[發明專利]電火花發生裝置、能量測試裝置及電火花發生系統

有效

• 申請號: 202110045453.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112378995B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 段云;王真;孫永奪;葛文超
• 申請（專利權）人: 礦冶科技集團有限公司;北京北礦億博科技有限責任公司
• 主分類號: G01N27/92
• 分類號: G01N27/92
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

本發明提供了一種電火花發生裝置、能量測試裝置及電火花發生系統，包括：低壓續弧模塊、高壓擊穿模塊和放電電極模塊；放電電極模塊包括放電電極，放電電極的電極材料和電極間距可調；低壓續弧模塊與放電電極模塊相連接，用于在放電電極間產生電火花；其中，產生電火花所需的放電能量可調；高壓擊穿模塊與放電電極模塊相連接，用于產生擊穿能量，以使放電電極間的空氣被擊穿；其中，擊穿能量可調。本發明能夠調節低壓續弧回路的放電能量以及高壓擊穿回路的擊穿能量，適用于不同放電電極參數工況下的放電。

技術領域

本發明涉及電火花發生技術領域，尤其是涉及一種電火花發生裝置、能量測試裝置及電火花發生系統。

背景技術

電火花是一種危險的事故隱患，能夠造成嚴重的火災、爆炸災害；同時，電火花也是一種重要的點火方式，在能源、動力等領域具有廣泛的應用。電火花發生裝置是研究電火花安全防治與能量利用的關鍵手段，基于高壓擊穿、低壓續弧原理的電火花發生裝置是目前較為先進、應用較多的一種電火花發生技術?，F有的電火花發生裝置高壓擊穿回路的放電能量一般是固定值，無法根據特殊環境和電極材料、電極間距進行調整，低壓續弧回路產生的電火花能量測試不準確，電火花能量計算繁瑣及處理誤差較大，因此，現有的電火花發生裝置不適用于放電電極材料或電極間隙等參數需要精確調整的工況。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電火花發生裝置、能量測試裝置及電火花發生系統，能夠調節低壓續弧回路的放電能量以及高壓擊穿回路的擊穿能量，適用于不同放電電極參數工況下的放電。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種電火花發生裝置，包括：低壓續弧模塊、高壓擊穿模塊和放電電極模塊；放電電極模塊包括放電電極，放電電極的電極材料和電極間距可調；低壓續弧模塊與放電電極模塊相連接，用于在放電電極間產生電火花；其中，產生電火花所需的放電能量可調；高壓擊穿模塊與放電電極模塊相連接，用于產生擊穿能量，以使放電電極間的空氣被擊穿；其中，擊穿能量可調。

在一種實施方式中，低壓續弧模塊包括可調電阻、高壓電源單元和多個并聯連接的第一電容；低壓續弧模塊通過接通不同的第一電容和調節高壓電源單元的輸出電壓來調節放電能量，并通過調節可調電阻控制第一電容的放電時間。

在一種實施方式中，高壓電源單元用于為低壓續弧模塊中的第一電容提供充電電能。

在一種實施方式中，高壓擊穿模塊包括升壓線圈和多個并聯連接的第二電容；高壓擊穿模塊通過接通不同的第二電容調節擊穿能量；當啟動點火后，接通的第二電容釋放的電能經升壓線圈后到達放電電極，以使放電電極間的空氣被擊穿。

在一種實施方式中，電火花發生裝置還包括電源模塊；電源模塊分別與低壓續弧模塊和高壓擊穿模塊相連接，用于為低壓續弧模塊的高壓電源單元和高壓擊穿模塊提供電能。

第二方面，本發明實施例提供了一種能量測試裝置，包括測量模塊和計算模塊；測量模塊與電火花發生裝置相連接，用于獲取電火花發生瞬間放電電極的瞬時電壓值和瞬時電流值；計算模塊與測量模塊相連接，用于根據瞬時電壓值和瞬時電流值確定電火花能量。

在一種實施方式中，測量模塊包括：高壓探頭、電流探頭和示波器；高壓探頭設置于放電電極的兩端，用于獲取電火花發生瞬間放電電極的瞬時電壓值；電流探頭設置于放電電極回路中，用于獲取電火花發生瞬間的瞬時電流值；示波器分別與高壓探頭和電流探頭相連接，用于采集并儲存瞬時電壓值和瞬時電流值。

在一種實施方式中，計算模塊包括電子設備，用于從示波器獲取瞬時電壓值和瞬時電流值，并根據瞬時電壓值和瞬時電流值確定電火花能量。

在一種實施方式中，計算模塊用于按照以下公式計算電火花能量：