Способ измерения мощности электрического разряда в плазматроне Советский патент 1982 года по МПК H05H1/00 H05B7/00 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в плазмохимии.

Известен способ измерения мощности разряда в плазмотроне .путем измерения ВХОДНЫХ электрических парамет ров - напряжения и тока разряда f1. Недостатком данного способа является значительная погрешность определения мощности разряда по этим параметрам .

Известен способ измерения мощности разряда в плазмотроне путем измерения параметров плазмообразующего газа в разряде колориметрирования тепла, выделяемого в плазмотроне и плазменной струей - расхода воды и изменения температуры f2j.

Недостатком известного способа является значительная инерционность измерения и определения мощности разряда и невозможность использованияспециальных калориметров в ряде плазмотронов, как следствие, низкое качество целевого продукта.

Цель изобретения - повышение качества выпускаемого продукта путем повышения точности и сокращения времени на измерение параметров разряда.

Поставленная цель достигается тем; что согласно способу измерения мощности электрического разряда в плазмотроне путем измерения параметров. плазмообразующего газа в разряде леред зажигани еи разряда устанавливают статическое давление в разрядной камере др и во время горения разряда, по разности которых опре10деляют мощность разряда.

На фиг. 1 изображено распределение потоков газа в двух трубах при равных условиях истечения на фиг.2 распределение потоков газа в двух

15 трубах при горении в одной из них ВЧИ плазменного разряда; на фиг. 3 схема с ВЧЕ плазменным разрядом; на фиг. 4 - схема с СВЧ плазменным раз2Q рядом; на фиг. 5 - схема с электроду говьпи .разрядом; на фиг. б - чертеж ВЧ плазмотрона с датчиками статического давления; на фиг. 7 - график изменения разности давлений д Р при изменении мощности разряда для двух

25 различных расходов газа.

Способ осуществляется следующим образом.

Если через завихритель ввести газ в камеру плазмотрона с расходом Q,

30 то его расход установится одинаковым по Q/2, если условия течения газа в них одинаковые (фиг. 1), J Но если на одну из труб поместить индуктор и зажечь разряд, то условия истечения газа изменяются (фиг, 2) и в свободну1ю от разряда часть трубы увеличивается расход газа, а через разряд снижается. Величина перераспр деления расхода газа однозначно связана с параметрами разряда. Причем не имеет большого значения, какого типа разряд зажигать в правой трубе ВЧ емкостной (фиг. 3), СВЧ-разряд (фиг. 4) или обычный электродуговой азряд переменного или постоянного тока. В любом случае разряд является профильным соп1х тивлением, вносимым в газопровод. Более удобно на практике измерять не перераспределение расходов газа, а величину статического давления перед разрядом, изменение которого и вызывает его перераспределение. Поэтому Б реалы ом плазмотроне одностороннего истечения целесообраз но установить датчик для измерения статического давления в разрядной камере перед разрядом (фиг. 6). Предлагаемый способ был реализо,ван при измерении мощности ВЧ индукционного разряда в диапазоне 5-15 кВ При этом удавалось поддерживать

Т -€

(ffe.2

Qr-s/г Л

-о ность ВЧИ разряда в пределах ±5%, что обеспечивало выпуск пигментной цвуокиси титана только 1 сорта. Формула изобретения Способ измерения мо1цно ::ти электрического разряда в плазмотроне путем измерения параметров плазмообразующего газа в разряде, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени на измерение, перед зажиганием разряда устанавливают рабочий расход плазмообразующего газа и измеряйт статическое давление в разрядной камере до и во время горения разряда, ПС разности которых определяют мощность разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сорокин Л.М. Высокочастотные плазменные устрюйства. В сб. Физика и техника низкотемпературной плазмы. Минск, Наука и техника, 1976. 2.Кулагин И.Д. и др. Эффективность индукционного нагрева газа. В сб. Генераторы низкотемпературной плазмы. Энергия, 1969, с. 310-311.

Hf /г

Ф1/г.

нб/г

ю86ti

г

i

6 8 rff // f fl fffff.c

о

/Q-5,

У

Qg,

V

/

/

/

i фуг. 7