探索风洞测试系统的全方位创新:从飞机配置与组件的动静力测量,到电源设备的进气兼容性研究,再到模拟飞机失速与尾旋形成高震荡与旋转导数功能全面的微震荡测试。实现这一挑战,我们巧妙地融合了NI的PXI与SCXI平台以及LabVIEW实时软件,以构建一个精确、可靠且高度灵活的数据采集与控制系统。
利用LabVIEW,我们成功实现了高达2 kHz ESP端口切换速率,显著缩短了整个操作周期,为客户节省了宝贵成本。此外,我们在压力测量中达到了0.01% FS(Full Scale)的极高精度。
风洞作为一项空气动力学测试设备,它通过模拟物体周围气流模式并测量其上空气动力的作用,是研究航空器相对运动特性的关键工具。一个典型风洞由三部分组成:前部为稳定和压缩区域;中间为安置飞机模型进行测试的区域;后部则是扩散区域,其中装有提供所需气流速度的大型扇叶。
在风洞中的测量系统通常包括动静力、压力分布以及确定模型方向位置信息等多个方面。这些措施共同构成了系统配置的一部分,其中包含基于PXI平台的数据采集系统,该系统以NI SCXI-1125模块为核心,用于接收来自高性能压力扫描仪的压力数据,并通过NI PXI-6527完成端口切换,同时监控隔离阀、蝴蝶阀和球形阀状态。
此外,还有六个通道用于采集来自六个张力测量装置输出数值,而运动板卡则负责控制模型方向并获取渐增编码器信号。此外,振动和声响检测也可以通过PXI-4472来完成。
为了实现这些复杂任务,我们将整个过程分成了两个主要模块:校准模块和采集模块。在校准过程中,我们采用五点法来校准所有传感器,并使用LabVIEW进行平衡校准以创建校验矩阵。这不仅提高了实验结果的精确性,而且还使得后续验证变得更加容易,如图1 和图2 所示。
在实际应用中,两种基本类型的手段被用来执行这项工作:首先是偏移量采集,然后是实际测量。在这个过程中,软件会处理偏移值并映射它们到工程单位上。而对于振动和声响检测,则依赖于加速计及麦克风连接至PXI-4472上的设备,这些都能提供必要信息支持震荡分析需求。
总结来说,本次开发的一个关键突破就是将之前分开管理的事务——如风洞控制、模型调整及数据整合——集中于同一平台内,使得操作更简便,更有效,同时提升整体效率。