Способ измерения мощности электрического разряда в плазматроне

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 1 (22) Заявлено 11.02.81 (21) 3251371/18-25 (Я )) М.Кд.з

Н 05 Н 1/00

Н 05 В 7/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

II0 делам изобретений н открытий

) 53) УДК 533 . 9 (088,8) Опубликовано 07.08 82.Бюллетень Мо29

Дата опубликования описания 07.08 82

I .:.

Л.М.Сорокин и A.Â.Ãóãÿÿê

1",, - - . 1

:4 ф „. - )

Р

Институт металлургии им. A.A.Áàéêoâà АН СССР.. ". . 2;::1

" -"=- = П ".i

Ю

t ю (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА

В ПЛАЗМОТРОНЕ

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 1) .

Недостатком данного способа является значительная погрешность определения мощности разряда по этим параметрам.

Известен способ измерения мощности разряда в плазмотроне путем измерения параметров плазмообраэующего газа в разряде колориметрирования тепла, выделяемого в плазмотроне и плазменной струей — расхода воды и изменения температуры (2 ).

Недостатком известного способа является значительная инерционность измерения и определения мощности разряда и невозможность использования. специальных 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. плаэмообразующего газа в разряде перед зажиганием разряда устанавливают статическое давление в разрядной камере др и во время горения разряда, по разности которых определяют мощность разряда.

На фиг. 1 изображено распределение потоков газа в двух трубах при равных-условиях истечения; на фиг.2 распределение потоков газа в двух 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 раз2О рядбм; на фиг. 5 — схема с электродуговым разрядом; на фиг. б - чертеж

ВЧ плазмотрона с датчиками статического давления; на фиг. 7 — график изменения разности давлений и Р при изменении мощности разряда для двух различных расходов газа.

Способ осуществляется следующим образом.

Если через завихритель ввести газ в камеру плазмотрона с расходом g, то его расход установится одинаковым

949852 по Q/2, если условия течения газа в них одинаковые (фиг. 1).

Но если на одну из труб поместить йндуктор и зажечь разряд, то условия истечения .газа изменяются (фиг. 2) и в свободную от разряда часть трубы увеличивается расход газа, а через разряд снижается. Величина перераспределения 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 разряд переменного или постоянного тока. В любом случае разряд являет- 15 ся профильным сопротивлением, вносимым в газопровод.

Волее удобно на практике измерять не перераспределение расходов газа, I а величину статического давления перед разрядом, изменение которого и вызывает его перераспределение.

Поэтому ь реальном плазмотроне одностороннего истечения целесообразно установить датчик для измерения статического давления в разрядной камере перед разрядом (фиг. 6).

Предлагаемый способ был реализо,ван при измерении мощности ВЧ индукционного раэряда в диапазоне 5-15 кВт. (Ipse этом удавалось поддерживать мощ-! ность ВЧИ разряда в пределах 5%, что обеспечивало выпуск пигментнбй цвуокиси титана толькс 1 сорта.

Формула изобретения

Способ измерения мощности электрического разряда в плазмотроне путем измерения параметров плазмообраэующего газа в разряде, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени на измерение, перед зажиганием разряда устанавливают рабочий расход плазмообраэующего газа и измеряЮт 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 устройства. В сб. "Физика и техника ниэкотемпературной 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.

949852

g с ф ЪРл

Ф п/

Составитель Ю. Мельников

Редактор Л.Пчелинская Техред М. Рейвес Корректор Н. Король

Заказ 5770/49 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r . Ужгород, ул. Проектная, 4