取模块接收电子控制器返回的状态参数，并实时显示；数据保存模块将实验数据以固定格式保存；数据回放模块以图形方式弹出界面中回放数据；频域分析模块采用三点法测试信号的频率。
所述数据传输模块为RS-422转USB数据传输模块，与电子控制器连接时，采用ADM2582E芯片进行信号转换。
所述的温度传感器采用K型热电偶，K型热电偶为热电式温度敏感元件，正常工作时输出的电动势为0-50mv。
Claims (5)
1.航空发动机地面台架试验状态监控系统，其特征在于包括：现场数据采集端、电子控制器、数据传输模块和上位机；所述现场数据采集端包括至少一个转速传感器、至少一个温度传感器、至少一个压力传感器，其中所述的转速传感器检测发动机转子转速，温度传感器检测发动机进气道进气温度及尾喷管出口温度，压力传感器检测压气机进出口压力；所述电子控制器包括通信接口、变换器、电源模块及数字信号处理器DSP，通信接口供监控计算机提供指令和运行数据；变换器提供转速、电压、电流信号给通信接口；电源模块为电子控制器的各模块提供电源；数字信号处理器DSP包含转速设定及闭环控制功能，根据功率设定目标转速，且带有保护逻辑；数据传输模块将电子控制器发出的数字信号传送给上位机，所述上位机设有串口配置模块、串口发送模块、串口读取模块、数据保存模块、数据回放模块、频域分析模块；其中串口配置模块用于对串口号和波特率进行设置；其中串口发送模块将发动机启动、停车、设定转速的控制指令发给电子控制器，并控制系统相关参数的设定，且根据用户输入选择自动模式还是手动模式；串口读取模块接收电子控制器返回的状态参数，并实时显示；数据保存模块将实验数据以固定格式保存；数据回放模块以图形方式弹出界面中回放数据；频域分析模块采用三点法测试信号的频率。
2.如权利要求1所述的航空发动机地面台架试验状态监控系统，其特征在于所述串口发送模块和串口读取模块中均采用数据头与和校验的通信协议。
3.如权利要求1所述的航空发动机地面台架试验状态监控系统，其特征在于所述数据传输模块为RS-422转USB数据传输模块，与电子控制器连接时，采用ADM2582E芯片进行信号转换。
4.如权利要求1所述的航空发动机地面台架试验状态监控系统，其特征在于所述的温度传感器采用K型热电偶，K型热电偶为热电式温度敏感元件，正常工作时输出的电动势为0-50mv。
5.如权利要求1所述的航空发动机地面台架试验状态监控系统，其特征在于所述的通信接口采用RS-422接口标准。
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2015
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