Устройство для исследования нестационарной электрической дуги

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3 (Я) О 1 J 1 44 госудАРствеккый номИтет сссР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ чь. .„,т

1 (21) 3424637/24-25 (22) 15.04.82 (46) 23.12.84.Бюл. Ф 47 (72) А.Г.Мнухин, Е.П.Чубаров, А.А.Поскачей, В.П.Коптиков, В.И.Еременко и В.П.Бабешко (71) Государственный макеевский ордена Октябрьской Революции научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности и Ордена Ленина институт проблем управления .(53) 535.24 (088.8) (56) 1. Карневал Е.Г. и др. Определение температуры плазмы при помощи ультразвука. — В сб.: Измерение температуры в объектах новой техники.

Под ред. Гордова А.Н.M. "Мир", 1965, с. 263-276.

2. Осипова Т.В. Методика измерения температуры и, концентрации электронов в нестационарной дуге переменного тока в продольном потоке сжатого воздуха. — В сб.; Исследование дугогасительных устройств выключателей высокого напряжения, вып.2.

М., "Информэлектро", 1970, с.70-74 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ДУГИ, содержащее приемник оптическоro излучения и устройство для регистрации выходного сигнала; вход которого соединен с выходом выходного усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я чем, 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 выполнен в виде мозаики фотодиодов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока, для выделения наибольшей амплитуды электрического g

Р сигнала, выход которого соединен с входом выходного усилителя.

2 Устройство по п 1 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок для выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала выполнен s виде набора транзисторов, базы которых подключены к катодам соответствующих фотодиодов и выводам нормирующих резисторов, другие выводы которых подключены к делителю напряжения питания, а эмиттеры транзис! торов подключены к общему нагрузочному резистору и являются выходом указанного блока.

1 11307

Изобретение относится к фотоэлектронным измерительным устройствам и может быть использовано для исследования плазменных и взрывных процессов. 5

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

Недостатком данного устройства lO является низкая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для исследования нестационарной электрической дуги, содержащее 15 приемник оптического излучения и устройство для регистрации выходного сигнала, вход. которого соединен с выходом выходного усилителя )2J

2G

Однако известным устройством можно определить температуру дуги только в конкретной точке, так как в качестве приемника оптического излучения использован один фотоэлект-25 ронный усилитель, но для нестационарной, произвольно перемещающейся ,в поперечном потоке воздуха элект:рической 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 35 дуги в метановоздушной среде.

Цель изобретения — определение энергии горящей во взрывоопасной атмосфере электрической дуги путем непрерывной регистрации максимально. 40 го значения ее температуры.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для исследования нестационарной электрической дуги, содержащее приемник оптического из- 45 лучения и устройство для регистрации выходного сигнала, вход которого соединен с выходом выходного усилите"-. ля, введен блок для выделения наибольшей амплитуды электрического 50 сигнала, а приемник оптического излучения выполнен в виде мозаики фотодиодов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока для выделения наибольшей амплитуды 51 электрического сигнала, выход которо . го соединен с входом выходного усилителя.

44 2

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 выделения наибольшей амплитуды электрического сигнала.

Устройство содержит проекционный объектив 1, в фокальной плоскости которого расположены контакты испытываемого аппарата, световод 2 с регулярной укладкой волокна, проекционный объектив 3, в фокальной плоскости которого расположена мозаика фотодиодов 4:приемник оптического излучения,электрические выходы которых подключены.к входам блока 5 для выделения 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, базы которых 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 ll и являются выходом блока 5.

Устройство работает следующим об-: разом.

Испытываемый электрический аппарат помещают во взрывную камеру, заполненную взрывоопасной газовой смесью, и осуществляют им коммутацию токовой нагрузки. При возникновении электрической дуги на контактах аппарата ее иэображение через проекционный объектив 1, световод 2 с регулярной. укладкой волокна и проекционный объектив 3 подается на мозаику фотодиодов 4, которая преобразует световые сигналы в электрические.

3 11

Далее 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 уста-. новлено, 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 °

30744 4

Изобретение дает возможность определять непрерывно максимальную температуру нестационарной дуги, что в свою очередь позволяет определить энергию дуги.

Определение при испытаниях рудничных 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.

Фиг. 1

1130744

Составитель А.Чурбаков .Редактор С.Саенко Техред А.Бабинец Корректор М.Максимишинец

Заказ 9600/29 Тираж 822 :, Подписное

ВНИИПИ Государственнрго комитета СССР по делам изобретений и огкрытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород,; ул..Проектная, 4