[發明專利]一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置及相應的方法

在審

• 申請號: 201811552183.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109633390A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 范越;宋佰鵬;蔣玲;張夢瑤;包正紅;溫嘉燁;于鑫龍;張冠華;康鈞;王生富;王生杰;馬旭東;劉敬之;李秋陽
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司電力科學研究院;西安交通大學;國網青海省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西寧工道知識產權代理事務所(普通合伙) 63102
• 代理人: 陳文福

1.一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，包括高壓脈沖電源系統，其特征在于：該測量裝置還包括：光電聯合診斷系統，用于測量獲得放電發展過程中的光信號和電信號；紋影診斷系統，用于測量和/或記錄針電極和板電極放電產生的水波紋的傳播特性；壓力波測量系統，用于測量水中沖擊波幅值。

2.根據權利要求1所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述光電聯合診斷系統包括電壓測量裝置、電流測量裝置和放電圖像獲取裝置。

3.根據權利要求2所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述放電圖像獲取裝置為高速分幅相機，用于獲得在時間序列上有間隔的多幅放電照片。

4.根據權利要求3所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，用于針板電極放電的試驗腔體上設有觀察窗，用于高速分幅相機拍攝放電發展過程。

5.根據權利要求1至4任一項所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述紋影診斷系統為透射式高速紋影系統，包括光源、透鏡、光速相機。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述壓力波測量系統包括壓力傳感器、信號調理以及信號采集裝置。

7.根據權利要求1至6任一項所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述針電極和板電極分別設置在針電極結構和板電極結構上，其中所述針電極結構包括第一環氧絕緣支撐件、不銹鋼導桿和針電極，且不銹鋼導桿嵌套在第一環氧絕緣支撐件中，并可上下調節。

8.根據權利要求7所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述針電極采用螺紋結構與不銹鋼導桿相連，以便更換不同曲率半徑的針電極。

9.根據權利要求7所述的一種水中針板電極放電沖擊波測量裝置，其特征在于，所述板電極結構包括不銹鋼平板電極和第二環氧絕緣支撐件，所述不銹鋼平板電極可靠地接地。

10.一種水中針板電極放電沖擊波測量方法，該方法采用如權利要求1至9任意一項所述的測量裝置，其特征在于，該方法包括如下步驟：

（1）調節針電極和板電極的距離，根據試驗需求選取滿足需求的曲率半徑和金屬材料的針電極，將試驗腔體注滿水；

（2）根據需求選取滿足需求的高壓脈沖電源系統的電子元器件的參數，連接試驗線路，打開高壓脈沖電源系統，觸發間隙，形成高壓脈沖，觀察并判斷高壓脈沖幅值和波形是否滿足要求，若不滿足則調節高壓脈沖電源系統中電子元器件的參數，直至高壓脈沖幅值和波形滿足需求；

（3）根據試驗需求選取脈沖電壓，使針板電極發生放電并產生等離子體；通過光電聯合診斷系統、紋影診斷系統以及壓力波測量系統分別獲取放電電流信號、水激波壓力幅值、水激波傳播過程以及放電發展通道參數；

（4）改變針板電極參數和電源參數，重復上述步驟，研究不同參數下放電發展過程和沖擊波傳播特性。