燃氣輪機是以連續流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉，將燃料的能量轉變?yōu)橛杏霉Φ膬热际絼?dòng)力機械，是一種旋轉葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機。

　　燃氣輪機的工作過(guò)程是，壓氣機（即壓縮機）連續地從大氣中吸入空氣并將其壓縮;壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃氣，隨即流入燃氣透平中膨脹作功，推動(dòng)透平葉輪帶著(zhù)壓氣機葉輪一起旋轉;加熱后的高溫燃氣的作功能力顯著(zhù)提高，因而燃氣透平在帶動(dòng)壓氣機的同時(shí)，尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。燃氣輪機由靜止起動(dòng)時(shí)，需用起動(dòng)機帶著(zhù)旋轉，待加速到能獨立運行后，起動(dòng)機才脫開(kāi)。

　　燃氣輪機由壓氣機、燃燒室和燃氣透平等組成。燃燒室和透平不僅工作溫度高，而且還承受燃氣輪機在起動(dòng)和停機時(shí)，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃氣輪機壽命的關(guān)鍵部件。為確保有足夠的壽命，除了對這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造外，對燃燒室的燃燒控制也是延長(cháng)使用壽命的關(guān)鍵。

2.測試要求

　　為了監測燃氣輪機燃燒室的燃燒狀態(tài)，同時(shí)提高燃燒室的燃燒效率并減少NOx的排放，需要對燃燒室的出口溫度場(chǎng)進(jìn)行監控并將出口溫度值傳送到燃燒控制系統。

　　測試燃機燃燒系統布置采用環(huán)形布置方式，共由20個(gè)燃燒室構成。本次測試采用了200支熱電偶，每10支熱電偶為1組，共20組。將20組熱電偶均勻放置于燃燒室出口溫度場(chǎng)中，如下圖所示:

　　除了硬件系統以外，測試系統對軟件方面也提出很高的要求，具體要求如下:

　　1） 溫度最小采樣周期為500ms;

　　2） 所測的200點(diǎn)溫度都要采集，當燃機起動(dòng)未進(jìn)入穩定狀態(tài)時(shí)，顯示畫(huà)面能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示溫度的變化值，此時(shí)數據不用記錄;當燃機進(jìn)入穩定狀態(tài)后，手動(dòng)操作進(jìn)行采集溫度場(chǎng)溫度分布數據，僅需對該時(shí)間點(diǎn)溫度進(jìn)行采集。此外，該測試系統還需向控制系統提供信號（通過(guò)MX100的AO模塊），因此程序需實(shí)現將每10支熱電偶的平均值（共20路）送到AO模塊進(jìn)行輸出，信號形式為4～20mA標準信號。由于所測溫度值較高，熱電偶絲容易熔斷，10支熱電偶求平均值時(shí)需將斷偶點(diǎn)剔除;

　　3） 報表形式應與實(shí)際的溫度分布形式類(lèi)似。文件保存輸出形式采用excel表格形式，一次采集存一個(gè)文件;報表文件自動(dòng)地保存到事先設置好的文件保存路徑下，文件名可以指定;

　　4） 能夠顯示每10點(diǎn)熱電偶的平均值、最高溫度值、最低溫度值及最高與最低溫度差值;當計算每支熱電偶10點(diǎn)溫度的平均值時(shí)，不符合溫度范圍的溫度值點(diǎn)要進(jìn)行剔除，不參與運算;

　　5） 能夠顯示每一環(huán)形截面（每一環(huán)形截面20點(diǎn)，共10個(gè)環(huán)形截面）20點(diǎn)平均值、最高溫度值、最低溫度值及最高與最低溫度差值;

　　6） 能夠找出整個(gè)溫度場(chǎng)的最高溫度點(diǎn)并以紅色顯示（200點(diǎn)環(huán)形陣中）。能夠顯示整個(gè)溫度場(chǎng)200點(diǎn)平均值、最高溫度值、最低溫度值及最高與最低溫度差值;

3.測試方案

　　測試系統采用橫河電機DAQMASTER系列中MX100數據采集器，200點(diǎn)溫度采集使用通用AI模塊MX110-UNV-M10，AO輸出使用MX120-VAO-M08。系統共使用20塊AI和8塊AO模塊，系統共由四個(gè)機架構成，PC與設備之間的通訊全部采用以太網(wǎng)通訊方式，系統構成圖如下圖所示:

　　對MX100的配置使用了橫河電機提供的MXLOGGER軟件。MXLOGGER最多可以連接20臺MX100，最大連接通道數可以達到1600通道。軟件還提供了240個(gè)運算通道，程序用運算通道實(shí)現了每10支熱電偶的平均值（共20路）及熱電偶出現斷偶情況后求平均值時(shí)需斷偶點(diǎn)剔除的要求，并將求得的平均值通過(guò)比例換算轉換為4～20mA標準信號通過(guò)AO模塊進(jìn)行輸出。

　　由于MXLOGGER的報表功能不能滿(mǎn)足測試要求，我們采用了Excel進(jìn)行報表輸出。我們通過(guò)MXLOGGER提供的DDE服務(wù)器，方便的將MXLOGGER測得的數據傳送到Excel中，并通過(guò)Excel提供的VBA編程功能完成了測試需求中的報表輸出要求。具體軟件系統架構如下:

4.報表輸出

　　報表輸出是基于Excel進(jìn)行輸出的，系統進(jìn)行在線(xiàn)的數據采集，當點(diǎn)擊報表鍵時(shí)系統將在線(xiàn)的數據傳送到Excel中，在Excel里再進(jìn)行數據的離線(xiàn)分析。報表格式按照要求都已經(jīng)提前編輯完成，系統將數據傳送到Excel中后，Excel自動(dòng)的按照編輯完成的格式輸出報表。報表輸出例，如下圖所示: