基于LabVIEW的发动机叶尖间隙采集软件设计-论文.pdf

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1、电子测量技术第37卷第6期ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY2014年6月基于LabVIEW的发动机叶尖间隙采集软件设计任瑞冬陈钊(中国飞行试验研究院发动机所西安710089)摘要：航空发动机叶尖间隙测量技术能够为主被动叶尖问隙控制的设计提供依据。由于航空发动机高压涡轮的叶尖间隙动态数据具有频率高、形式复杂等特点，采集过程中数据流量大，在基于LabVIEW的动态叶尖间隙数据集软件开发过程中，使用“生产者／消费者模式”进行程序设计以提高程序的运行效率。为了验证该软件的正确性和可靠性，进行了实验室测试，结果显示该数据采集软件能够完

2、成多通道、8M采样率的同步采集，满足航空发动机叶尖间隙数据采集的要求。关键词：航空发动机；叶尖间隙；生产者／消费者模式；数据采集中图分类号：TN98文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．99Designofdynamicaero’enginetipclearancedataacquisitionsystembasedonLabVIEWRenRuidongChenZhao(Chinaflighttestestablishment，enginedepartment，Xi’an710089，China)Abstract：Measurementofaero

3、—enginetipclearancecanprovidereferencesforactiveandpassivecontroloftipclearance．Forthehighfrequencyandcomplexformoftipclearancedata，hugevolumetestdataproduced．Use‘Producer／consumerpattern’toimproveoperationalefficienciesindataacquisitionprogramming．Laboratoryexperimentswerecarrie

4、douttoensurevalidityandreliabilityoftheprogram，theresultsshowthatthisdataacquisitionsoftwarecadcompletedoublechannelsynchronousacquisitionwhichsampleratewas8M，andthissystemcanmeetthemeasuringrequirements．Keywords：aero—engine；tipclearance；producer／consumerpattern；dataacquisition用。

5、电容式传感器输出的电容信号经过电容调理模块转1引言换为电压信号，该电压信号是一个高频脉冲信号，且根据叶叶尖间隙在燃气涡轮工业中有着举足轻重的作用。燃尖形状的不同，脉冲信号的形式也不同。压气机叶片产生气涡轮的效率与尖间隙有着密切的联系，大的叶尖间隙导的叶尖间隙信号为单峰脉冲信号，而涡轮叶片产生的叶尖致更多的气体流量泄露，降低燃气涡轮的效率；小的叶尖间间隙信号则为双峰脉冲信号。无论何种形式，脉冲峰值的隙，容易引起涡轮叶尖和涡轮机匣的碰撞，使涡轮叶片折大小始终是关注的焦点，因此在动态叶尖间隙信号采集时，断，导致发动机失效Ⅲ。因此在保证发动机涡轮安全工作需要更高

6、的采样率，以获得脉冲峰值处更详细的数据信息。的前提下尽可能的减小涡轮叶尖问隙成为发动机设计者努由于动态叶尖间隙信号具有频率高的特点，在选择数力的方向。叶尖间隙的主被动控制技术已经广泛应用于发据采集板卡以及采集程序设计上需要保证数据的可靠获取动机结构设计当中，由于叶尖间隙的测量技术能够为发动及得到数据的正确性。目前32bit的PCI总线最大传输速机主被动设计提供依据、并在发动机健康管理方面起到一录率可达132MSPS，基于PCI总线的高速数据采集技术定作用，如何提高我国航空发动机的叶尖间隙测量技术水已经被广泛应用，选用NI公司的PCI一6l15作为叶尖间平

7、已经成为发动机相关专业人员研究的重要方向之一]。隙信号采集的设备，使用LabVIEW进行数据采集软件设叶尖间隙的测量方法有很多，目前较为成熟的是电容计，主要从数据保存以及程序的总体模式设计方面提高数式叶尖间隙测量方法。国外针对电容式的叶尖间隙测量技据采集的效率。二进制文件与一般的文本式文件相比较小术已经非常成熟，并在发动机涡轮监控方面开展了普遍应且读写较快，因此数据文件保存格式使用二进制。为了提收稿日期：2Ol4O1·77·第37卷电子测量技术高程序执行的效率，使用生产者／消费者模式进行程序设者就会产生依赖(也就是耦合)。若消费者代码发生变化，计，在这种

8、模式下，生产和消费数据速度不同的任务被分开可能会影响到生产者。而如果两者都依赖于