Das mit den Threads ist prinzipiell ok. Da das USBZeugs aber ergeignisorintiert läuft hätte man vielleicht auch auf den Thread verzichten können und eine "normale" Klassen benutzen können. Schaden tut es nicht.

Wenn du die Größe kennst, dann nimm doch ein dynamisches Array (var Data:array of byte) und setze jedesmal vor dem Aufruf die Länge (setlength(x,Länge)).
Musst du Data vorbelegen? Ich vermute nicht. Dann würde ich die Sache mit PDataFrame etc, ganz fallen lassen, sondern allein mittels synchronize arbeiten.

Wie startest du den Thread?
Was sind das für Daten?