机匣作为航空发动机的重要组成部分,其圆度的设计以及安装准确性直接影响航空发动机的性能。传统基于视觉法的机匣形变检测方法因光线遮挡而导致仅能检测局部叶尖间隙或机匣端面圆度而无法实现机匣内壁全周向圆度检测,而传统限位法通过各型夹具装夹实现机匣形变的间接测量,测量精度受限,同时也无法实现机匣全周向圆度检测。为此,本文提出了一种基于电容间隙测量原理的机匣内壁全局、全周向圆度检测方法,聚焦间隙测量模型构建、测量影响因素分析与补偿、测量系统小型化等关键技术开展研究,主要工作如下:1、为解决传统测量方法无法实现机匣全周向圆度检测的问题,提出了一种基于电容间隙测量原理的机匣内壁全局、全周向圆度检测方法,将薄片式电容传感器安装于叶片尖端,以机匣内壁为待测极板,基于变极距式电容间隙测量原理,测得全局叶片的叶尖间隙值,由间隙值确定各测量点的空间坐标并解算内外包容圆心,实现航空发动机机匣内壁的全局、全周向圆度精确检测。2、针对待测机匣内壁曲率影响叶尖间隙测量精度问题,基于平行板电容器容值与极距的数学关系,建立了以曲面极板为待测极板的间隙测量改进模型,分析了芯极半径与极板曲率对间隙测量误差的影响规律,提出了针对曲面极板的间隙测量补偿模型,经仿真验证,使用补偿模型能够将非平面极板的间隙测量相对误差降低5%以上。3、针对传感器安装空间狭小,信号传输不稳定易丢包等问题,对测量传感模块进行了小型化与信号传输抗干扰设计。利用数字化电容测量方法,有效缩小传感器体积;通过将金属与塑料材质相结合制作传感器外壳,并在数据传输过程中将Modbus协议与Zig Bee无线组网相结合,降低外部电磁场对测量电路的影响的同时提高信号抗干扰能力和数据传输质量。4、搭建了测量系统样机,进行了测量传感模块标定实验,进行了圆度误差评定算法的精度验证,分析了测量过程中影响测量精度的因素。实验结果表明,该传感器在600～2000μm的叶尖间隙测量范围内绝对误差不超过±10μm,精度优于0.5%,且圆度误差评定算法经精度优于1%,满足用于机匣内壁的全局、全周向圆度检测的指标要求。