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☆ 前言：
隨(sui)著(zhe)航(hang)空(kong)工(gong)業(ye)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)工(gong)業(ye)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，傳(chuan)統(tong)的(de)機(ji)械(xie)式(shi)儀(yi)表(biao)已(yi)經(jing)逐(zhu)漸(jian)被(bei)數(shu)字(zi)顯(xian)示(shi)儀(yi)表(biao)所(suo)代(dai)替(ti)。航(hang)空(kong)發(fa)動(dong)機(ji)是(shi)飛(fei)機(ji)上(shang)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)部(bu)件(jian)之(zhi)一(yi)，其(qi)需(xu)要(yao)測(ce)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)較(jiao)多(duo)，而(er)各(ge)項(xiang)參(can)數(shu)對(dui)於(yu)駕(jia)駛(shi)員(yuan)來(lai)說(shuo)都(dou)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)信(xin)息(xi)，傳(chuan)統(tong)的(de)單(dan)片(pian)機(ji)已(yi)經(jing)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)的(de)采(cai)集(ji)和(he)處(chu)理(li)，需(xu)要(yao)功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)才(cai)能(neng)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)。航(hang)空(kong)燃(ran)氣(qi)渦(wo)輪(lun)發(fa)動(dong)機(ji)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)的(de)主(zhu)要(yao)任(ren)務(wu)是(shi)采(cai)集(ji)發(fa)動(dong)機(ji)以(yi)及(ji)滑(hua)油(you)係(xi)統(tong)、旋翼和主減速器的各項參數，需要采集的參數較多，單次采集的時間較長，要求保存的數據較多，往往需要配置多通道同步並行、連續不間斷數據采集存盤的測試係統。TDEC的多通道海量實時記錄分析係統能夠很好地滿足要求。
☆ 測試要求：
◆ 能夠同時測試燃氣渦輪發動機的多種動態信號參數，包括轉速、溫度、振動、壓力（紊流）、應力等；
◆ 多通道並行同步采集，連續不掉點記錄數據；
◆ 每通道采樣率不低於100KSps，分辨率16Bit；
◆ 數據采集連續存盤記錄時間不少於30分鍾；
◆ 測試過程中能夠隨時監測各測點的波形變化情況，隨時停止采集而不影響已經記錄的數據波形，並且可以對這些波形數據進行回放、分析、處理等操作；
◆ 係統軟件不但能夠設置和控製采集過程，而且需要內嵌燃氣渦輪發動機參數測試專用軟件模塊，便於用戶進行專用分析處理。
☆ 係統功能特點：
◆ 該係統為多通道動態信號海量實時存盤記錄分析係統，選用TDEC帶dai有you海hai量liang記ji錄lu功gong能neng的de數shu據ju采cai集ji卡ka及ji實shi時shi存cun盤pan控kong製zhi卡ka，在zai配pei套tao虛xu擬ni儀yi器qi應ying用yong軟ruan件jian的de控kong製zhi下xia，完wan成cheng各ge種zhong複fu雜za的de海hai量liang實shi時shi記ji錄lu及ji數shu據ju分fen析xi處chu理li功gong能neng；
◆ 前端一次儀表選用轉速表、振動傳感器等，可進行燃氣渦輪發動機轉速及振動參數測試；
◆ 測試過程中能夠隨時監測各測點的波形變化情況，隨時停止采集而不影響已經記錄的數據波形，並且可以對這些波形數據進行回放、分析、處理等操作；
◆ 具備抗振、抗衝擊、電磁屏蔽等多項保護措施，能夠適應燃氣渦輪發動機試車台現場試驗要求；
◆ 能夠完成工程標定等參數轉換，直接得到物理量真實值；
◆ 能夠進行用戶指定格式的測試報告自動生成，所有數據和圖形可以直接發送到word中供用戶自行編輯；
◆ 係統軟件提供硬件智能識別、自校準、自動檢測報警、控製采集、工程標定、波形實時顯示、數據實時存盤、讀取數據、數據處理、存盤、打印及通訊功能；
◆ 係統軟件內嵌航空燃氣渦輪發動機動態信號參數專用測試及算法模塊，即可麵向通用領域，又可滿足發動機試車台專用試驗測試要求。
☆ 係統結構：
◆ 係統結構框圖如下所示：
◆ 係統結構說明：
整套係統由TDEC多個PCI-10016H數據采集卡、實時存盤控製卡、分體式工業計算機、高速SCSI硬盤及配套的TopView2000RT虛擬儀器應用軟件（內嵌航空發動機燃氣渦輪動態信號參數測試專用算法軟件模塊）有機集成而構成，在TopView2000RTxuniyiqiyingyongruanjianjifadongjiranqiwolundongtaixinhaocanshuceshiruanjianmokuaidekongzhiguanlixia，jiangqianduanbutongleixingdechuanganqichuanlaidedianyaxinhaojinxingduotongdaobingxingtongbuA/D變換，轉換為數字量，再通過實時存盤卡的控製，直接流盤到SCSI硬盤中，從而實現高速、多通道、大容量數據實時記錄、實時顯示功能。用戶可以在啟動記錄之前設定本次記錄的時間，可以在實時采集記錄過程中隨時看到采集的波形情況、記ji錄lu進jin程cheng以yi及ji測ce試shi參can數shu的de變bian化hua情qing況kuang，並bing可ke隨sui時shi手shou動dong停ting止zhi而er不bu影ying響xiang之zhi前qian記ji錄lu的de數shu據ju。在zai數shu據ju采cai集ji過guo程cheng中zhong，各ge通tong道dao的de數shu據ju可ke實shi時shi顯xian示shi，采cai集ji時shi保bao存cun的de數shu據ju文wen件jian，可ke在zai采cai集ji結jie束shu後hou，進jin行xing數shu據ju回hui放fang顯xian示shi，供gong用yong戶hu處chu理li分fen析xi等deng，同tong時shi輸shu出chu試shi驗yan結jie果guo。
采cai集ji結jie束shu後hou，通tong過guo配pei套tao的de虛xu擬ni儀yi器qi應ying用yong軟ruan件jian分fen析xi數shu據ju采cai集ji係xi統tong每mei通tong道dao記ji錄lu下xia來lai的de波bo形xing數shu據ju，可ke得de到dao記ji錄lu時shi間jian內nei轉zhuan速su表biao輸shu出chu的de電dian壓ya脈mai衝chong值zhi總zong數shu，從cong而er推tui算suan出chu該gai通tong道dao所suo測ce得de的de轉zhuan速su值zhi，帶dai入ru轉zhuan速su計ji算suan公gong式shi，得de到dao該gai發fa動dong機ji的de轉zhuan速su值zhi。
另外，通過對記錄下來的波形進行專用分析，可得到該發動機在試驗過程中的振動參數，從而得到如穩壓周向總壓紊流、徑向總壓紊流指數、紊流度、綜合紊流指數等參數。同時，通過觀察波形狀態，也可以觀測到試驗過程中發動機轉動狀態是否正常等。
☆ 係統軟件：
◆ TopView2000RT虛擬儀器應用軟件：
● 基於TopView2000，含實時處理模塊，與海量動態信號記錄分析儀配套使用；
● 采用Scatter/Gather DMA數據傳輸及SCSI總線驅動控製技術，引入SCSI存儲模塊，實現海量數據采集實時顯示、實時分析和實時存儲功能，其采集深度僅受存儲介質有效存儲空間的限製；
● 在實時記錄的同時，可以滾動監測波形，並在需要時停止滾動，觀看、放大或打印指定的曲線段，而正在進行的記錄並不中斷；
● 波形的特征參數可在滾動的同時動態刷新，如最大值、最小值、平均值、周期、方差根等；
● 記錄的數據為專用文件格式。利用TopView2000RT軟件，可以對數據文件進行快速預覽、自動播放、方便靈活的通道切換、對特定位置的波形快速定位，既可以查看整條曲線的壓縮全貌，也可以觀察感興趣的特定位置的波形；
● 軟件提供導出功能，可把指定的文件中感興趣的部分或整個文件，導出為Windows兼容的二進製格式，或者轉換成其它分析軟件如Graphtool、Matlab、Excel等所需的文件格式，用戶也可以將數據通過磁盤或網絡存到指定的計算機中做專用軟件分析。
◆ 航空發動機燃氣渦輪動態信號參數專用算法模塊：
● 基於TopView2000，含實時處理模塊，與海量動態信號記錄分析儀配套使用；
● 軟件具有可擴展性，能夠方便地增加新功能模塊，根據不同的試驗算法輸出相應結果；
● 在數據實時記錄存盤的同時，自動生成用戶指定的表格或圖形化的測試結果，包括轉速、紊流參數等，該結果隨試驗進程動態刷新，使用戶能夠及時判斷試驗進程是否正常；
● 自動生成用戶指定格式的試驗報告，包括測試波形曲線圖、相關測試參數數據表格、計算結果及試驗相關信息等，還可以發送到Word中進行重排版和文字編輯；
● 所有測試波形曲線、計算結果等信息可以保存為文件格式供用戶重複調用及分析處理。
☆ 係統軟件及專用軟件模塊部分界麵圖：
☆ 硬件配置及主要技術指標：
◆ 分體式工業計算機硬件平台
◆ SCSI高速硬盤（10000轉）
◆ PCI-10016H海量數據采集卡
◆ TOP實時存盤控製卡
◆ 並行采集通道數：16～32CH
◆ 每通道最高采樣率：100KSps，向下可程控分18檔
◆ 分辨率：16Bit
◆ 每通道量程：±1V～±10V，四檔程控
◆ 數據存儲模式：實時采集存盤
◆ 觸發方式：內、外、手動、強製觸發多種模式
☆ 結束語：
該係統在TDEC海量動態信號記錄分析儀硬件平台基礎上，通過二次開發編程編寫專用軟件模塊，並無縫嵌入到TopView2000RT係統軟件中，使整套係統成為專用的航空發動機燃氣渦輪參數測試係統。同時，該係統也可以完成諸如溫度、壓力、應力應變、噪聲、位移等通用測試，充分體現了虛擬儀器的靈活性、擴kuo展zhan性xing和he多duo用yong性xing。通tong過guo實shi踐jian檢jian驗yan，該gai係xi統tong各ge項xiang指zhi標biao功gong能neng完wan全quan滿man足zu航hang空kong發fa動dong機ji燃ran氣qi渦wo輪lun參can數shu信xin號hao的de多duo種zhong測ce試shi要yao求qiu，很hen好hao地di完wan成cheng了le用yong戶hu的de試shi驗yan任ren務wu；同時在抗振動、抗電磁幹擾、工作可靠性等方麵也具有極大優勢，各測試功能模塊組合靈活，TDEC也能夠為用戶“量身定製”專用測試算法，貼近用戶實際需要，非常適合航空發動機相關參數測試使用。
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