Устройство для исследования нестационарной электрической дуги Советский патент 1984 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотоэлектронным измерительным устройствам и может быть использовано для исследования плазменных и взрьшных процессов.

Известно устройство для исследования нестационарной электрической дуги, содержащее приемник оптического излучения ij

Недостатком данного устройства является низкая точность.

Наиболее близким по технической .сущности к изобретению является устройство для исследования нестационарной электрической дуги, содержащее приемник оптического излучения и ; устройство для регистрации выходного сигнала, вход.которого соединен с выходом выходного усилителя 2 .

. , Однако известным устройством

можно определить температуру дуги : только в конкретной точке, так как в качестве приемника оптического излучения использован один фотоэлектронный усилитель, но для нестационарной, произвольно перемещающейся IB поперечном потоке воздуха элект1рической дуги невозможно заранее, определить точку, в которой значение температуры будет, максимальным,и осуществить слежение за ней в течение всего процесса.

Кроме того, устройство не позволяет определить энергию нестационарной дуги в метановоздушной среде.

Цель изобретения - определение энергии горящей во взрывоопасной атмосфере электрической дуги путем непрерьшной регистрации максимального значения ее температуры.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для исследования нестационарной электрической дуги, содержащее приемник оптического излучения и устройство для регистрации выходного сигнала, вход которого соединен с выходом выходного усилитепя, введен блок для выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала, а приемник оптического излу;чения выполнен в виде мозаики фотодиодов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока Для выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала, выход которо го соединен с входом выходного усилителя.

При этом блок для выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала выполнен в виде набора транзисторов , базы которых подключены к катодам соответствующих фотодиодов и выводам нормирующих резисторов, другие выводы которых подключены к делителю напряжения питания, а эмиттеры транзисторов подключены к общему нагрузочному резистору и .являются выходом указанного блока.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для исследования нестационарной дуги; на фиг.2 - электрическая схема приемника оптического излучения и блока для вьщеления наибольшей амплитуды электрического сигнала. : Устройство содержит проекционньШ объектив 1, в фокальной плоскости которого расположены контакты испытываемого аппарата, световод 2 с регулярной укладкой волокна, проекционньш объектив 3, в фокальной плоскости которого расположена мозаика фотодиодов 4 . приемник оптического излучения 5 электрические выходь которых подключены.к входам блока 5 для вьщеления наибольшей амплитуды электрического сигнала, выход которого через выходной усилитель 6 соединен с устройством 7 для регистрации выходного сигнала.

Блок 5 для выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала выполнен в виде набора транзисторов 8, базыкоторых подключены к катодам соответствующих фотодиодов 4 и выводам нормирующих резисторов 9, другие выводы которых подключены к делителю 10 напряжения питания, а эмиттеры транзисторов - к общему нагрузочному резистору 11 и являют ся выходом блока 5.

Устройство работает следующим об

разом.

Испытьшаемый электрический аппарат помещают во взрывную камеру, заполненную взрывоопасной газовой смесью, и осуществляют им коммутацию токовой нагрузки. При возникновении электрической дуги на контактах аппарата ее изображение через проекдионный объектив 1, световод 2 с регулярной.укладкой волокна и проекционный объектив 3 подается на мозаику фотодиодов 4, которая преобразует световые сигналы в электрические. 3Далее электрические сигналы, пропорциональные яркости соответствующих точек исследуемого объектива, попадают в блок 5, позволяющий непрерывно выделять максимальный электрический сигнал. Затем получаемый сигнал усиливается выходным усилителем 6 и поступает для записи на устройство 7. Исходя из необходимой разрешающей способности оптической системы установлено, что мозаика фотодиодов должна состоять из 400 фотодиодов. Указанные фотодиоды соединяются с соответствующим числом без транзисторов 8 совместно с нормирующими резисторами 9, использование которых позволяет; отказаться от индивидуального подбора большого числа транзисторов . Дигогасит ельная капера

испыты6аенб(й аппарат 4 4 Изобретение дает возможность определять непрерывно максимальную температуру нестационарной дуги, что в свою очередь позволяет определить энергию дуги. Определение при испытаниях рудничньрс высоковольтных аппаратов энергетических характеристик потоков плазмы дуги, в частности ее максимальной температуры, дает возможность оптимизировать процесс дугогашения, и тем самым улучшить работу коммутационного аппарата. Это снижает запас по отключающей способности аппарата и тем самым позволяет отказаться на данном этапе от разработки видов коммутационной аппаратуры. При этом повышается надежность испытываемых объектов и соответственно взрыво- и пожаробезопасность горного электрооборудования. Взрывная капера

1. УСТРОЙСТВО ДНЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ, содержащее приемник оптического излучения и устройство для регистрации выходного сигнала, вход которого соединен с выходом выходного усилитедя, отличающееся тем, что, с целью определения энергии горящей во взрывоопасной атмосфере электрической дуги путем непрерывной регистрации максимального значения ее температуры, в него введен блок для выделения наибольшей ампли.туды электрического сигнала, а приемник оптического излучения выпол-нен в виде мозаики фотодиодов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока, для выделения наибольшей амплитуды электрического { сигнала, выход которого соединен (Л с входом выходного усилителя. 2. Устройство по п.I, о т л и чающееся тем, что блок для выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала выполнен в виде набора транзисторов, базы которых подключены к катодам соответствующих фотодиодов и выводам норDO мирукнцих резисторов, другие выводы которых подключены к делителю напряжения питания, а эмиттеры транзис торов подключены к общему нагрузочно4 му резистору и являются выходом указанного блока.

фи.г.1

«S (u