[發明專利]一種等離子體電極控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202011218432.1
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112533347A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 馬東;鄭文強;張偉;靳莎;張曉英;張成剛
• 申請（專利權）人: 內蒙古東源科技有限公司;內蒙古金科發新材料科技有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34;H05H1/24
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 唐忠慶

本發明公開了一種等離子體電極控制裝置及方法，包括容器，容器的第一側與第二側鏡像對稱布置；容器的第一側設置有碳電極，容器內靠近碳電極處設置有的壓力檢測裝置和溫度檢測裝置，碳電極連接有濾波絕緣件，濾波絕緣件連接有絕緣連接裝置，絕緣連接裝置連接有拉伸裝置，拉伸裝置底部設置有稱重裝置；兩個碳電極之間設置有電壓變送器，拉伸裝置連接有控制單元，控制單元連接有處理單元和電壓變送器，處理單元連接壓力檢測裝置、溫度檢測裝置和稱重裝置。本發明能夠在碳電極工作過程中動態調整正負電極之間的距離，調整過程中以微米進行調整，提高各部件控制精度，確保電極之間工作電壓穩定，提高反應效率，降低能源損耗。

技術領域

本發明涉及等離子體設備領域，具體來說，涉及一種等離子體電極控制裝置及方法。

背景技術

利用氫等離子體快速熱解煤制乙炔是一種短流程、高效率的乙炔生產工藝，通常利用在氫氣介質中正負電極之間的高壓產生等離子體電弧，提供反應所需的高溫條件，但是，因為在放電過程中電極的損耗等原因，電極之間的電壓不穩定，導致反應溫度發生變化，最終導致反應效率低，能源損耗高。隨之而來對氫等離子體煤制乙炔等離子體碳電極的控制方法和精確度，成為又一大挑戰。

目前，市場上亟需一種能保護環境，降低消耗，推動過程精確，及時預判故障，智能動作碳電極，提高煤粉裂解氣的等離子體電極智能控制反饋系統。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的上述技術問題，本發明提出一種等離子體電極控制裝置及方法，能夠解決上述問題。

為實現上述技術目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種等離子體電極控制裝置，包括容器，所述容器的第一側與第二側鏡像對稱布置；所述容器的第一側設置有碳電極，所述容器內靠近所述碳電極處設置有的壓力檢測裝置和溫度檢測裝置，所述碳電極連接有濾波絕緣件，所述濾波絕緣件連接有絕緣連接裝置，所述絕緣連接裝置連接有拉伸裝置，所述拉伸裝置底部設置有稱重裝置；兩個所述碳電極之間設置有電壓變送器，所述拉伸裝置連接有控制單元，所述控制單元連接有處理單元和電壓變送器，所述處理單元連接所述壓力檢測裝置、所述溫度檢測裝置和所述稱重裝置。

進一步的，所述拉伸裝置包括伺服電機，所述伺服電機的輸出端連接有一級拉伸部件，所述一級拉伸部件連接有二級拉伸部件，所述一級拉伸部件通過傳動輔助裝置連接有二級拉伸部件；所述伺服電機連接所述控制單元，所述二級拉伸部件連接所述絕緣連接裝置。

進一步的，所述電壓變送器串聯有濾波器。

進一步的，其特征在于，所述伺服電機通過斷路器與所述控制單元連接。

進一步的，其特征在于，所述絕緣連接裝置包括電絕緣陶瓷隔離部件、絕緣芳綸部件、絕緣油隔離部件中的一種或多種。

進一步的，其特征在于，兩個所述碳電極呈棒狀且位于一條軸線上。

一種如上述任一項所述的等離子體電極裝置的控制方法，包括步驟：

S1電壓變送器檢測兩個電極之間的電壓，向處理單元輸送預判信號；

S2壓力檢測裝置向處理單元輸送檢測信號，溫度檢測裝置向處理單元輸送檢測信號；

S3處理單元接收電壓變送器的指示信號、接收溫度檢測裝置信號、接收壓力檢測裝置信號，并依據指示信號判定兩個電極是否接觸，判定接觸后，向控制單元傳輸預判信號指示，控制單元經過分析核實后，控制拉伸裝置帶動電極動作，控制電極接通和切斷電源。

進一步的，步驟S3中所述控制拉伸裝置帶動電極動作具體包括：

拉伸裝置驅動兩個碳電極同時相對或背向移動，或只驅動單個碳電極移動。