电子扫描压力测量系统设计.pdf

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1、第38卷第1期江汉大学学报(自然科学版)Vol.38No.12010年3月JournalofJianghanUniversity(NaturalSciences)Mar.2010电子扫描压力测量系统设计邹琼芬，林敬周，梁洁（中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，四川绵阳621000）摘要：根据某高超声速风洞多点分布压力测量试验要求，设计了一套电子扫描压力测量系统.对该系统的硬件组成、工作方式和测压系统的软件设计及其实现方法作了详细描述．该系统硬件设备采用美国PSI公司产品，软件设计采用NI公司的LabVIEW虚拟仪器图形化编程．设计的用户界面直观、易操作、可扩展性强．该压力测量系统

2、可以完成320点的压力分布测量，可以较好地应用于某高超声速风洞的多点压力测量试验中．关键词：压力测量；软件设计；电子扫描；LabVIEW中图分类号：TP21文献标志码：A文章编号：1673-0143201001-0043-04配有自适应10/100Base-T的以太网接口；9IFC扫0引言描器接口作为计算机和DTCInitium处理器的转在高超声速风洞试验中，为了发展以电子扫换接口，试验中还可以通过接入9IFC的触发信号描阀为测量仪器的大面积、多点压力测量试验技控制系统启动采集的时刻；高压气源主要用于推术，研制了320测点的压力扫描测压系统．该系动阀位和为ESP压力扫描器提供校准与检测时统能

3、准确地测量飞行器表面、进气道环境等压力使用.分布情况．通过分析压力分布情况，可以确定飞行器表面最小压力点位置、激波位置、气流是否分离等特征，为飞行器及其部件结构强度计算提供载荷，进而为研究飞行器及其部件的性能特性1提供依据．针对当前高超声速风洞试验需求，研制的电子扫描压力测量系统可以满足来流马赫数为3.3、4、5、6、7、8、9、10状态下的多点压力分布测量试验．系统软件设计结合某高超声速图1扫描阀压力测量系统的硬件组成风洞试验项目，采用虚拟仪器编程方法实现．1.2压力测量系统实现的技术指标1压力测量系统的硬件组成为了使电子扫描压力测量系统很好地满足多1.1电子扫描压力测量系统组成点压力分布

4、测量试验，要求系统测试精度高，运电子扫描压力测量系统由ESP压力扫描器、行可靠．其具体指标如下．9IFC扫描器接口、DTCInitium处理器、计算机、测量点数：320点，可扩展；真空泵和高压气源组成(见图1）．其中ESP压力扫描速率：20000点/s（每个扫描器）；扫描器共5个模块，每个模块具有64个测点，均测量精度：±0.05%FS(34kPa）；为带有温度补偿功能的DTC系列扫描器；DTCA/D转换速率：18位；Initium处理器支持8个DTC系列ESP压力扫描ESP扫描器：具有数字温度补偿功能，温度器，一个处理器最多可测量512通道的压力，它漂移为±0.002%FS/℃．收稿日期：

5、2009－10－21作者简介：邹琼芬(1972—)，女，重庆人，工程师，主要从事风洞试验测试技术研究．44江汉大学学报（自然科学版）总第38卷1.3压力测量系统的工作方式议与DTCInitium压力扫描测量系统通讯，控制风洞试验的数据采集过程是在主计算机的集DTCInitium处理器采集数据．DTCInitium处理中控制之下各系统分工完成，测试系统的连接如器、9034压力控制器和所有计算机都使用以太网图2所示．试验中数据采集计算机采集稳定段的交换机构成一个星型的局域网．由风洞控制系统总压、总温数据，压力测量系统获取试验段模型发送的外部触发信号同时启动扫描阀测压系统和上的压力分布数据．数据采

6、集计算机通过MXI-4PXI数据采集系统，使测量模型上的压力信号与传输控制命令，驱动PXI数据采集器完成硬件控总温总压信号同步．试验数据采集完毕，由数据制、参数设置、试验数据采集和曲线显示；压力分析计算机处理、分析和计算试验结果．扫描测量系统的计算机通过以太网使用TCP/IP协数据分析计算机100BaseT集线器双绞电缆风洞控制计算机数据输出流场显示图像采集压力扫描数据采集测量系统图2测试系统连接图方法描述程序的执行，用图标和连线编写程序．2压力测量系统的软件设计其应用程序由3部分组成：前面板、框图程序和32.1软件设计思想图标/连接器．扫描压力测量与分析系统的前面对于一个应用程序来说要确保

7、开发的软件具板如图3所示，主要分3部分：参数设置区、功有扩展性、可读性和易维护性，同时要求界面直能区和图形显示区．通过参数设置和相应按键可观，操作使用方便，软件运行稳定可靠.电子扫实现扫描模块的校准、压力信号采集和数据分析．描压力测量系统的应用程序之间的数据传输频繁，而系统又要求数据的传输不能消耗过多的系2统资源，不能妨碍用户界面上的操作和显示.因此，考虑使用多线程技术来实现多任务的并行运行，以达到系统的要求