本实用新型涉及压缩机叶尖间隙测量系统，具体地说是一种基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统。
背景技术：
叶尖间隙是指转子叶片叶尖和机壳间的径向距离。对于压缩机、汽轮机和燃气轮机等透平机械来说叶尖间隙是一重要设计参数，叶尖间隙的控制是改善机组气动性能、提高机组效率非常重要的环节。叶尖间隙控制的根本目的是：使叶尖间隙尽可能小，以减少气流泄露损失，保证机组获得尽可能高的工作效率；保证有适当的间隙，防止因叶尖与机壳相碰而影响机组安全。对叶尖间隙的在线监测对于压缩机设计、研究叶片振动和保证机组安全运行具有重要意义。实际应用要求：采集8个电容传感器的信号；信号要传输至监控室，传输距离300 米；现场环境恶劣，采集系统需稳定可靠。
技术实现要素：
为了解决叶尖间隙测量系统存在的上述问题，本实用新型提供一种基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统。
根据本实用新型的一个方面，提供一种基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统，包括电容传感器组一、电容传感器组二、信号调理模块组一、信号调理模块组二、高速数据采集卡一、高速数据采集卡二、NI cRIO-9031控制器、光纤交换机一、光纤交换机二及工控机；所述电容传感器组一依次通过所述信号调理模块组一、高速数据采集卡一、NI cRIO-9031控制器、光纤交换机一、光纤交换机二与所述工控机连接；所述电容传感器组二依次通过所述信号调理模块组二、高速数据采集卡二、NI cRIO-9031控制器、光纤交换机一、光纤交换机二与所述工控机连接。
进一步地，所述电容传感器组一包括4个电容传感器，所述信号调理模块组一包括4个信号调理模块；所述电容传感器组一的电容传感器与所述信号调理模块组一的信号调理模块一一对应连接。
进一步地，每个所述信号调理模块与所述高速数据采集卡一通过同轴电缆连接。
进一步地，所述电容传感器组二包括4个电容传感器，所述信号调理模块组二包括4个信号调理模块；所述电容传感器组二的电容传感器与所述信号调理模块组二的信号调理模块一一对应连接。
进一步地，每个所述信号调理模块与所述高速数据采集卡二通过同轴电缆连接。
进一步地，所述NI cRIO-9031控制器与光纤交换机一通过网线连接。所述 NI cRIO-9031控制器与光纤交换机一具有千兆以太网口，最高带宽为125MBps，满足数据传输要求。
进一步地，所述光纤交换机一与光纤交换机二通过光缆连接，采用四芯多模光缆进行连接，最大支持传输距离为500米。
进一步地，所述光纤交换机二与工控机通过网线连接。所述工控机具有千兆以太网口，与光纤交换机二通过网线连接，最高带宽为125MBps。
进一步地，所述高速数据采集卡采用NI 9223，最高采样频率可达1MHz，大于传感器信号采样频率要求的700kHz。
进一步地，所述高速数据采集卡插接在所述NI cRIO-9031控制器上。
本实用新型提供的基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统，既满足了信号高速采集的要求，又兼顾了现场环境恶劣的影响；采用光纤交换机的方式进行数据传输，解决了通过以太网传输只能无衰减传输100米的问题，最多能够传输500米，方便用户在监控室进行数据查看与采集控制。
附图说明
图1为本实用新型实施例提出的基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例提出的，提供一种基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统，包括电容传感器组一、电容传感器组二、信号调理模块组一、信号调理模块组二、高速数据采集卡一、高速数据采集卡二、NI cRIO-9031 控制器、光纤交换机一、光纤交换机二及工控机；所述电容传感器组一依次通过所述信号调理模块组一、高速数据采集卡一、NI cRIO-9031控制器、光纤交换机一、光纤交换机二与所述工控机连接；所述电容传感器组二依次通过所述信号调理模块组二、高速数据采集卡二、NI cRIO-9031控制器、光纤交换机一、光纤交换机二与所述工控机连接。电容传感器组一包括至少4个电容传感器，信号调理模块组一包括4个信号调理模块；电容传感器组一的电容传感器与信号调理模块组一的信号调理模块一一对应连接。每个信号调理模块与高速数据采集卡一通过同轴电缆连接。电容传感器组二包括至少4个电容传感器，信号调理模块组二包括4个信号调理模块；电容传感器组二的电容传感器与信号调理模块组二的信号调理模块一一对应连接。每个信号调理模块与高速数据采集卡二通过同轴电缆连接。其中，每个电容传感器用于感受压缩机叶片扫过时的电容变化。每个信号调理模块将其连接的电容传感器获取的信号转变为电压信号。高速数据采集卡用于对电压信号进行模数转换。
NI cRIO-9031控制器与光纤交换机一通过网线连接。NI cRIO-9031控制器与光纤交换机一具有千兆以太网口，最高带宽为125MBps，满足数据传输要求。光纤交换机一与光纤交换机二通过光缆连接，采用四芯多模光缆进行连接，最大支持传输距离为500米。光纤交换机二与工控机通过网线连接。工控机具有千兆以太网口，与光纤交换机二通过网线连接，最高带宽为125MBps。高速数据采集卡一及高速数据采集卡二分别采用NI 9223采集卡，其最高采样频率为 1MHz，大于传感器信号采样频率要求的700kHz。NI 9223采集卡插在NI cRIO-9031控制器上，数据经PCI总线进入控制器背板的FPGA。工控机上的软件控制数据的采集并进行数据的分析与显示。
本实用新型提供的基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统，采集8个通道的信号，采样频率为1MHz，每个数据点使用16位FXP形式数据进行采集，每秒数据量＝8*1M*16b/8b＝16MBps，高速数据采集卡和NI cRIO-9031控制器间采用PCI总线连接，带宽大于100MB，采集卡与控制器间的数据传输能够满足。工控机与NI cRIO-9031间通过TCP/IP方式进行数据传输，NI cRIO-9031具有 1.33GHz双核Intel Atom处理器，处理器性能满足数据传输的要求。
本实用新型提供的基于NI cRIO的压缩机叶尖间隙测量系统具有以下有益效果：
1.采用NI cRIO-9031控制器和NI 9223采集卡的组合，既满足了信号高速采集的要求，又兼顾了现场环境恶劣的影响。
2.采用光纤交换机的方式进行数据传输，解决了通过以太网传输只能无衰减传输100米的问题，最多能够传输500米，方便用户在监控室进行数据查看与采集控制。
3.对单个控制器来说，能够处理60MBps的数据，即在采样频率为1MHz 时，能够采集8个通道的数据，具有较高的可扩展性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。