發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成及應(yīng)用

一、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集概述

發(fā)動機試驗是新型復(fù)雜產(chǎn)品品質(zhì)鑒定、性能驗證、指標(biāo)評測的重要依據(jù)。發(fā)動機試車臺的建設(shè)則是以進行試驗采集數(shù)據(jù)、獲取發(fā)動機參數(shù)為目的。發(fā)動機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的完成，用以對試驗過程中發(fā)動機內(nèi)外流的溫度、壓力、流量、振動、電信號等參數(shù)進行測量、采集、監(jiān)視、存儲及分析等工作。試驗中采集的數(shù)據(jù)具有專業(yè)數(shù)據(jù)多、過程數(shù)據(jù)多、文件格式多、試驗相關(guān)信息多、數(shù)據(jù)量大等特點，因此對于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基層數(shù)據(jù)分享形式要求比較高。

二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本工作原理

試車臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過一系列工作，滿足試驗過程中各項運行數(shù)據(jù)的記錄工作。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相對獨立運行，綜合國內(nèi)外多家從事數(shù)據(jù)采集的廠家和自身的使用經(jīng)驗來講，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以分為靜態(tài)采集和動態(tài)采集兩大類。

靜態(tài)采集用于數(shù)量多、測量需求簡單且不需要對數(shù)據(jù)進行二次處理即可使用的信號采集。動態(tài)采集用于測量需求復(fù)雜，需要在采集過程中或采集后對數(shù)據(jù)進行后處理才能夠使用和分析的信號采集。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本工作原理分為以下幾種：

1. 氣體壓力信號采集

● 低壓氣體，掃描閥直接將物理量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號

● 高壓氣體，壓力傳感器信號由采集卡轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號

2、溫度信號采集

● 溫度掃描閥直接將物理量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號

● 溫度信號經(jīng)隔離模塊由采集卡轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號

3、各類傳感器信號采集

傳感器信號采集包括：流量、壓力、速度、加速度、振動、電流、電壓等，通過傳感器將物理信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，經(jīng)由隔離模塊轉(zhuǎn)換為4-20mA的電流信號或0-5V電壓信號，再通過信號線纜將信號傳輸至采集設(shè)備。

三、發(fā)動機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成及應(yīng)用

測量系統(tǒng)硬件主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、電源、電纜、機柜以及管線等附件組成，包含動態(tài)采集系統(tǒng)、氣體壓力掃描系統(tǒng)、溫度掃描系統(tǒng)、電信號及總線采集系統(tǒng)等。

動態(tài)采集系統(tǒng)用于：測量振動信號等高頻數(shù)據(jù)，其組成核心是測試硬件及分析軟件。

四、全域數(shù)據(jù)采集及共享

當(dāng)前，發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)共建共享存在諸多問題：各部門各專業(yè)整體協(xié)作力差，數(shù)據(jù)交互困難；準(zhǔn)備工作效率低；數(shù)據(jù)規(guī)范性差；缺乏試驗流程整體數(shù)采；試驗數(shù)據(jù)不能充分挖掘，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析匱乏；安全措施保障不足；數(shù)據(jù)分析工具匱乏；試驗問題協(xié)調(diào)差，試驗實施效果差。

建立試驗數(shù)據(jù)庫，對試驗過程的每一個環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)采集，為設(shè)計人員、裝配人員、質(zhì)量人員、管理人員和指揮決策人員進行綜合信息的查詢、回放分析、處理、科研管理、決策等提供支持。建立試驗數(shù)據(jù)庫，首先需要設(shè)置合理的數(shù)據(jù)存儲方式。

試驗數(shù)據(jù)共享協(xié)同是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，通過科學(xué)的管理手段實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)的有效運用。建立對發(fā)動機試驗的試驗數(shù)據(jù)共享協(xié)同，大大地提高了試驗數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用的科學(xué)水平。

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