一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置的制作方法

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置。

背景技术：

发动机作为飞行器的动力源，其工作状态直接影响着飞行器的安全性和可靠性。直升机上的涡轴发动机故障环境恶劣，不仅需要承受高温和较大应力，而且还需要承受很大的交变负载。同时直升机通常在恶劣环境起降，直升机的悬停、低空飞行等因素极易造成发动机的损伤、磨损和腐蚀，另外，由于发动机的安装、使用、维护等因素的影响，振动成为涡轴发动机的主要故障之一。为降低发动机的振动，提高发动机的持久性和可靠性，对涡轴发动机的振动监测以及故障辨识尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，主要解决现有技术中存在的发动机的损伤、磨损与腐蚀等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，包括主控芯片arm，与主控芯片arm双向通讯连接且用于网络传输的高速以太网芯片w5300，与高速以太网芯片w5300双向通讯连接的rj-45网口，与主控芯片arm双向通讯连接且用于通信的数据采集芯片fpga，与数据采集芯片fpga双向通讯连接的同步动态随机存储器sdram，与数据采集芯片fpga双向通讯连接的a/d采集器，以及与a/d采集器连接的信号调理器，其中，主控芯片arm与信号调理器连接。

进一步地，所述主控芯片arm采用stm32系列。

具体地，所述fpga芯片采用ep2c5系列。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过对高频振动的旋转部件故障进行详细的分析，通过信号调理器将采集的振动信息传递到a/d模拟数字转换器，数据采集芯片fpga来控制读取a/d模拟数字转换器后的发动机振动信号并存储数据在sdarm中，在发生故障时，可调用查询，对已经存储有的故障可直接进行修护，对新的故障进行上传，这样可更加方便对涡轴发动机的监测管理。

(2)本发明的主控芯片采用stm32系列，该系列芯片具有高性能、低成本、低功耗、读取速度快等优势。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，包括主控芯片arm，与主控芯片arm双向通讯连接且用于网络传输的高速以太网芯片w5300，与高速以太网芯片w5300双向通讯连接的rj-45网口，与主控芯片arm双向通讯连接且用于通信的数据采集芯片fpga，与数据采集芯片fpga双向通讯连接的同步动态随机存储器sdram，与数据采集芯片fpga双向通讯连接的a/d采集器，以及与a/d采集器连接的信号调理器，其中，主控芯片arm与信号调理器连接。

进一步地，所述主控芯片arm采用stm32系列。

具体地，所述fpga芯片采用ep2c5系列。

在主控芯片arm控制下，通过信号调理器将采集的振动信息传递到a/d模拟数字转换器，数据采集芯片fpga来控制读取a/d模拟数字转换器后的发动机振动信号并存储数据在sdarm中，通过数据采集芯片fpga来读取振动信号数据，最后通过tcp/ip协议栈芯片w5300来实现与上位机的数据信号的对接。

整个通信过程主要有两种，第一是上位机和arm之间的网络数据通信，第二是主控芯片arm与数据采集芯片fpga之间的数据交互。

数据采集模块是以主控芯片arm芯片stm32f103zet6为主控核心，由数据采集芯片fpga芯片p2c5t144i8实现两块高速adc芯片ads1602。对加速度检测的振动信号同步采集，硬件tcp/ip协议栈芯片w5300来实现以太网对上位机传输振动数据信号。数据采集电路模块设计采用单端、差分、电压、电流、交/直流耦合等多种输入模式及±10v、±5v、±1v、±0.1v量程范围，可设置多种触发方式和采用率实现16位分辨率、最高1msps(单通道工作)或500ksps(两通道同时工作)的连续采集，以及2msps(每通道)、存储深度为32mb的单次采集。涡轴发动机振动监测数据的装置工作于服务器模式，通过网络读取数据的上位机与测试端对接，通过设置振动信号采集模式为±5v，双通道，直流耦合，电压单端输入的触发方式进行振动监测。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于涡轴发动机振动监测数据的装置，主要解决了现有直升机的悬停、低空飞行等因素极易造成发动机的损伤、磨损和腐蚀，另外，由于发动机的安装、使用、维护等因素的影响。该装置包括主控芯片ARM，与主控芯片ARM连接的高速以太网芯片W5300，与高速以太网芯片W5300连接的RJ‑45网口，与主控芯片ARM连接的数据采集芯片FPGA，与数据采集芯片FPGA连接的同步动态随机存储器SDRAM，与数据采集芯片FPGA连接的A/D采集器，以及与A/D采集器连接的信号调理器。通过上述方案，本发明达到了提高发动机的持久性和可靠性目的，具有很高的实用价值和推广价值。

技术研发人员：周内;杨金波
受保护的技术使用者：四川霄云航空科技有限公司
技术研发日：2017.08.01
技术公布日：2017.10.10