17 feb. 1999
3 minuten
Een van de hoogtepunten van de NI Week die begin deze maand in Austin, Texas werd gehouden, is de uitreiking van de Engineering Impact Awards aan technici die opmerkelijke prestaties hebben geleverd met gebruikmaking van technologie van National Instruments. Johan de Goede en Rob Zwemmer Van het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium ontvinger dit jaar uit handen van NI-oprichter dr. James Truchard de prestigieuze award voor ‘Physical test and Monitoring’.
De Goede en Zwemmer ontwikkelden met hun team en geavanceerd systeem voor het karakteriseren van geluidsprofielen van een nieuw Airbus vliegtuig. Daarbij maakte e gebruik van NI PXI en moesten zij met hoge snelheid de gegevens van meer dan 200 meetmicrofoons registreren en synchroniseren. Ook werd een speciaal telemetriesysteem bedacht om gegevens vanaf de draaiende motordelen draadloos over te brengen.
Op het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium worden instrumentatiesystemen ontwikkeld en geïnstalleerd voor het testen van de commerciële en militaire lucht- en ruimtevaartuigen. Het gaat daarbij bijvoorbeeld om temperatuur- en trillingstesten en om het onderzoeken van de elektromagnetische compatibiliteit. Ook wordt instrumentatie ontwikkeld om schaalmodellen van vliegtuigen te testen in de DNW grote lagesnelheids windtunnel in de Flevopolder.
Clean Sky
De afgelopen twee jaar heeft NLR gewerkt aan een project voor Airbus, in het kader van het Europese Clean Sky programma. Airbus ontwikkelt een nieuw en innovatief vliegtuig met open-rotor voortstuwing en bouwde een schaalmodel van het ontwerp. Daaraan moesten in de windtunnel akoestische metingen worden verricht. Het experimentele model heeft twee open-rotor motoren, waarin de achter elkaar liggende propellors in elke motor in tegengestelde richting draaien. Dat blijkt bij de juiste samenstelling van die rotoren te leiden tot een flinke brandstofbesparing.
Het meten en reduceren van het geluid van de propellors is buitengewoon belangrijk. Het model wordt daarvoor omringd met microfoons die op verschillende afstanden zijn geplaatst. Ook het model zelf is uitgerust met microfoons, druksensoren en andere sensoren voor het uitvoeren van akoestische metingen en het maken van een drukverdelingsprofiel rond het model en de vleugels.
Synchroniseren
De windtunnel zelf bechikt over microfoons, maar die zijn bedoeld om de gemiddelde geluidsdruk van het model te meten. Maar voor deze opdracht was het nodig om het geluid te meten in relatie tot de stand en snelheid van de propellors. Daarvoor moesten alle signalen van 150 meetmicrofoons en sensoren in het model worden gesynchroniseerd tot binnen 1 µs. De microfoons en sensoren werden daarvoor aangesloten op een NI PXI Express systeem dat was ingebouwd in het model.
Bovendien zijn buiten het model nog eens 48 microfoons geïnstalleerd om van dichtbij een 2D geluidsprofiel te creëren.
Verder moesten ook meetgegevens over druk, kracht en temperatuur in de motor en de draaiende delen worden verzameld. Hiervoor waren op de markt geen data-acquisitiesystemen beschikbaar die konden functioneren in een beperkte ruimte en onder extreme omstandigheden. Daarom ntwikkelde NLR zelf een geavanceerd roterend telemetriesysteem dat past in de rotors en dat draadloos wordt gevoed en de data meetdraadloos verzendt.
NI
De data worden verwerkt in een systeem van National Instruments: de NI-modulen voldeden aan de gewenste eisen. De data moesten worden geacquireerd tot 200 kS/s en alle in het signaal aanwezige harmonischen meenemen in de metingen. Een belangrijke eis was dat de signalen moesten worden gesynchroniseerd tot op 1 µs om ze te kunnen relateren aan de positie van de propellors en het vliegtuig. NI leverde ‘off-the-shelf’ oplossingen om DAQ-modules en PXI-racks te synchroniseren.
Alle data- and synchronisatieverbindingen lopen via optische vezels, om EMC-problemen te voorkomen.
Het systeem is al meer dan een jaar in gebruik en het voldoet aan de verwachtingen.
Anderen lazen ook
