应用
在燃气轮机运行过程中,传感器参数的监测与分析是保障设备稳定与高效运行的关键环节。压气机作为燃气轮机的重要组成部分,其作用是对吸入的空气进行压缩,提高空气的压力和温度,为燃料燃烧创造高效条件。压气机出口的压力和温度作为两个核心指标,直接反映了气体经过压缩后的热力状态,对后续的燃烧与膨胀做功过程有着深远影响。
在燃气轮机压气机出风口处,工况条件极为苛刻——高温、高压、高动态特性并存。动态压力数据用于分析喘振与失速等危险工况,温度数据则用于热力计算与性能评估。因此,客户需要一套能够同步采集动态压力与温度数据、具备高精度与高实时性的监控系统,以确保燃气轮机的安全运行与性能优化。

挑战
燃气轮机压气机出口的测试环境对数据采集系统提出了严格的要求。动态压力(用于喘振/失速分析)和温度(用于热力计算)两类数据必须严格同步采集,任何时间偏差都可能导致性能计算出现偏差,影响对燃气轮机运行状态的准确判断,因此系统需要达到微秒级的数据同步精度;现场电磁干扰环境复杂,存在工频干扰、供电系统耦合的高频噪声等多种干扰源,温度采集通道必须具备通道间隔离能力与工频噪声抑制功能,以确保测量数据的准确性。同时,压力传感器输出信号为毫伏级小电压,要求采集模块在无需外部放大器的情况下直接连接传感器进行高精度采集,这对模块的小量程、低噪声性能提出了极高要求。另外测试系统既要满足多通道高速数据采集的性能需求,又要具备灵活便携的特点,便于在现场快速部署与移动测试。并且系统需要实现数据采集、实时显示与存储的并行处理,且开发周期紧张,对软件开发效率与灵活性也提出了很高要求。
解决方案
针对遇到的上述挑战,简仪科技为客户提供了一套基于PXIe平台与雷电架构的实时数据采集与监控系统解决方案。整套系统基于C# WinForms开发,利用多线程技术实现数据采集、实时显示与存储的并行处理。
在硬件架构方面,系统采用PXIe-2312 5槽雷电转PXIe远程机箱作为核心平台。该机箱集成了Intel Thunderbolt 3接口,仅需一台笔记本电脑即可完成全部测试功能,真正实现了高性能测试系统的灵活便携。借助采集卡的硬件时钟,系统实现了压力与温度数据的微秒级同步采集,确保了性能计算的准确性。
在动态压力采集方面,采用PXIe-5322A 16通道18位数据采集模块,每通道采样率高达1 MS/s。它具有高精度、高同步性和多通道的特点,能够精准捕捉压气机出口的动态压力信号,为喘振与失速分析提供可靠的数据支撑。
在温度采集方面,选择PXIe-6312 16通道24位通道间隔离温度采集模块。它具有通道间隔离功能,有效抑制通道间的串扰干扰;24位高分辨率确保了温度测量的高精度;同时具备工频噪声抑制功能,抗干扰能力强,能够在复杂的电磁环境中稳定工作。
在软件层面,系统基于简仪科技首创的锐视测控平台®(SeeSharp Platform) 开发。该平台是一个免费开源的测控软件平台,基于C#/.NET技术构建,提供了丰富的人机界面组件、开源数字信号分析库以及面向对象的FirmDrive®驱动架构。电压采集模块自带的抗混叠滤波器有效抑制带外干扰,250 mV小量程和极低噪声设计使其无需外部放大器即可直接连接传感器。

使用的简仪产品
硬件
PXIe-2312:5插槽全混合PXI Express雷电3远程机箱
PXIe-5322A:高精度210 ppm,18位分辨率,1 MS/s/ch 同步数据采集模块
PXIe-6312:高精度280 ppm,24位分辨率,通道隔离型热电偶输入模块

软件
SeeSharpTools:锐视测控软件开发工具包
为什么选择简仪
锐视测控平台®:锐视测控平台®使用C# 语言开发,提供了一个强大且易于使用的开发环境,帮助客户快速实现项目开发。
成熟的产品:简仪产品经过长期市场验证,具有可靠的性能和稳定性。
POC验证服务:简仪提供售前的POC(原理验证)服务,帮助客户验证产品性能和适用性。
高精度:简仪的产品满足了客户对测试精度和可靠性的高要求。
成本效益:相比国外品牌,简仪的解决方案不仅性能更优,而且在成本上具有明显优势,降低了客户的整体测试成本。
供货速度:简仪能够快速供货,确保项目按时进行。
技术支持和快速响应能力:简仪提供优质的本地化技术支持,快速响应客户需求,帮助客户解决问题,确保了测试任务的顺利进行。
简仪PXIe同步采集测试系统落地后,成功解决燃气轮机压气机高温高压工况下动态压力、热电偶温度高精度同步采集难题,微秒级时序同步保障喘振失速分析、热力性能计算的数据准确性;雷电轻量化架构大幅提升试验部署灵活性,自研多线程测控软件实现长时间无丢数实时监测。整套一体化国产测控平台替代传统多设备分立方案,帮助客户缩短压气机试验调试周期、提升试验数据可靠性,为燃气轮机自主研发、性能优化提供稳定可靠的测试支撑,充分验证简仪模块化PXIe测控产品在航空能源高端装备试验领域的应用价值。
Copyright © 2016-2026 JYTEK All Rights Reserved.