[發(fā)明專利]一種診斷電弧放電非熱平衡物理特性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810030349.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108303623B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉齊政;王玉偉;董軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G06T7/90
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種診斷電弧放電非熱平衡物理特性的方法，其特征在于，包括：

從穩(wěn)定電弧的真彩圖圖像中選出放電區(qū)域，將所述放電區(qū)域作為計(jì)算域，將所述計(jì)算域劃分為若干微元；

提取每個(gè)所述微元內(nèi)的RGB三色分量和每個(gè)所述微元的灰度值，并由所述RGB三色分量和所述灰度值確定每個(gè)所述微元的色度信息；

根據(jù)所述色度信息沿電弧軸向和徑向的空間分布，分辨電弧的放電非熱平衡物理特性；

所述根據(jù)所述色度信息沿電弧軸向和徑向的空間分布，分辨電弧的放電非熱平衡物理特性，包括：

根據(jù)直流電暈和直流電弧放電空間中的色度信息分布對(duì)直流電暈和直流電弧進(jìn)行分辨；

根據(jù)在電極兩端和弧柱中的色度信息的不同對(duì)電極材料進(jìn)行區(qū)分；

根據(jù)交流電弧的三個(gè)階段的色度信息分布以及交流電弧零休階段電極的色度特征確定是否存在剩余電流；

根據(jù)不同電流下的電弧色度信息分布，計(jì)算不同電流下的色度信息中B分量和G分量之比的變化，以確定電流改變對(duì)電弧熱平衡區(qū)域溫度的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述計(jì)算域劃分為若干微元包括：

將所述計(jì)算域平分為若干個(gè)微元，其中每個(gè)微元中包括M×N個(gè)像素點(diǎn)，其中，M、N均為正整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述由所述RGB三色分量和所述灰度值確定每個(gè)所述微元的色度信息，包括：

由得到每個(gè)所述微元的色度信息，其中，AGL(x,y)為色度信息分布，AGL分別取為L(zhǎng)、R、G、B，且L＝0.3×R+0.59×G+0.11×B，L表示所述微元的灰度值，(x,y)表示所述微元中的像素點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)直流電暈和直流電弧放電空間中的色度信息分布對(duì)直流電暈和直流電弧進(jìn)行分辨，包括：

若放電區(qū)域均在空氣間隙中，且色度信息中藍(lán)色分量最大，則確定為直流電暈，若放電區(qū)域中弧柱的色度信息為R>B>G，且電極頭部被斑點(diǎn)覆蓋，則確定為直流電弧，且電弧輻射能量集中分布在近紅外區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)在電極兩端和弧柱中的色度信息的不同對(duì)電極材料進(jìn)行區(qū)分，包括：

若第一電極材料的電弧色度信息在電極兩端和弧柱的紅色分量占比大于第二電極材料的電弧色度信息在電極兩端和弧柱的紅色分量占比，則確定所述第一電極材料為冷陰極，所述第二電極材料為熱陰極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一電極材料為銅電極，所述第二電極材料為鎢電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)交流電弧的三個(gè)階段的色度信息分布以及交流電弧零休階段電極的色度特征確定是否存在剩余電流，包括：

若交流電弧零休階段電極存在發(fā)亮現(xiàn)象，則確定存在剩余電流。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)不同電流下的電弧色度信息分布，計(jì)算不同電流下的色度信息中B分量和G分量之比的變化，以確定電流改變對(duì)電弧熱平衡區(qū)域溫度的影響，包括：

由確定電弧溫度與B分量和G分量之比成負(fù)相關(guān)關(guān)系，根據(jù)改變電流后的B分量和G分量之比的變換確定電弧中熱平衡區(qū)域溫度的變化，其中，C為常數(shù)，λ_g為綠光波長(zhǎng)，λ_b為藍(lán)光波長(zhǎng)，B_b為綠光光強(qiáng)，B_g為藍(lán)光光強(qiáng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于每個(gè)微元，分析電弧色度信息沿軸向變化時(shí)，在垂直方向取能包絡(luò)整個(gè)電弧亮度的最小值，水平方向取q個(gè)像素點(diǎn)，分析電弧色度信息沿徑向變化時(shí)，垂直方向取m個(gè)像素點(diǎn)，水平方向取n個(gè)像素點(diǎn)，且取點(diǎn)為弧柱中間部分。