航空发动机试验数据采集分析系统设计与实现

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1、2010年囊36誓舞6期V01．36No．6Dec．2010航空发动机试验数据采集分析系统设计与实现曹阳，李文峰，陈震字，乔黎(沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)曹阳(1979)，男，硕士。工程师。从事航空发动机测试工作。1引言作为飞机最重要的组成部分，航空发动机的试验测试贯穿全寿命期，在研制过程中起着举足轻重的作用。没有大量高效的试验，就没有高性能的航空发动机【l】。在整机试验过程中产生的试车数据为发动机设计和改进提供了重要依据，如何利用并充分使用通过整机试验所搜集更多的试车相关数据显得尤为重要。本文介绍了经改进的

2、新型航摘要：实现航空发动机试验数据的高速采集与高效分析，对提高航空发动机试验效率和技术水平有着非常重要的意义。在分析原系统的不足的基础上，设计与开发了新型航空发动机试验数据采集分析系统，实现了全参数高速记录和稳态数据的自动生成等功能，并利用数据库技术对试验数据进行了高效管理。关键词：数据采集；数据分析；航空发动机DesignandRealizationofTestDataAcquisitionAnalysisSystemforAeroengineCAOYang，LIWeng—Feng，CHENZhen—Yu，QIAOLi(

3、ShenyangAeroengineResearchInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：Thehigh-speedacquisitionandeffectiveanalysisofueroenginetest-datawereimportanttotheueroenginetestefficiencyandtechnologycapability．Thetest-dataacquisitionanalysissystemofncW御rDe喇耽埘∞designedanddevelo

4、perThe倒2parameterhigh-speedrecordandsteady-statedmaautomaticgenerationfunctionsif)ererealized．Theeffectivemtmagementoftest--datawasconductedby舭databasetechnology．Keywords：dataacquisition；dataanalysis；aoroengine空发动机试验数据采集分析系统。2系统分析航空发动机试验数据采集分析系统考虑了系统实施的要求以及国内外相似系统

5、的现状，将数据采集、数据管理和数据应用分成了3级结构。数据采集系统通过数采设备以一定的速率将发动机的参数和设备状态收集起来，存储在本地磁盘，再通过数据导人程序将试验数据提交给远端数据库服务器进行存储和管理。使用者如需对试验数据进行分析应用，即可通过合法的身份验证后连接到远端数据库，再对发动机的历程数据进行回放等相关操作。其系统结构如图1所示。3系统设计与实现3．1数据采集部分硬件设计数据采集部分的硬件主要由曹阳箬：新空发动觚i式验数据采集分析系统设计与察琢数采计算机、数字综调与PLC通讯计算机、NEFF470数采系统、温度

6、采集模块DTS3250、压力采集模块DSA3017、传感器等组成。其配置框图如图2所示。数据采集数据管理数据应用陌司卜1为每通道45次／s，支持TCP／IP协议，在17kPa～3．5MPa范围内精度可达0．05％，可将其置于临近发动机的位置，这样大大减弱了测量气压时的容腔效应，提高了动态响应频率，保证了测试精度。3．2软件设计3．2．1软件总体结构本系统是在WindowsXP环境下，采用VB和MeasurementStudio进行开发，数据库采用SQL2005系统，通过ADO实现对数据库的访问。网l黼精舻I传巷器fl模拟综

7、蠲l3．1．1NEFF470数据采集子系统NEFF470数据采集系统是美国NEFF公司的产品，其采用GPIB总线，精度均优于0．05％，具有数据吞吐能力强、可靠性高、模块化等特点。本设计采用3块470050、l1块470051、2块470055和1块470012用于测量台架所有电压信号以及频率信号，采集速率理论可达每通道45次／s。3．1．2DTS3250和DSA3017模块本系统采用的DTS3250为32通道电偶扫描阀，可单独设置每通道的电偶类型，并有加热功能，冬季也可在试车间内使用，支持RS232和TCP／IP协议，可

8、将采集到的温度信号直接转化为温度值或电压值，用串口或者网络传给采集计算机，有效地解决了温度信号模拟量在传输过程中易受干扰和易衰减问题。DSA3017为16路气压测量扫描阀，采样速率为了满足试车时的测试要求，实现数据分析和管理功能，降低软件开发复杂程度，本系统按照功能结构分成3部分：数据采集程序、数据导入