CN207181046U - 一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，主要解决了现有直升机的悬停、低空飞行等因素极易造成发动机的损伤、磨损和腐蚀，另外，由于发动机的安装、使用、维护等因素的影响。该装置包括主控芯片ARM，与主控芯片ARM连接的高速以太网芯片W5300，与高速以太网芯片W5300连接的RJ‑45网口，与主控芯片ARM连接的数据采集芯片FPGA，与数据采集芯片FPGA连接的同步动态随机存储器SDRAM，与数据采集芯片FPGA连接的A/D采集器，以及与A/D采集器连接的信号调理器。通过上述方案，本实用新型达到了提高发动机的持久性和可靠性目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，具体涉及一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置。

背景技术

发动机作为飞行器的动力源，其工作状态直接影响着飞行器的安全性和可靠性。直升机上的涡轴发动机故障环境恶劣，不仅需要承受高温和较大应力，而且还需要承受很大的交变负载。同时直升机通常在恶劣环境起降，直升机的悬停、低空飞行等因素极易造成发动机的损伤、磨损和腐蚀，另外，由于发动机的安装、使用、维护等因素的影响，振动成为涡轴发动机的主要故障之一。为降低发动机的振动，提高发动机的持久性和可靠性，对涡轴发动机的振动监测以及故障辨识尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，主要解决现有技术中存在的发动机的损伤、磨损与腐蚀等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，包括主控芯片ARM，与主控芯片ARM双向通讯连接且用于网络传输的高速以太网芯片W5300，与高速以太网芯片W5300双向通讯连接的RJ-45网口，与主控芯片ARM双向通讯连接且用于通信的数据采集芯片FPGA，与数据采集芯片FPGA双向通讯连接的同步动态随机存储器SDRAM，与数据采集芯片FPGA双向通讯连接的A/D采集器，以及与A/D采集器连接的信号调理器，其中，主控芯片ARM与信号调理器连接。

进一步地，所述主控芯片ARM采用STM32系列。

具体地，所述FPGA芯片采用EP2C5系列。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过对高频振动的旋转部件故障进行详细的分析，通过信号调理器将采集的振动信息传递到A/D模拟数字转换器，数据采集芯片FPGA来控制读取A/D模拟数字转换器后的发动机振动信号并存储数据在SDARM中，在发生故障时，可调用查询，对已经存储有的故障可直接进行修护，对新的故障进行上传，这样可更加方便对涡轴发动机的监测管理。

(2)本实用新型的主控芯片采用STM32系列，该系列芯片具有高性能、低成本、低功耗、读取速度快等优势。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，包括主控芯片ARM，与主控芯片ARM双向通讯连接且用于网络传输的高速以太网芯片W5300，与高速以太网芯片W5300双向通讯连接的RJ-45网口，与主控芯片ARM双向通讯连接且用于通信的数据采集芯片FPGA，与数据采集芯片FPGA双向通讯连接的同步动态随机存储器SDRAM，与数据采集芯片FPGA双向通讯连接的A/D采集器，以及与A/D采集器连接的信号调理器，其中，主控芯片ARM与信号调理器连接。

进一步地，所述主控芯片ARM采用STM32系列。

具体地，所述FPGA芯片采用EP2C5系列。

在主控芯片ARM控制下，通过信号调理器将采集的振动信息传递到A/D模拟数字转换器，数据采集芯片FPGA来控制读取A/D模拟数字转换器后的发动机振动信号并存储数据在SDARM中，通过数据采集芯片FPGA来读取振动信号数据，最后通过TCP/IP协议栈芯片W5300来实现与上位机的数据信号的对接。

整个通信过程主要有两种，第一是上位机和ARM之间的网络数据通信，第二是主控芯片ARM与数据采集芯片FPGA之间的数据交互。

数据采集模块是以主控芯片ARM芯片STM32F103ZET6为主控核心，由数据采集芯片FPGA芯片P2C5T144I8实现两块高速ADC芯片ADS1602。对加速度检测的振动信号同步采集，硬件TCP/IP协议栈芯片W5300来实现以太网对上位机传输振动数据信号。数据采集电路模块设计采用单端、差分、电压、电流、交/直流耦合等多种输入模式及±10V、±5V、±1V、±0.1V量程范围，可设置多种触发方式和采用率实现16位分辨率、最高1MSPS(单通道工作)或500KSPS(两通道同时工作)的连续采集，以及2MSPS(每通道)、存储深度为32MB的单次采集。涡轴发动机振动监测数据的装置工作于服务器模式，通过网络读取数据的上位机与测试端对接，通过设置振动信号采集模式为±5V，双通道，直流耦合，电压单端输入的触发方式进行振动监测。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，其特征在于，包括主控芯片ARM，与主控芯片ARM双向通讯连接且用于网络传输的高速以太网芯片W5300，与高速以太网芯片W5300双向通讯连接的RJ-45网口，与主控芯片ARM双向通讯连接且用于通信的数据采集芯片FPGA，与数据采集芯片FPGA双向通讯连接的同步动态随机存储器SDRAM，与数据采集芯片FPGA双向通讯连接的A/D采集器，以及与A/D采集器连接的信号调理器，其中，主控芯片ARM与信号调理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，其特征在于，所述主控芯片ARM采用STM32系列。

3.根据权利要求1所述的一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，其特征在于，所述FPGA芯片采用EP2C5系列。