火箭发动机试验数据采集系统基于工控数据采集技术精准记录物品性能

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，我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、点火时序、动态压力和点火零时刻等。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，以及对采集系统的可靠性要求非常高，决定采用VXI总线构建整个系统。我考虑到使用固定试验台，因此选择VXI Technology公司CT-400型机架安装型13槽VXI主机箱，并选用嵌入式零槽以提高整个系统性能。此外，我还使用了VT1413C 100KHz扫描型A/D模块以及相应信号调理实现稳态模拟参数调理和测量；并且通过1块VT1419A多功能测量和控制模块以及4块VT1536A 隔离数字量输入模块来完成稳态数字量数据捕获；而对于振动、高频噪声以及实时监控我采用2块VT1432A 16通道51.2kHz 并行A/D模块。

由于整个系统数据量巨大，我选择了一块配备两SCSI硬盘且每个硬盘存储容量为73GB，每个SCSI接口可以扩展至高速SCSI设备或设备，以确保数据安全与快速读取。此外，该高速数据流盘有两个SCSI接口，可以提供额外存储能力。

工作模式如下，当我启动该测试程序时，3 块 VT1413C 和 1 块 VT1419A 同步工作，将信号传输至嵌入式零槽或直接发送给内置于主板上的高速数据流盘。而另外两组 A/D 模组则分别将其收到的信息通过不同的路径（即本地总线或者背板）向相关部件发送后再传送至上述提到的硬盘记录。最终用户可以通过显示器实时监视所有这些关键指标，并在测试结束后利用特定的软件工具分析所收获的大规模实验资料。