CN114942119B - 高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，采用接触式测量，将用于采集瞬态内流场的传感器预埋在被试叶轮机械的叶片中，避免了传感器对内流场的扰动；同时，传感器的多重保护结构和填充方式解决了恶劣环境下传感器被冲击和破碎问题，也便于传感器的拆装。为能够采用接触式测量的方式对瞬态内流场进行测试，采用接触式测量，将用于采集瞬态内流场的传感器预埋在被试叶轮机械的叶片中，只露出接触测量面，对流场扰动小，也可以保证传感器的安全；同时试验测控单元中采用有线数采和无线数采的方式同步开展多物理量的测量，通过无线数采技术实现了旋转部件的传感器安装和导线固定，也达到了内部复杂流场的数据采集的目的。

Description

高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统

技术领域

本发明涉及一种瞬态流场测试系统，具体涉及一种高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，属于试验测试装置和试验测试技术领域。

背景技术

对旋转流体机械内部流动的测量手段主要有光学和非光学两种测量技术，非光学测量技术主要包括探针和热线/热膜技术，光学测量技术主要包括激光多普勒测速仪技术LDV和粒子图像速度场仪技术PIV。

热线风速仪技术：利用放置在流场中通有加热电流的细金属丝来测量风速的仪器称为热线风速仪(简称HWA)，金属丝为热敏元件通有加热电流，当风速变化时，金属丝的温度变化随而产生电信号。HWA后续逐渐也被拓展用于温度、浓度和密度等物理量的测量。在HWA的发展过程中先后出现了单丝、X型双丝和三丝探头分别用于测量一维、二维、三维速度矢量，后来又有了六线涡量探头等。该技术的缺点是探头干扰流场、多丝时空间分辨率低、单点测量；流向测量时需要速度和方向标定操作较麻烦。

粒子图像速度场仪技术(简称PIV)：能够测量流体流动空间某一平面上的瞬时速度矢量场，基本原理是：在流场中撒入足够示踪粒子，用一个脉冲式激光片光源照射流场、摄像机同步拍照，适当设置脉冲时间间隔，得到一系列互相关联的流场示踪粒子图像，然后进行图像互相关分析，就可以得到该时刻成像位置的速度矢量场。其优点是可以得到成千上万个瞬态速度矢量的分布，给出流场整场信息，非单点测量；缺点是采样率低，光路调节复杂，技术还很不成熟，系统价格昂贵。

激光多普勒测速仪技术(简称LDV)：在流场中加入微粒充当随流体运动的示踪粒子，当激光束聚焦到示踪粒子上时会发生散射现象，用检测器接受散射光。散射光和入射光的频率差就是激光多普勒频移，多普勒频移是速度的函数，测得频移就可以得到速度。具有高频响、高精度、不干扰流场，易于判别流向等优点。缺点是信号随机采样，信号不连续，单点测量，需示踪粒子，系统价格昂贵等。

目前常用的测量方法中，非接触式测量，例如多普勒激光测速仪对叶轮机内流场进行无接触式测量，对复杂内流场难以做到完全的透明可视化，尤其是存在多个旋转叶轮部件时更为困难，存在检测的盲区，对于受载荷较大、体积大的机械装置改造困难。同时，需要考虑透明材料的承载能力，无法实现高温度环境和高转速条件下的流场测量。此外，在流场内部需示踪粒子，系统价格昂贵，观测并不方便，非接触测量的测量精度也是低于接触式测量。

接触式测量传感器探针的布置会对流场有扰动，干扰测量结果。在高速流动的流场中，冲击力巨大，测量元件和仪器会被破坏。而且，各种导线的布置复杂，容易造成导线的断裂，因为要与内流场直接接触，密封性不好保证。此外，高温、高压和高转速等恶劣工况更难以保证传感元件的安全，多个叶轮的交互作用更增强了流场的复杂性，对传感器的布置和采集也提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，采用接触式测量，将用于采集瞬态内流场的传感器预埋在被试叶轮机械的叶片中，避免了传感器对内流场的扰动；同时，传感器的多重保护结构和填充方式解决了恶劣环境下传感器被冲击和破碎问题，也便于传感器的拆装。

本发明的技术方案为：一种高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，包括：试验台架单元、试验包箱单元、传感器单元和试验测控单元；所述试验台架单元包括：驱动电机、负载电机、液压泵源以及温控模块；所述试验包箱单元包括：试验包箱以及装载在所述试验包箱内的高速旋转的被试叶轮机械；

其特征在于，所述试验测控单元设置在所述试验包箱外部，包括：有线数采模块和无线数采模块；

所述传感器单元包括：用于采集外部流体特性的外传感器组和用于采集瞬态内流场特性的内传感器组；

所述外传感器组通过导线与有线数采模块相连；所述内传感器组包括预埋在所述被试叶轮机械旋转件上的传感器组A和预埋在所述被试叶轮机械非旋转件上的传感器组B；所述传感器组A通过导线与有线数采模块相连；所述传感器组B通过导线与无线发射器相连，所述无线发射器与无线数采模块无线连接；所述无线发射器跟随所述被试叶轮机械旋转件转动；

所述有线数采模块实时采集与之相连的传感器的检测信号；所述无线数采模块实时采集与之相连的传感器的检测信号。

优选的，所述外传感器组包括：压力传感器、温度传感器、流量传感器、高频转速转矩传感器中的一种以上；

所述压力传感器、温度传感器、流量传感器安装在被试叶轮机械前和/或后油路上，用于实时采集通过被试叶轮机械前和/或后的流体的压力、温度、流量；

所述高频转速转矩传感器包括用于测量被试叶轮机械动态输入特性的输入转速转矩传感器和/或用于测量被试叶轮机械动态输出特性的出转速转矩传感器。

优选的，所述内传感器组中的传感器组A和传感器组B均包括：瞬态压力传感器、温度传感器、自补偿应力应变片中的一种以上。

优选的，当所述瞬态压力传感器为薄片扁平型压力传感器时，所述内传感器组中薄片扁平型压力传感器和温度传感器的安装方式为：

首先在被试叶轮机械的叶片表面测点位置加工传感器安装槽，并在叶片上加工与所述传感器安装槽连通的导线槽；将薄片扁平型压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；然后将与之相连的导线固定在导线槽中，并利用耐高温胶水粘接；叶片表面只露出薄片扁平型压力传感器以及温度传感器的感压晶体或接触测量表面；

对于所述传感器组B中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器，其导线直接穿出试验包箱后与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连。

优选的，当所述瞬态压力传感器为薄片扁平型压力传感器时，其和温度传感器的安装方式为：

将带有具有测点的叶片所在的流道模型从被试叶轮机械上切割后取下，然后在叶片表面测点位置加工传感器安装槽，并在叶片上加工与所述传感器安装槽连通的导线槽，将薄片扁平型压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；然后将与之相连的导线固定在导线槽中，并利用耐高温胶水粘接；叶片表面只留薄片扁平型压力传感器和温度传感器的感压晶体或接触测量表面；之后将切割下的流道模型安装回被试叶轮机械；

对于所述传感器组B中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器，其导线直接穿出试验包箱与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连。

优选的，所述传感器安装槽带有台阶，将外部罩有保护套的瞬态压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；在固定传感器及其导线后，利用激光点焊技术在传感器安装槽的台阶处及导线槽表面覆盖保护板进行二次固定，叶片表面只露出薄片扁平型压力传感器和温度传感器的感压晶体或接触测量表面。

优选的，当所述瞬态压力传感器为螺纹紧固型压力传感器时，安装方式为：

将带有具有压力测点的叶片所在的流道模型从被试叶轮机械上切割后取下，并在切割下的流道模型的流动表面开槽和螺纹通孔，用于安装和固定螺纹紧固型压力传感器，使得螺纹紧固型压力传感器的感压表面裸漏在叶轮流道表面并与流道平齐；然后将切割下的道模型安装回被试叶轮机械；

对于所述传感器组B中的螺纹紧固型压力传感器，其导线直接穿出试验包箱与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中螺纹紧固型压力传感器的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连。

优选的，所述自补偿应力应变片安装方式为：

直接利用耐高温胶水将应力应变片粘接在叶片上测点位置，并在自补偿应力应变片及固定的导线表面覆盖耐高温乳橡胶进行二次保护；

对于所述传感器组B中的自补偿应力应变片，其导线直接穿出试验包箱与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中自补偿应力应变片的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连。

优选的，在所述传感器组B中传感器的导线穿出试验包箱的穿孔处以及传感器组A中传感器的导线穿出壳体或试验包箱的穿孔处安装导线穿孔密封结构，以对穿孔位置进行密封。

优选的，所述导线穿孔密封结构包括：空心螺栓、弹性垫片和空心螺母；所述空心螺栓一端通过螺纹连接在试验包箱或壳体上，另一端通过螺纹与空心螺栓螺纹连接；在所述空心螺栓端部和空心螺栓内底面之间设置有两层以上弹性垫片；所述导线通过空心螺栓、弹性垫片和空心螺母穿出；空心螺母与空心螺栓的锁紧过程中挤压弹性垫片，实现穿线孔的密封。

有益效果：

(1)为能够采用接触式测量的方式对瞬态内流场进行测试，采用接触式测量，将用于采集瞬态内流场的传感器预埋在被试叶轮机械的叶片中，只露出接触测量面，对流场扰动小，也可以保证传感器的安全；且与非接触测量相比，传感器布置点不受限制，即不存在检测的盲区；同时试验测控单元中采用有线数采和无线数采的方式同步开展多物理量的测量，可以获取高速旋转机械内部复杂流场的全方位数据，同时也可完美解决由于多个高速旋转结构件的耦合效应造成的传感器无法安装和信号线固定困难的问题；通过无线数采技术实现了旋转部件的传感器安装和导线固定，也达到了内部复杂流场的数据采集的目的。

(2)对瞬态内流场测试用传感器的安装方式进行了改进，以避免传感器的安装对内流场的扰动；具体为：在叶轮机械表面测点处加工出待安装的传感器形状和尺寸大小的槽，将传感器及导线预埋入叶轮机械结构内部并固定，所有缝隙利用金属和有机材料填充，只露出传感元件的测量接触面，最后对整个流道表面进行打磨和抛光处理；由此使得瞬态内流场测试用传感器对流场扰动小，也可以保证传感器的安全。

(3)通过对瞬态内流场测试用传感器的保护和固定方法进行改进，采用多重保护结构解决了恶劣环境下传感器被冲击和破碎问题，也便于传感器的拆装；具体的：依据传感器形状和尺寸，利用3D打印技术制作传感器保护套；将安装有保护套的传感器预埋入叶轮机械结构内部并用耐高温胶水固定；之后采用激光点焊技术在传感器表面覆盖薄金属片作为保护片，对传感器进行二次固定；由此通过多重保护，可以保证传感器可在高速高压高温的强耦合复杂流场中完好无损。传感器的多重保护方式既可以实现模拟变矩器等实际的高温高压高速转速等恶劣工况的内流场测量，也实现了传感器的可拆装性和重复使用。

(4)传感器信号线预埋在被试叶轮机械的叶片中，避免了与流体直接接触，既避免了对流场的扰动，也降低了导线被破坏的概率。

(5)只需要对叶片进行改装，工作量小；还可以采用线切割的方式切下单/多个叶片再进行传感器布置后再焊接回叶轮，操作简单方便，且成本较低。

(6)对于瞬态内流场测试用传感器的信号线采用多层橡胶密封和螺纹紧固的方式，既能达到密封效果，又能保证信号线的安全，且结构简单，拆装方便。

附图说明

图1为本发明的高温高速叶轮机械瞬态流场测试系统组成图；

图2为旋转叶轮机械试验包箱示意图；

图3为叶片表面动态传感器安装方式示意图；

图4为旋转叶轮机械线切割单流道安装传感器方式示意图；

图5为传感器加保护套的安装示意图；

图6为导线穿孔密封结构的三维图；

图7为导线穿孔密封结构示意图。

其中：1.1-驱动电机、1.2-负载电机、1.3-液压泵源、1.4-温控模块、2.1-试验包箱、2.2-被试叶轮机械、4.1-叶片、4.2-传感器安装槽、4.3-保护套、4.4-保护片、4.5-弹性垫片、4.6-空心螺母、4.7-空心螺栓

具体实施方式

实施例1：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种适用于高温工况和高速旋转的叶轮机械的瞬态内流场测试系统，对瞬态内流场测试用传感器及导线采样预埋布置保证了信息采集的安全性，特殊结构的穿线密封接头既保证了容腔的密封性，也实现了被试件的可拆装性。

如图1所示，该测试系统包括：试验台架单元、试验包箱单元、传感器单元和试验测控单元。

其中试验台架单元包括：驱动电机1.1、负载电机1.2、液压泵源1.3以及温控模块1.4。驱动电机1.1和负载电机1.2的配合使用可实现被试叶轮机械2.2的不同输入转速和不同速比工况的模拟；液压泵源1.3为被试叶轮机械2.2提供源源不断的压力油源，满足其对流场压力和流量的工况要求；温控模块1.4通过控制和改变流体的温度以满足被试叶轮机械2.2对温度工况的需求。

如图2所示，试验包箱单元包括：试验包箱2.1和被试叶轮机械2.2。其中试验包箱2.1内装载高速旋转的被试叶轮机械2.2；以液力变矩器作为被试叶轮机械2.2为例，将液力变矩器安装在试验包箱2.1内，流场介质为液压油。液力变矩器包括：泵轮、涡轮和导轮。

试验测控单元包括：驱动电机变频控制器、负载电机变频控制器、有线数采模块和无线数采模块。驱动电机变频控制器3.1和负载电机变频控制器3.2分别通过PC终端控制驱动电机1.1和负载电机1.2的转速；有线数采模块和无线数采模块用于实时采集传感器单元中各传感器的检测信号，由此对各个设备状态进行监控。其中被试叶轮机械2.2中动轮中传感器的数据采集利用无线数采模块，而定轮、非旋转件上的传感器以及外部传感器(用于采集驱动电机1.1、负载电机1.2以及液压泵源1.3对应控制信号的传感器)采用有线数采模块。通过试验测控程序实现多个设备(如驱动电机1.1、负载电机1.2以及液压泵源1.3等)和传感器的协同工作。

传感器单元包括：用于采集外部特性的压力传感器、温度传感器、流量传感器、高频转速转矩传感器等，以及用于采集瞬态内流场的微型瞬态压力传感器(本例中采用的微型瞬态压力传感器尺寸分别为6.2mm×1.8mm×1.3mm和M6×0.75螺纹×10mm)、超小型温度传感器(本例中采用的超小型温度传感器尺寸分别为7mm×7mm×2mm和Φ2mm×7mm)、自补偿应力应变片等。通过试验测控程序能够实现用于采集外部特性的传感器和用于采集瞬态内流场的传感器的同步采集，实现外特征和内流场多物理量的同步测量。

其中用于采集外部特性的压力传感器、温度传感器和流量传感器均为高频螺纹式模拟信号传感器，分别通过螺纹连接安装在试验包箱2.1上对应位置的油路上，用于实时采集通过被试叶轮机械2.1前后的流体的压力、温度和流量。

用于采集外部特性的高频转速转矩传感器包括：输入转速转矩传感器和输出转速转矩传感器，高频转速转矩传感器具有精度高、响应快，拆装方便、寿命长等特点。输入转速转矩传感器直接通过法兰盘安装在驱动电机1.1与试验包箱2.1之间，用于测量被试叶轮机械2.2的动态输入特性；输出转速转矩传感器通过法兰盘直接安装在试验包箱2.1与负载电机1.2之间，用于测量被试叶轮机械2.2的动态输出特性。

在被试叶轮机械2.2叶片的正面和背面，以及流道其他结构处分别布置多个用于采集瞬态内流场的微型压力传感器、超小型温度传感器和自补偿应力应变片，以测量叶片边界流场的压力、温度以及叶片表面的应力应变。其中微型瞬态压力传感器包括：薄片扁平型微型瞬态压力传感器和螺纹紧固型微型瞬态压力传感器两种，两种微型瞬态压力传感器都具有尺寸和感压面积小、频响快、精度高、抗振动和冲击性能强、工作温度范围宽等特点，结合被试叶轮机械2.2的结构和空间尺寸选择微型瞬态压力传感器的类型，其中螺纹紧固型微型瞬态压力传感器适合安装在有大预留空间的地方(如与叶片相接的圆环表面，其内部空间尺寸较大)；薄片扁平型微型瞬态压力传感器适合安装在没有大预留空间的地方(如叶片表面，由于叶片很薄，也不适合开设很大的槽孔)。两种微型瞬态压力传感器都是预安装在被试叶轮机械2.2内部，只是安装方式有所不同。

超小型温度传感器为PT-100型热电阻温度传感器，利用其电阻值随温度的原理进行内部流场温度的测量，其优点是体积小、精度高、响应快、测温范围广等，安装在叶片开槽内。

自补偿应力应变片为超小型温度自动补偿多轴应力应变片，具有基底尺寸小，耐高温，精度高等特点，安装在叶片被测点的表面。

下面给出用于采集瞬态内流场的各传感器的具体安装方式：

薄片扁平型压力传感器和超小型温度传感器具有以下两种安装方式：

(1)如图3所示，首先根据测试需求确定被试叶轮机械2.2上的测点位置和坐标，然后利用电火花技术在叶片4.1表面加工矩形且带有台阶的传感器安装槽，并在叶片4.1上加工与传感器安装槽连通的导线槽，将装有3D打印保护套4.3(依据传感器形状和尺寸利用3D打印技术制作传感器保护套)的传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；然后将与传感器相连的导线也一并固定在导线槽中，并利用耐高温胶水粘接。在固定传感器及其导线后，利用激光点焊技术在传感器安装槽的台阶处及导线槽表面覆盖薄铝板作为保护板4.4进行二次固定，只留传感器的感压晶体或接触测量表面(测压表面或测温表面)在表面，以防传感器在高速流体的冲击下损坏或者掉落，如图5所示。最后对被试叶轮机械2.2表面进行打磨和抛光，保证表面的光滑。

对于被试叶轮机械2.2中定轮、非旋转件上的传感器，其导线直接穿出试验包箱2.1与有线数采模块相连，实现检测数据的采集。向外引出的与有线数采模块相连的传感器导线的布置方案为：以定轮上的传感器为例，在定轮叶片的根部打孔，传感器导线通过该孔和与定轮相连的轴上的槽孔，然后沿轴套向方向从试验包箱2.1的孔穿出(外部需打孔)与外部有线数采模块相连。

对于安装在动轮上的传感器，在动轮外壳(外壳与动轮固接)的外部或与动轮相连的轴上固接一个无线发射器，无线发射器跟随动轮旋转；在动轮叶片的根部打孔，传感器的导线依次穿出导线槽、动轮叶片根部的孔以及外壳上或试验包箱2.1上的孔后与无线发射器相连，无线数采模块中设置有与该无线发射器配合的无线接收器，无线发射器将与之相连的传感器的信号采集并发射出去，无线数采模块中的接收器即可接收到信号(即无线发射器发射出来的传感器数据)。

(2)如图4所示，利用线切割技术将带有两个叶片的单流道模型(或根据需要线切割下来多流道模型)从完成叶轮中取下，并按照上述第(1)中安装方式固定好传感器及其导线，之后利用低温焊接技术将单流道模型安装回原叶轮。

螺纹紧固型压力传感器的安装方式为：

利用线切割技术将带有两个叶片的单流道模型(或根据需要线切割下来多流道模型)从叶轮中取下，并在切割下的单流道模型或多流道模型的流动表面开槽和螺纹通孔，用于安装和固定螺纹紧固型压力传感器，使得传感器的感压表面裸漏在叶轮流道表面并与流道平齐；此外，螺纹紧固同时配备螺纹密封胶，实现传感器的二次固定和孔槽的密封。传感器导线则通过线槽和线孔穿出。最后，利用低温焊接技术将单流道模型安装回原叶轮。

传感器导线穿出后采用上述同样的方式与有线数采模块或无线发射器相连。

超小型自补偿应力应变片安装方式为：

首先根据测试需求确定叶轮的应力测点，经过表面的必要打磨和清洁处理后，直接利用耐高温胶水将应力应变片粘接在相应位置，并在传感器及固定的导线表面覆盖耐高温乳橡胶进行二次保护，最后导线经过叶轮内部的穿线孔穿出。

传感器导线穿出后采用上述同样的方式与有线数采模块或无线发射器相连。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，为确保流场内的流体不会沿导线及穿线孔渗透出试验包箱2.1，需对导线穿孔进行密封；该导线穿孔包括动轮外壳以及试验包箱2.1上的孔。

采用如图6和图7所示的导线穿孔密封结构实现密封；该导线穿孔密封结构包括：空心螺栓4.7、多层弹性垫片4.5(如橡胶垫片)和空心螺母4.6。其中空心螺栓4.7两端均具有外螺纹，其一端通过螺纹连接在试验包箱2.1上，另一端通过螺纹与空心螺栓4.7螺纹连接，且在空心螺栓4.7端部和空心螺栓4.7内底面之间设置有多层弹性垫片4.5，导线通过空心螺栓4.7、多层弹性垫片4.5和空心螺母4.6穿出；空心螺母4.6与空心螺栓4.7的锁紧过程中挤压弹性垫片4.5，实现穿线孔的密封，同时也便于拆装和重复使用。

以上是以液力变矩器安装在试验包箱内部为例子，但同样的适用于其他旋转机械，导线布置按不同机械结构做出相应改变，但都是同一原理，只是不同的表现形似。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，包括：试验台架单元、试验包箱单元、传感器单元和试验测控单元；所述试验台架单元包括：驱动电机、负载电机、液压泵源以及温控模块；所述试验包箱单元包括：试验包箱以及装载在所述试验包箱内的高速旋转的被试叶轮机械；流场介质为液压油；

其特征在于，所述试验测控单元设置在所述试验包箱外部，包括：有线数采模块和无线数采模块；

所述传感器单元包括：用于采集外部流体特性的外传感器组和用于采集瞬态内流场特性的内传感器组；

所述外传感器组通过导线与有线数采模块相连；所述内传感器组包括预埋在所述被试叶轮机械旋转件上的传感器组A和预埋在所述被试叶轮机械非旋转件上的传感器组B；所述传感器组B通过导线与有线数采模块相连；所述传感器组A通过导线与无线发射器相连，所述无线发射器与无线数采模块无线连接；所述无线发射器跟随所述被试叶轮机械旋转件转动；

所述有线数采模块实时采集与之相连的传感器的检测信号；所述无线数采模块实时采集与之相连的传感器的检测信号；

所述内传感器组中的传感器组A和传感器组B均包括：瞬态压力传感器、温度传感器、自补偿应力应变片中的一种以上；

当所述瞬态压力传感器为薄片扁平型压力传感器时，所述内传感器组中薄片扁平型压力传感器和温度传感器的安装方式为：

首先在被试叶轮机械的叶片表面测点位置加工传感器安装槽，并在叶片上加工与所述传感器安装槽连通的导线槽；将薄片扁平型压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；然后将与之相连的导线固定在导线槽中，并利用耐高温胶水粘接；所有缝隙利用金属和有机材料填充，叶片表面只露出薄片扁平型压力传感器以及温度传感器的感压晶体或接触测量表面；

对于所述传感器组B中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器，其导线直接穿出试验包箱后与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连；

依据传感器形状和尺寸，利用3D打印技术制作传感器保护套；所述传感器安装槽带有台阶，将外部罩有保护套的瞬态压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；在固定传感器及其导线后，利用激光点焊技术在传感器安装槽的台阶处及导线槽表面覆盖保护板进行二次固定，叶片表面只露出薄片扁平型压力传感器和温度传感器的感压晶体或接触测量表面；

自补偿应力应变片安装方式为：

直接利用耐高温胶水将应力应变片粘接在叶片上测点位置，并在自补偿应力应变片及固定的导线表面覆盖耐高温乳橡胶进行二次保护；

对于所述传感器组B中的自补偿应力应变片，其导线直接穿出试验包箱与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中自补偿应力应变片的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连；

在所述传感器组B中传感器的导线穿出试验包箱的穿孔处以及传感器组A中传感器的导线穿出壳体或试验包箱的穿孔处安装导线穿孔密封结构，以对穿孔位置进行密封；

所述导线穿孔密封结构包括：空心螺栓、弹性垫片和空心螺母；所述空心螺栓一端通过螺纹连接在试验包箱或壳体上，另一端通过螺纹与空心螺栓螺纹连接；在所述空心螺栓端部和空心螺栓内底面之间设置有两层以上弹性垫片；所述导线通过空心螺栓、弹性垫片和空心螺母穿出；空心螺母与空心螺栓的锁紧过程中挤压弹性垫片，实现穿线孔的密封。

2.如权利要求1所述的高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，其特征在于，所述外传感器组包括：压力传感器、温度传感器、流量传感器、高频转速转矩传感器中的一种以上；

所述压力传感器、温度传感器、流量传感器安装在被试叶轮机械前和/或后油路上，用于实时采集通过被试叶轮机械前和/或后的流体的压力、温度、流量；

所述高频转速转矩传感器包括用于测量被试叶轮机械动态输入特性的输入转速转矩传感器和/或用于测量被试叶轮机械动态输出特性的出转速转矩传感器。

3.如权利要求1所述的高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，其特征在于，当所述瞬态压力传感器为薄片扁平型压力传感器时，其和温度传感器的安装方式为：

将带有具有测点的叶片所在的流道模型从被试叶轮机械上切割后取下，然后在叶片表面测点位置加工传感器安装槽，并在叶片上加工与所述传感器安装槽连通的导线槽，将薄片扁平型压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；然后将与之相连的导线固定在导线槽中，并利用耐高温胶水粘接；叶片表面只留薄片扁平型压力传感器和温度传感器的感压晶体或接触测量表面；之后将切割下的流道模型安装回被试叶轮机械；

对于所述传感器组B中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器，其导线直接穿出试验包箱与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中的薄片扁平型压力传感器、温度传感器的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连。

4.如权利要求3所述的高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，其特征在于，所述传感器安装槽带有台阶，将外部罩有保护套的瞬态压力传感器或温度传感器安装在传感器安装槽内并利用耐高温胶水粘接；在固定传感器及其导线后，利用激光点焊技术在传感器安装槽的台阶处及导线槽表面覆盖保护板进行二次固定，叶片表面只露出薄片扁平型压力传感器和温度传感器的感压晶体或接触测量表面。

5.如权利要求1所述的高温高速旋转叶轮机械瞬态流场测试系统，其特征在于，当所述瞬态压力传感器为螺纹紧固型压力传感器时，安装方式为：

将带有具有压力测点的叶片所在的流道模型从被试叶轮机械上切割后取下，并在切割下的流道模型的流动表面开槽和螺纹通孔，用于安装和固定螺纹紧固型压力传感器，使得螺纹紧固型压力传感器的感压表面裸漏在叶轮流道表面并与流道平齐；然后将切割下的道模型安装回被试叶轮机械；

对于所述传感器组B中的螺纹紧固型压力传感器，其导线直接穿出试验包箱与有线数采模块相连；

在与所述被试叶轮机械中旋转部件固接且位于所述被试叶轮机械内部流场外的壳体或轴上固接无线发射器，所述传感器组A中螺纹紧固型压力传感器的导线穿出所述壳体或试验包箱后与所述无线发射器相连。