本发明涉及叶尖间隙测量，尤其涉及一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置及方法。
背景技术：
1、航空发动机转子叶片顶端与机匣内壁之间的微小距离称为叶尖间隙，是影响发动机机械性能的重要参数之一，减小叶尖间隙能够降低燃油消耗率，显著提高运行效率，但过小的叶尖间隙值会导致叶片与机匣的碰摩，严重危害发动机运行安全。因此，叶尖间隙测量技术对提高航空发动机性能、保障安全运行具有重要的意义。
2、目前，成熟的叶尖间隙测量方法有放电探针法、激光三角法、光纤束法、电涡流法、电容法和微波法等，其中，电容法适用于高温、高压等恶劣环境，由于其响应速度快且具有较高的可靠性，被广泛应用于叶尖间隙的工程试验测试中。然而，现代航空发动机高推重比、高效率等性能需求促使涡轮进口温度逐步提高，叶尖间隙传感器的工作环境越来越恶劣，已经达到了传感器设计材料所能承受的极限。
3、针对极端高温工作环境，需要克服现有技术中传感器材料耐温性能不足，针对设计一款电容式叶尖间隙传感器，但是，航空发动机内部高温环境复杂，如何在实验室条件下模拟这种极端高温且温度梯度极大的环境，并验证该款电容式叶尖间隙传感器的耐温性能成为亟待解决的关键问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，结构简单，安装方便。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，用于对一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器进行高温测试，包括：
4、安装模块，所述安装模块包括安装法兰、顶盖及管体，所述安装法兰安装于所述管体的一端，且所述安装法兰的凸面周向连接于所述管体的内壁，所述顶盖封堵于所述安装法兰的另一端，所述顶盖设有安装孔，所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器安装于所述管体的内部，且所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器的探头伸入所述安装孔，所述探头的外壁周向抵接于所述安装孔的孔壁；
5、模拟模块，所述模拟模块包括高温炉及降温管，所述安装模块通过炉孔伸入炉膛，且所述安装法兰的法兰面搭设于所述高温炉的外壁，且所述探头的检测端齐平于所述高温炉的内壁，所述降温管一端连通压缩空气，另一端伸入所述管体；
6、测量模块，所述测量模块包括上位机及示波器，所述上位机与所述示波器均连接于所述线缆。
7、作为优选，所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器包括：
8、芯极、绝缘层、外金属层、尾部顶环、线缆及安装座，所述绝缘层套设于所述芯极的外部，所述外金属层套设于所述绝缘层的外部，所述尾部顶环的顶部周向连接于所述绝缘层的底部，所述尾部顶环的侧壁周向连接于所述外金属层的内壁，所述芯极的一端伸出所述绝缘层并伸入所述尾部顶环，所述线缆伸入所述尾部顶环并连接所述芯极，所述安装座套设于所述外金属层，且所述安装座与所述外金属层之间形成冷却流道，所述安装座上间隔设有进气口与出气口，所述进气口与所述出气口均连通于所述冷却流道。
9、作为优选，所述外金属层的底部设有第一环形凸起，所述第一环形凸起周向连接于所述安装座的内壁，所述安装座的顶部设有第二环形凸起，所述第二环形凸起周向连接于所述外金属层的外壁，所述外金属层的外壁、所述第一环形凸起、所述第二环形凸起及所述安装座的内壁配合形成所述冷却流道。
10、作为优选，所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器还包括进气管与出气管，所述进气管的一端连接于所述进气口，所述出气管的一端连接于所述出气口。
11、作为优选，所述进气管的另一端连通第一气源，所述进气管与所述第一气源之间设置第一减压阀，所述进气管上安装流量计。
12、作为优选，所述管体内部安装热电偶。
13、作为优选，所述降温管的一端连通第二气源，所述第二气源为压缩空气，且所述降温管与所述第二气源之间设置第二减压阀。
14、本发明的又一目的在于提供一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验方法，操作简单。
15、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
16、一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验方法，应用一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置对一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器进行耐温测试，包括以下步骤：
17、s1、计算所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器的所述探头低于耐温温度所需的冷却气体的理想体积流量v01及用量，计算所述管体内部温度低于耐温温度所需的压缩空气的理想体积流量v02及用量；
18、s2、组装所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置；
19、s3、对所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器进行高温实验；
20、s4、分析实验结果。
21、作为优选，所述s3包括：
22、s3.1、所述高温炉依据升温曲线加热升温；
23、s3.2、当炉膛内部温度达到600℃后，以理想体积流量v01向进气管内通入冷却气体；
24、s3.3、当炉膛内部温度达到600℃后，以理想体积流量v02向所述管体内通入压缩空气，控制热电偶的检测温度为600℃。
25、作为优选，所述s4包括：
26、s4.1、升温过程中，检测所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器的漏电容、漏电导是否处于可补偿范围内，噪声是否小于噪声容限；
27、s4.2、取出所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器并冷却，观察所述探头表面是否出现裂纹、形变或氧化；
28、s4.3、使用模拟叶片扫过所述探头的检测端，观测所述示波器是否出现信号波形。
29、本发明的有益效果：
30、本发明提供了一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置及高方法，一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置包括安装模块、模拟模块及测量模块，其中安装模块用于夹持固定一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器，模拟模块用于提供航空发动机极端高温、极端温度梯度的实验环境，测量模块用于实验过程中的数据监测，一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器包括芯极、绝缘层、外金属层、尾部顶环、线缆及安装座，绝缘层套设于芯极的外部，外金属层套设于绝缘层的外部，尾部顶环的顶部周向连接于绝缘层的底部，尾部顶环的侧壁周向连接于外金属层的内壁，芯极的一端伸出绝缘层并伸入尾部顶环，线缆伸入尾部顶环并连接芯极，安装座套设于外金属层，且安装座与外金属层之间形成冷却流道，通过向冷却流道引入冷却气体进行降温，提高耐温性能；一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验方法，包括计算一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器的探头低于耐温温度所需的冷却气体的理想体积流量及用量，计算管体内部温度低于耐温温度所需的冷却气体的理想体积流量及用量、组装一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置、对一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器进行高温实验、分析实验结果，操作简便。
1.一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，用于对一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器进行高温测试，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，其特征在于，所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器包括：
3.根据权利要求2所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，其特征在于，所述外金属层(13)的底部设有第一环形凸起，所述第一环形凸起周向连接于所述安装座(16)的内壁，所述安装座(16)的顶部设有第二环形凸起，所述第二环形凸起周向连接于所述外金属层(13)的外壁，所述外金属层(13)的外壁、所述第一环形凸起、所述第二环形凸起及所述安装座(16)的内壁配合形成所述冷却流道(10)。
4.根据权利要求2所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，其特征在于，所述一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器还包括进气管(17)与出气管(18)，所述进气管(17)的一端连接于所述进气口(161)，所述出气管(18)的一端连接于所述出气口(162)。
5.根据权利要求4所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，其特征在于，所述进气管(17)的另一端连通第一气源(19)，所述进气管(17)与所述第一气源(19)之间设置第一减压阀(1a)，所述进气管(17)上安装流量计(1b)。
6.根据权利要求1所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，其特征在于，所述管体(213)内部安装热电偶(224)。
7.根据权利要求1所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置，其特征在于，所述降温管(222)的一端连通第二气源(225)，所述第二气源(225)为压缩空气，且所述降温管(222)与所述第二气源(225)之间设置第二减压阀(226)。
8.一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验方法，其特征在于，应用权利要求1所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验装置对一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器进行耐温测试，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验方法，其特征在于，所述s3包括：
10.根据权利要求8所述的一种带冷却流道的电容式叶尖间隙传感器高温实验方法，其特征在于，所述s4包括：
