Устройство для измерения скорости перемещения дугового пятна

Устройство для измерения скорости перемещения дугового пятна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (6т) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 2012.74 (21) 20859 31/25 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Саюз Севетскнк

Социалистических

Республик (щ55ОО79 1) „)(„г

Н 05 Н 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384. .6 (088.8) Опубликовано 1505.79. Бюллетень Qo 18

Дата опубликования описания 1805.79 (72) Авторы

ИЗОбратаНИя С. А- Юхимчук, О, М. Свидерская и Н. И. Ломейко (71) Заявитель запорожский машиностроительный институт им. В.Я. чубаря (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМНЦЕНИЯ

ДУГОВОГО ПЯТНА

Изобретение относится к технике тепло-физических исследований и предназначено для определения параметров дугового пятна в плазмотронах коаксиального типа.

И:ьвестны устройства для измерения скорости перемещения дугового пятйа в коаксиальных системах, содержащие измерительные зонды и секционированные электроды T1)-.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство определения скорости перемещения дугового пятна, содержащее разрядную камеру коаксиального типа с наружным секционированным электродом. При помощи осциллографа регист-. рируются токи в секциях электрода, общий ток дуги, напряжение дуги (2).

Скорость перемещения дуги опре- 20 деляется расчетным путем в зависимости от длины секции и времени пребывания на ней дуги.

Это устройство позволяет определить среднюю скорость перемещения электрической дуги, а не скорость перемещения дугового пятна.

Целью изобретения является измерение мгновенной скорости перемещения дугового пятна, что необходимо для тепловых и эрозионных расчетов электродов плазмотрона.

Указанная цель достигается тем, что с обеих сторон к каждой секции электрода подключены токоподводы, в которые введены два равных по величине сопротивления, причем эти сопротивления соединены между собой и подключены через шунтовое сопротивление к одному полюсу источника питания, а параллельно секциям электрода включены измерительные сопротивления с отводами для регистрирующего прибора.. Включение шунтового сопротивления в цепи общего токоподвода и измерительного — параллельно сопротивлению секций позволяет регистрировать шлейфовым осциллографом изменение тока дуги и его производной, падения напряжения на

l секции и его производной. По изменениям этих величин в процессе перемещения дугового пятна определяют скорость этого перемещения.

На фиг. 1 схематически показана разрядная камера коаксиального типа, продольный разрез; на фиг. 2 — то же. поперечный разрез; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема изме-.

550079 4

1 i

Тогда токи 3 =3 =- J

"2 (3) 1 ñ Dg (,-2x) ° (4) (6) Д(),-31Iß,- X)-V,(Х), рения скорости перемещения дугового пятна.

Разрядная камера коаксиального типа состоит из двух цилиндрических медных электродов 1 и 2. Внешний электрод разбит на восемь секций, изолированных прокладками 3 из кварцевой слюды толщиной 2 мм. На внешнем электроде расположена катушка 4.

Внутри электрода 1 расположена внутренняя катушка 5 управления(фиг. 1-2).

Схема измерения (фиг. 3) состоит

30 из сопротивлений Вп, включенных в цепи токоподвода к секциям электрода; сопротивления Вз исследуемого электрода токопроводящей схемы разрядной камеры (сопротивление является величиной переменной, зависящей от привязки дугового пятна); сопротивление шунта

R> для регистрации тока и его производной; измерительного сопротивления

Rrr для регистрации йаденйя напряжения. Ю и его производной. Причем

R1 пятно АцГЙ rrQAAc3 . ЙРО8Од е

Устройство работает следующим образом.

Между электродами 1 и 2 возбуждается дуга постоянногс тока, перемещающаяся под действием магнитных полей катушек 4 и 5, включенных с согласным или встречным направлением магнйтных полей. Электроды 1 и 2 мо- щ гут быть как катодом, так и анодом.

Пятно, перемещаясь по секции, изменяет сопротивление измерительной схемы, образованной сопротивлениями R д, RN> Из, R1 и Rrrr. При этом изменяется разность падений напряжения на секции, вызываемая токаья, противоположно направленными от токоподводов в секции к пятну дуги. Величина разности этих напряжений дУс и скорость ее изменения с сопротивления Rrr регистрируется40 шлейфовым осциллографом (например, К-105) . Синхронно записывается на пленку осциллографа изменение тока и его производной 3у и d Dg/dt с сопротивления R Обработка пленок 45 позволяет рассчитать истинную скорость перемещения пятна дуги следующим, образ ом: где д0с — падение напряжения на исследуемом электроде;

:(1Д2- токи в цепях токоподвода к секциям электрода;, SS

Х-А8, где A - постоянный коэффициент, так как конфигурация электродов не меняется;

E — расстояние от начала электрода до той точки на нем, где нахо- 60 дится пятно в данный момент времени.

Для удобства измерений и расчета

При выборе сопротивлений было принято что

И»ЯП»Язу (2) ЪМэ -2hUg

Из уравнения (4) Х = ° (5)

2 Dg

Так как Х-АО, то д ( — =А,—=ч т.е. изменениеdx jdt есть скорость перемещения пятна дуги, но

dX i 2 ДЗсдЗ ЗД1Я

3 .gr ) . (7) Величины од (Ж с1д() Ж определя» ются из осциллограмм.

Как видно из выражения (7), изменение тока в цепи, вызванные изменением сопротивления в дуге, не препятствуют определению истинной скорости движения пятна.!

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости перемещения дугового пятна, состоящее из двух коаксиальных электродов, внешний из которых выполнен секционированным, при этом каждая секция через шунтовое сопротивление, имеющее выводы для регистрирующего прибора, соединена с одним попюсом источника питания„ а другой полюс источника подключен к внутреннему электроду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения мгновенной скорости перемещения дугового пятна,. с обеих сторон к каждой секции подключены токоподводы, в которые введены два равных по величине сопротивления, причем эти сопротивления соединены между собой и подключены через шунтовое сопротивление к источнику питания, а параллельно секциям электрода включены измерительные сопротивления с отводами для регистрирующего прибора. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лебедев А..Д., СМоляков В.Я.

Устройство дпя диагностики при электродном участке дуги в плазматроне вихревой системы. Труды XV Всесоюзной конференции по физике и генераторам низкотемпературной плазмы. Алма-Ата, 1970.

2. Болотов А.Ф., Деграф Э.Д., Бричкин Л.A. Осциллографические и фотографические наблюдения движения дуги в кольцевом зазоре. Труды IV

Всесоюзной конференции по физике и генераторам ниэкотемпературной плазмы. Алма-Ата, 1970.

550079

jr, +

V и„

Фи . J

Составитель В. Фесенко

Техред Ь.Андрейко Корректор М,помо

Редактор E. Месропова

Тирак 943 . Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 275б/б 7

Филиал ППП Патент, г. Укгород, ул. Проектная, 4