Устройство для измерения скорости перемещения дугового пятна

(22) Заявлено 201274 (21) 20859 31/25с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Н 05 Н 1/00 ГосударственныМ комитет СССР по дедам нзобретеннМ и открытнМ.6 (088.8) Дата опубликования описания 1805,79(72) Авторы ИЗОбрЕТЕНИЯ С. А. Юхимчук, О. М. Свидерская и Н, И. Ломейко Р 1) Заявнтбль запорожский машиностроительный институт им. В.Я. чубаря(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМБЦЕНИЯ ДУГОВОГО ПЯТНА Изобретение относится к технике тепло-физических исследований и предназначено для определения параметров дугового пятна в плазмотронах коаксиального типа.5Известны устройства для измерения скорости перемещения дугового пятйа в коаксиальных системах, содержащие измерительные зонды и секционированные электроды И)-.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 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 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(6) Формула изобретения 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 квар цевой слюды толщиной 2 мм. Яа внешнем электроде расположена катушка 4. Внутри электрода 1 расположена внутренняя катушка 5 управления(фиг. 1-2),Схема измерения (фиг. 3) состоит30 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 В) для регистрации тока и его производной; измерительного сопротивления Ви для регистрации йаденйя напряжениями и его производной, ПричемВ 1 В пятнО АЦГЙ ЬОААФс ЙРО 8 ОА еУстройство работает следующим образом.Между электродами 1 и 2 возбуж- . у 5 дается дуга постоянного 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 схеьы, образованной сопротивлениями К, Ви Вз, В 1 и ВЮ. При этом изменяется разность падений напряжения на секции, вызываемая токаьщ, противоположно направленными от токоподводов в секции к пятну дуги. Величина разности этих напряжений ЬУс и скорость ее изменения с сопротивления В регистрируется 40 шлейфовым осциллографом (например, К) . Синхронно записывается на пленку осциллографа изменение тока и его производной 3 и ЙЭ/Ж с сопротивления Вщ. Обработка пленок 45 позволяет рассчитать истинную скорость перемещения пятна дуги следующим,образом: где ьОс - падение напряжения на исследуемом электроде;)1 Д 2- токи в цепях токоподвода к секциям электрода; 55Х-А 3, где А - постоянный коэффициент, так как конфигурация электродов не меняется;1 - расстояние от начала электрода до той точки на нем, где находится пятно в данный момент времени.Для удобства измерений и расчета При выборе сопротивлений было принято чтокюЯ% (2) ЭМэ -2 ЫсИз уравнения (4) Х = (5)2 Э Так как 7-АЯ тод= - =Ъ т.е. изменениедх/д 1 есть скоростьперемещения пятна дуги, но а. 1, сл,дз аю, д А. ) . (7) Величины йЗ (Ж ,ЙьЩ Ю определяются из осциллограмм.Как видно из выражения (7), изменение тока в цепи, вызванные изменением сопротивления в дуге, не препятствуют определению истинной скорости движения пятна. 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 экспертизе1. Лебедев АД., Смоляков В.Я. Устройство дпя диагностики при электродном участке дуги в плазматроне вихревой системы. Труды 1 Ч Всесоюзной конференции по Физике и генераторам низкотемпературной плазмы. Алма-Ата, 1970.2, Болотов А.Ф., Деграф Э.Д., Бричкин. Л,А. Осциллографические и Фотографические наблюдения движения дуги в кольцевом зазоре. Труды 1 Ч Всесоюзной конференции по Физике и генераторам ниэкотемпературной плазьа. Алма-Ата, 1970.550079 и Составитель В. ФесенкоТехред Ь.Андрейко Корректор М.по едактор Е. Месропов Заказ 275 б/б 7 11303 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тн ЦИИИПИ Госу по делам 5, Москвааа 943арственногзобретенийж, Раущ Подписноомитета СССРоткрытийая наб., д, 4/5