[發(fā)明專利]PDM工作模式的高壓電源激勵DBD反應器供電能量的檢測系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810055196.2
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108333424B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳秉巖;甘育麟;戚家程;李沁書;高香香;蔣永鋒;殷澄
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區(qū)
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R31/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張倩倩

1.PDM工作模式的高壓電源激勵DBD反應器供電能量的檢測系統(tǒng)，其特征是：包括可編程電源、PDM高壓電源、被測DBD陣列、電氣參數(shù)檢測模塊、光纖光譜儀和上位機；

可編程電源的輸出端連接PDM高壓電源的輸入端，PDM高壓電源的電壓輸出端連接DBD陣列的激勵電壓輸入端；上位機與可編程電源之間連接通信，以通過可編程電源控制PDM高壓電源的工作，進而使得DBD陣列在PDM高壓電源的激勵下放電；

DBD陣列的放電回路包括一端連接地線的積分電容；

電氣參數(shù)檢測模塊包括供電電壓檢測單元、積分電壓檢測單元和放電電流檢測單元；供電電壓檢測單元的電壓輸入端采集DBD陣列激勵電壓輸入端的供電電壓；積分電壓檢測單元的電壓輸入端采集所述積分電容上的積分電壓；放電電流檢測單元的電流輸入端采集DBD陣列的放電電流；供電電壓檢測單元、積分電壓檢測單元和放電電流檢測單元的輸出端分別連接上位機；

光纖光譜儀采集DBD陣列中放電區(qū)域中活性物種的發(fā)射光譜的相對強度，傳輸至上位機中；

上位機根據(jù)獲取到的供電電壓、積分電容電壓和放電電流，利用李薩如圖形算法進行DBD供電能量的計算；上位機根據(jù)獲取到的放電區(qū)域中活性物種發(fā)射光譜的相對強度，計算DBD的相對光量子產(chǎn)率能效比；

上位機根據(jù)DBD陣列在PDM高壓電源激勵下產(chǎn)生的微放電數(shù)據(jù)，進行李薩如圖形重構：選擇供電電壓上升到零的兩個相鄰點之間的時間段作為一個供電周期；

計算結果包括：單個供電周期的能量為：

即單個供電周期的能量表示為積分電容與該供電周期對應的李薩如圖形面積的乘積；其中，E_d,i是第i個供電周期的供電能量，T_d,i表示第i個供電周期的時間，下標d,i表示供電周期的次數(shù)，u(t)表示供電電壓，i(t)表示放電電流，u_m(t)指積分電容上的累積電荷電壓，C_m為積分電容的電容值，S_d,i表示第i個供電周期的李薩如圖形面積；

整個運行時間的DBD系統(tǒng)消耗總能量為：

式中，T_m,j為PDM高壓電源一個調功周期的時間；下標m,j表示功率密度調整的周期次數(shù)；T_on,j為一個調功周期內的DBD放電時間，由多個供電周期T_d,j組成；占空比n_dm,j表示一個調功周期內的供電周期個數(shù)，

DBD放電區(qū)域的活性物種的相對光量子產(chǎn)率能效比E_er為：

其中I為光纖光譜儀采集的DBD放電區(qū)域中活性物種發(fā)射光譜的相對強度；E_m,j為一個調功周期的供電能量，即

2.根據(jù)權利要求1所述的PDM工作模式的高壓電源激勵DBD反應器供電能量的檢測系統(tǒng)，其特征是：

定義單個供電周期中產(chǎn)生微放電的時段有AB時段和CD時段，分別位于單個供電周期的負半周期和正半周期中，則對應的李薩如圖形的四個頂點坐標分別為A(U_x1,U_y1)、B(U_x2,U_y2)、C(U_x3,U_y3)、D(U_x4,U_y4)，其中各頂點的橫坐標和縱坐標分別為相應時間點上的積分電容電壓U_x和供電電壓U_y。

3.根據(jù)權利要求1所述的PDM工作模式的高壓電源激勵DBD反應器供電能量的檢測系統(tǒng)，其特征是：所述可編程電源模塊采用可編程AC/DC電源模塊。

4.根據(jù)權利要求1所述的PDM工作模式的高壓電源激勵DBD反應器供電能量的檢測系統(tǒng)，其特征是：所述電氣參數(shù)檢測模塊采用數(shù)字示波器，數(shù)字示波器包括至少3個檢測通道，3個檢測通道分別設置高壓探頭、電壓探頭和電流互感器，并分別用于檢測DBD陣列的高壓電源輸入端電壓、積分電容上的電壓和放電回路的電流。

5.根據(jù)權利要求1所述的PDM工作模式的高壓電源激勵DBD反應器供電能量的檢測系統(tǒng)，其特征是：所述電流互感器采用羅氏線圈。