專利名稱：一種航空發動機試車參數測量方法及其系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及計算機及機械電子科學，特別提供了一種航空發動機試車參數測量方
法及其系統。
背景技術：
發動機試車參數的測量是使用傳感器對發動機的溫度、壓力、轉速、振動等物理量 進行測量，轉換成適當的中間量，如電壓或電流，通過儀表再現發動機參數的過程。通常采 用各種傳感器和儀表進行測量與顯示。在發動機試車這樣的測量系統中，試車時監測幾十 個發動機參數，需要配備多個試車人員分工監視，人工記錄。在進行發動機過渡狀態試車 時，需要試車人員密切協調配合才能完成，但計量誤差仍然較大.由于試車的數據不能連 續記錄，在進行發動機性能分析或故障分析時，因為沒有連續的數據做支持，只能采取重復 試車的方法再現故障。物理儀表的功能是固定的，不能靈活應用。我公司航空發動機試車 臺多建于二十世紀五、六十年代，在早期的機種研制、維修和排故等過程中發揮了重要作 用。但是隨著科技的飛速發展，尤其是計算機技術在測控領域的應用，使得早期的試車臺 難以滿足現代航空發動機試車的準確度、精度、性能計算等技術要求。虛擬儀器(Virtual Instrument)是20世紀80年代由美國國家儀器(NI)公司最早提出的概念。所謂虛擬儀 器，就是以通用計算機作為系統控制器，具有傳統獨立儀器功能的硬件與軟件的組合，根據 測試任務的需要來設計虛擬儀器面板和功能。用戶可以通過修改軟件的方法增減儀器系統 的功能和規模，其實質是充分利用計算機來實現和擴展傳統儀器的功能。虛擬儀器是測控 領域概念上的重大突破，它將傳統儀器中一些由硬件完成的功能轉化為軟件實現，減少了 自動測試系統的硬件環節，信號傳輸和數據處理也主要依賴軟件實現，降低了環境干擾和 系統誤差的影響。在虛擬儀器系統中，硬件僅僅是為了解決輸入輸出，軟件才是整個儀器系 統的關鍵。"軟件即儀器"是虛擬儀器的本質特征。虛擬儀器是當前測控領域的技術熱點， 它代表了未來儀器技術的發展方向。 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench)是——禾中圖形 化軟件開發集成環境。LabVIEW自1986年問世以來，已經成為虛擬儀器軟件開發平臺事實 上的工業標準，不僅用于一般的數據管理、科學計算等方面，其最大優勢還在于測控系統的 開發。LabVIEW提供了幾乎所有經典信號處理函數，還非常容易和各種數據采集硬件集成， 可與多種主流的工業現場總線通訊以及與大多數通用標準的實時數據庫鏈接。國內外在科 學研究與工程技術的各個領域應用LabVIEW開發了大量出色的測控系統。PXI (PCI extensi ons forlnstr咖entation)是1997年NI公司推出的一種全新的開放式、模塊化儀器總線規 范，是PCI總線在儀器領域的擴展。它將CompactPCI規范定義的PCI總線技術拓展為適用 于測量、數據采集的機械、電氣和軟件規范，并增加了專門的同步總線和主要軟件。PXI在 CompactPCI的機械規范上強制增加了環境性能測試與主動冷卻裝置，還在高速PCI總線的 基礎上補充了測量與自動化系統專用的定時和觸發，從而形成了新的虛擬儀器體系結構。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足之處，特別提供一種航空發動機試車參數測量方法及其系統。 本發明提供了一種航空發動機試車參數測量方法，其特征在于包含有如下步驟 A.通道設定、校驗、選擇、初始化； B.程序試車調試，以儀表的形式顯示通道傳遞的數據，并對數據處理； C.對存儲的數據進行試車回放，波形回放，分析檢測。
所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟A包含有如下步驟 Al.首先選擇要進行數據通訊的通道，并設定通道的通訊參數； A2.對選擇的通道進行測試，數據校驗，并根據校驗的結果設定校正參數，并制定
曲線； A3.對通道進行初始化。 所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟B包含有如下步驟
Bl.對串口通訊及網絡通訊初始化； B2.接收由串口及網絡傳遞來的通道數據，并將數據傳遞給圖形集成顯示及分析處理模塊，將傳遞的數據，以儀表的形式顯示在用戶窗口或以波形曲線的形式顯示給用戶窗口 ； B3.對通道數據進行存儲，并對波形曲線進行存儲。 所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟B2的圖形集成顯示及分析處理模
塊是由LabVTEW軟件編制的虛擬儀器測控系統，動態模擬真實儀表的實時狀態。 所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟C包含有如下步驟 CI.對存儲的數據進行試車回放及波形曲線回放，重新顯現通道數據的真實情
況； C2.對波形曲線及通道數據打印輸出。 —種航空發動機試車參數測量系統，包含有傳感器裝置1、數據通訊裝置2、工控
機裝置3、輸出裝置4 ;其特征在于數據通訊裝置2包含有 PXI采集模塊，采用PXI總線技術采集數據，對數據進行傳輸； RS-232及網卡模塊，采用RS-232通訊協議及Tcp/Ip協議對局域網內的數據進行傳輸。 所述航空發動機試車參數測量系統，工控機裝置3包含有數據圖形化顯示及分析處理裝置，由此裝置進行儀器虛擬，對數據實時以曲線波形或儀表的形式顯示在用戶窗口 ，并對數據分析處理。 本發明致力于采用虛擬儀器技術解決在背景技術中敘述的傳統發動機參數測量系統存在的缺點和不足。在解決方案上采用以PC機為基礎，以軟件為支持的虛擬儀器技術。它由PC機系統、PXI機箱、數據采集卡、隔離模塊、各種變送器、基于RS232接口的數據采集設備、基于USB接口的數據采集設備、基于工業以太網的數據采集設備等組成。各種類型的變送器把發動機的不同物理量參數轉換成標準電信號，經過數據采集卡或通信方式輸入計算機。通過所設計的數據采集軟件控制數據采集卡工作，并通過在計算機顯示器上設計的虛擬儀表把采集的發動機參數顯示出來。系統具有發動機數據采集與顯示，發動機參數示波，試車數據回放，通道設定、通道校驗、數據打印等功能。 數據采集是通過采集不同類型的多個變量數據而獲取對象信息的過程。數據采集系統需要使用適當的傳感器和配套硬件，并由相應的軟件將從傳感器獲取的數據進行轉換傳輸。本數采系統基于PXI總線技術，采用模塊化設計方法，由測量傳感器、變送器、信號調節器、數據采集卡、PXI機箱、工控機、網絡傳輸機等部件組成，能同時對溫度、壓力、流量等模擬量、數字量、頻率量、開關量進行采集。軟件系統使用LabVIEW開發平臺，并結合NI公司的硬件產品，快速高質量地開發滿足用戶要求的應用程序。NI公司還提供了數據采集卡的配置軟件MAX (Measurement &Automation)，通過它可瀏覽測試系統的設備和儀器，并配置數據采集卡和通道任務，亦可滿足程序員在沒有硬件的情況下配置虛擬板卡調試程序，還可通過它快速檢測硬件接口設備。 本發明的優點具有發動機數據采集與顯示，發動機參數示波，試車數據回放，通道設定、通道校驗、數據打印等功能。
圖1為測量系統結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1 本實施例提供了一種航空發動機試車參數測量方法，包含有如下步驟 A.通道設定、校驗、選擇、初始化； B.程序試車調試，以儀表的形式顯示通道傳遞的數據，并對數據處理； C.對存儲的數據進行試車回放，波形回放，分析檢測。 本實施例所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟A包含有如下步驟 Al.首先選擇要進行數據通訊的通道，并設定通道的通訊參數； A2.對選擇的通道進行測試，數據校驗，并根據校驗的結果設定校正參數，并制定
曲線； A3.對通道進行初始化。 本實施例所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟B包含有如下步驟 Bl.對串口通訊及網絡通訊初始化； B2.接收由串口及網絡傳遞來的通道數據，并將數據傳遞給圖形集成顯示及分析處理模塊，將傳遞的數據，以儀表的形式顯示在用戶窗口或以波形曲線的形式顯示給用戶窗口 ； B3.對通道數據進行存儲，并對波形曲線進行存儲。 本實施例所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟B2的圖形集成顯示及分析處理模塊是由LabVTEW軟件編制的虛擬儀器測控系統，動態模擬真實儀表的實時狀態。 本實施例所述航空發動機試車參數測量方法，所述步驟C包含有如下步驟 C1.對存儲的數據進行試車回放及波形曲線回放，重新顯現通道數據的真實情
況；
C2.對波形曲線及通道數據打印輸出。 —種航空發動機試車參數測量系統，包含有傳感器裝置1、數據通訊裝置2、工控 機裝置3、輸出裝置4 ;數據通訊裝置2包含有 PXI采集模塊，采用PXI總線技術采集數據，對數據進行傳輸； RS-232及網卡模塊，采用RS-232通訊協議及Tcp/Ip協議對局域網內的數據進行傳輸。 本實施例所述航空發動機試車參數測量系統，工控機裝置3包含有數據圖形化顯 示及分析處理裝置，由此裝置進行儀器虛擬，對數據實時以曲線波形或儀表的形式顯示在 用戶窗口 ，并對數據分析處理。
權利要求
一種航空發動機試車參數測量方法，其特征在于包含有如下步驟A.通道設定、校驗、選擇、初始化；B.程序試車調試，以儀表的形式顯示通道傳遞的數據，并對數據處理；C.對存儲的數據進行試車回放，波形回放，分析檢測。
2. 按照權利要求1所述航空發動機試車參數測量方法，其特征在于所述步驟A包含有如下步驟Al.首先選擇要進行數據通訊的通道，并設定通道的通訊參數；A2.對選擇的通道進行測試，數據校驗，并根據校驗的結果設定校正參數，并制定曲線；A3.對通道進行初始化。
3. 按照權利要求1所述航空發動機試車參數測量方法，其特征在于所述步驟B包含有如下步驟Bl.對串口通訊及網絡通訊初始化；B2.接收由串口及網絡傳遞來的通道數據，并將數據傳遞給圖形集成顯示及分析處理模塊，將傳遞的數據，以儀表的形式顯示在用戶窗口或以波形曲線的形式顯示給用戶窗□;B3.對通道數據進行存儲，并對波形曲線進行存儲。
4. 按照權利要求3所述航空發動機試車參數測量方法，其特征在于所述步驟B2的圖形集成顯示及分析處理模塊是由LabVIEW軟件編制的虛擬儀器測控系統，動態模擬真實儀表的實時狀態。
5. 按照權利要求1所述航空發動機試車參數測量方法，其特征在于所述步驟C包含有如下步驟CI.對存儲的數據進行試車回放及波形曲線回放，重新顯現通道數據的真實情況；C2.對波形曲線及通道數據打印輸出。
6. —種航空發動機試車參數測量系統，包含有傳感器裝置(1)、數據通訊裝置(2)、工控機裝置(3)、輸出裝置(4);其特征在于數據通訊裝置(2)包含有PXI采集模塊，采用PXI總線技術采集數據，對數據進行傳輸；RS-232及網卡模塊，采用RS-232通訊協議及Tcp/Ip協議對局域網內的數據進行傳輸。
7. 按照權利要求6所述航空發動機試車參數測量系統，其特征在于工控機裝置(3)包含有數據圖形化顯示及分析處理裝置，由此裝置進行儀器虛擬，對數據實時以曲線波形或儀表的形式顯示在用戶窗口 ，并對數據分析處理。
全文摘要
一種航空發動機試車參數測量方法，其特征在于包含有如下步驟A.通道設定、校驗、選擇、初始化；B.程序試車調試，以儀表的形式顯示通道傳遞的數據，并對數據處理；C.對存儲的數據進行試車回放，波形回放，分析檢測。一種航空發動機試車參數測量系統，包含有傳感器裝置、數據通訊裝置、工控機裝置、輸出裝置；工控機裝置包含有數據圖形化顯示及分析處理裝置，由此裝置進行儀器虛擬，對數據實時以曲線波形或儀表的形式顯示在用戶窗口，并對數據分析處理；本發明，改變了傳統的測試系統結構及方法，改善了測試性能；可以應用于航空發動機試車參數測量。
文檔編號G01M15/00GK101726414SQ200810228219
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月22日 優先權日2008年10月22日
發明者丁椿明, 宋偉, 生德品, 秦洪運, 郭旭 申請人:沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司