火箭发动机数据采集系统
应用需求：进行火箭发动机地面模拟点火试验是非常关键的，在火箭系统设计定型、样机试验和批次检验等各个阶段都需要进行地面点火试验。在各个阶段中，设计人员关心的固体火箭发动机试验参数主要包括：发动机推力、燃烧室压力、发动机表面及空间温度、发动机表面及喷管应变、位移、点火延迟时间、振动噪声以及点火时序。 技术难点：本系统中参数类型情况比较复杂，既包括稳态模拟量采集参数，又包括稳态数字量采集参数，还包含了如振动等动态采集参数。由于固体火箭发動機試驗的試驗成本較高，所以對采集系統的可靠性的要求也非常高。 解决方案：针对本采集系统的采集参数类型较多、采集参数数量较多，以及对采集系统的可靠性要求非常高，我们决定采用VXI总线构建整个系统。考虑到本系统用于固定试验台使用，我们选用VXI Technology公司的CT-400型机架安装型13槽VXI主机箱，并且选择嵌入式零槽以提高整个系统性能。 稳态模拟参数的调理 采集中采用VT1413C 100KHz扫描型A/D模块以及相应SCP信号调理实现。此外，还有16块VT1503A 8通道程控滤波器和放大器SCP模块用于支持数据处理，同时4块VT1502A 8通道7Hz低通滤波器模块和4块VT1506A 8通道120Ω应变调理模块进一步增强数据质量。稳态数字量 采集中采用1块VT1419A多功能测量和控制模块，以及4块VT1536A 隔离数字量输入模件来确保数据准确无误传输至计算平台。而对于振动噪声以及動態壓力的採集，則由2個 VT1432A 16 通道51.2 kHz 并行 A/D 模組來實現，以捕捉更多樣化測試數據。
为了解决存储大量数据的问题，我们选择了一款带有高速SCSI硬盘、高达73GB存储容量，每个SCSI硬盘通过率为15MB/s 的高速数据流盘（由一款具有两根SCSI接口，可以外挂高速SCSI硬盘或设备）。当工作时，所有这些部件将协同工作，其中3個 VT1413C 和一個 VT1419 同步運作，用於同時收取並處理各種信號，並將這些信息通過 VXI 背板總線傳輸至嵌入式零槽與快速資料流盤進行儲存；而另外兩個 VT1432 則負責將其所獲取到的數據通過背板總線傳輸至嵌入式零槽同時也會直接傳輸到快速資料流盤進行儲存。
在完成測試後，我們可以透過顯示器實時監控測試參數，並且隨時訪問測試數據進行後續分析。此項系統不僅提供了精確無誤的地面點燃發動機之間參數值，而且還能夠為設計人員提供豐富信息，有助於進一步優化發動機性能并降低開發成本。
编辑者: 何世平
