СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕЛ\ЕЩЕНИЯ ДУГОВОГО ПЯТНА НА ЭЛЕКТРОДАХ ПЛАЗМАТРОНА Советский патент 1971 года по МПК G01P3/00 

Изобретение относится к генераторам низкотемпературной плазмы.

Длительность работы плазматронов, используемых в технологических процессах, зависит от скорости перемещения дугового пятна по поверхности электродов. Перемещение дугового пятпа обеспечивается вихревой подачей газа, наложением магнитных полей и другими способами.

В общем случае скорость движения дуги, обдуваемой газом, устанавливается в результате равновесия электродинамических сил и сил газодинамического сопротивления движению. При этом скорость движения дуги и дугового пятна зависит от условий в разрядной камере плазматрона: стабильности газового потока, температуры и плотности газов, напряженности магнитного поля управляющих электромагнитов (магнитов), чистоты поверхности электродов и т. п. и во всех случаях остается иеконтролнруемой.

Для поддержания необходимого температурного режима электродов за счет равномерной эрозии электродов необходимо определить скорость перемещения дуговых пятен вдоль оси электрода.

Известны способы определения скорости перемещения дуговых пятен по электродам, при которых применяют зонды и регистрируют свечение раскаленных газов через отверстия в электродах с помощью фотоэлементов, фоторезисторов, фотоумножителей. Применяются также скоростная киносъемка и стробоскопический эффект.

Известные способы определения скорости перемещения дуговых пятен по электроду имеют существенные недостатки:

а)малую достоверность, так как в перемещении, которое проявляется в виде светового эффекта, участвует световой след дуги - ионизированный газ, что вызывает эффект, аналогичный движению дуговых

б)зонды оказывают влияние на движение дуговых пятен (дуга обычно задерживается на них);

Кроме того, в условиях эксплуатации плазматронов определение скорости перемещенпя дуговых пятен известными способами практически невозможно.

Цель изобретения - разработка такого способа определения скорости перемещения дугового пятна на электродах плазматрона, который может быть реализован при разл чных схемах и конструкциях нлазматроноБ в условиях практического использования плазмагенераторов, который повысит достоверность определения скорости перемещения дуговых пятен и обеспечит непрерывный контроль скорости перемещения дуговых пятен в условиях эксплуатации для создания оптимального теплового режима электродов и повышения эффективности работы плазматронов.

Для этого токоподвод к исследуемому электроду плазматрона раздваивают и подсоединяют к двум концевым точкам электрода так, что образуется измерительный мост, плечи которого состоят из разветвленных частей токоподвода и участков электрода от места положения дугового пятна до концевых точек электрода, а затем измеряют напряжение между концевыми точками электрода - в диагонали моста и по изменению этого напряжения судят о скорости перемещения дугового пятна.

Способ поясняется чертежом.

Плазматрон содержит задний электрод 1, изолятор-завихритель 2 для иодачи рабочего тела, передний электрод 3 с концевыми точками 4, 5 (6 - точка подключения положительного полюса источника питания плазматрона; 7, 8 - точки, характеризующие положение дугового пятна электрода).

От ujHHbi источника питания раздвоенными проводниками осуществляется токоподвод к концевым точкам 4, 5 исследуемого электрода. Раздвоенные проводники токоподвода и участки электрода от места положения дугового пятна (от точек 7, 8} до концевых точек 4, 5 электрода образуют четырехплечий измерительный мост. При этом между точками 5, 7 и 6, 8 находится диагональ питания моста, между точками 4, 5 - измерительная диагональ.

Между концевыми точками электрода в измерительной диагонали моста измеряют напряжение электроизмерительным прибором 9 и по изменению этого напряжения судят о

скорости перемещения дугового пятна по электроду вдоль его оси. Изменение положения дугового пятна на электроде приводит к изменению сопротивления участков электрода между точками 7, 8 и концевыми точками 4 и

5 электрода и соответствующему изменению напряжения в измерительной диагонали, характеризующему изменение пути перемещения дугового пятна по электроду вдоль его оси, т. е. скорость перемещения дугового пятна по электроду в указанном направлении.

Предмет изобретения

Способ определения скорости перемещения дугового пятна на электродах плазматрона, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, токоподвод к исследуемому электроду плазматрона раздваивают и подсоединяют к двум концевым точкам электрода так, что образуется измерительный мост, плечи которого состоят из разветвленных частей токоподвода и участков электрода от места положения дугового пятна до концевых точек электрода, и измеряют напряжение в диагонали моста между концевыми точками электрода, а по изменению этого напряжения судят о скорости перемещения дугового пятна на электроде.