[发明专利]电火花发生装置、能量测试装置及电火花发生系统

说明书

本发明提供了一种电火花发生装置、能量测试装置及电火花发生系统，包括：低压续弧模块、高压击穿模块和放电电极模块；放电电极模块包括放电电极，放电电极的电极材料和电极间距可调；低压续弧模块与放电电极模块相连接，用于在放电电极间产生电火花；其中，产生电火花所需的放电能量可调；高压击穿模块与放电电极模块相连接，用于产生击穿能量，以使放电电极间的空气被击穿；其中，击穿能量可调。本发明能够调节低压续弧回路的放电能量以及高压击穿回路的击穿能量，适用于不同放电电极参数工况下的放电。

技术领域

本发明涉及电火花发生技术领域，尤其是涉及一种电火花发生装置、能量测试装置及电火花发生系统。

背景技术

电火花是一种危险的事故隐患，能够造成严重的火灾、爆炸灾害；同时，电火花也是一种重要的点火方式，在能源、动力等领域具有广泛的应用。电火花发生装置是研究电火花安全防治与能量利用的关键手段，基于高压击穿、低压续弧原理的电火花发生装置是目前较为先进、应用较多的一种电火花发生技术。现有的电火花发生装置高压击穿回路的放电能量一般是固定值，无法根据特殊环境和电极材料、电极间距进行调整，低压续弧回路产生的电火花能量测试不准确，电火花能量计算繁琐及处理误差较大，因此，现有的电火花发生装置不适用于放电电极材料或电极间隙等参数需要精确调整的工况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电火花发生装置、能量测试装置及电火花发生系统，能够调节低压续弧回路的放电能量以及高压击穿回路的击穿能量，适用于不同放电电极参数工况下的放电。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种电火花发生装置，包括：低压续弧模块、高压击穿模块和放电电极模块；放电电极模块包括放电电极，放电电极的电极材料和电极间距可调；低压续弧模块与放电电极模块相连接，用于在放电电极间产生电火花；其中，产生电火花所需的放电能量可调；高压击穿模块与放电电极模块相连接，用于产生击穿能量，以使放电电极间的空气被击穿；其中，击穿能量可调。

在一种实施方式中，低压续弧模块包括可调电阻、高压电源单元和多个并联连接的第一电容；低压续弧模块通过接通不同的第一电容和调节高压电源单元的输出电压来调节放电能量，并通过调节可调电阻控制第一电容的放电时间。

在一种实施方式中，高压电源单元用于为低压续弧模块中的第一电容提供充电电能。

在一种实施方式中，高压击穿模块包括升压线圈和多个并联连接的第二电容；高压击穿模块通过接通不同的第二电容调节击穿能量；当启动点火后，接通的第二电容释放的电能经升压线圈后到达放电电极，以使放电电极间的空气被击穿。

在一种实施方式中，电火花发生装置还包括电源模块；电源模块分别与低压续弧模块和高压击穿模块相连接，用于为低压续弧模块的高压电源单元和高压击穿模块提供电能。

第二方面，本发明实施例提供了一种能量测试装置，包括测量模块和计算模块；测量模块与电火花发生装置相连接，用于获取电火花发生瞬间放电电极的瞬时电压值和瞬时电流值；计算模块与测量模块相连接，用于根据瞬时电压值和瞬时电流值确定电火花能量。

在一种实施方式中，测量模块包括：高压探头、电流探头和示波器；高压探头设置于放电电极的两端，用于获取电火花发生瞬间放电电极的瞬时电压值；电流探头设置于放电电极回路中，用于获取电火花发生瞬间的瞬时电流值；示波器分别与高压探头和电流探头相连接，用于采集并储存瞬时电压值和瞬时电流值。

在一种实施方式中，计算模块包括电子设备，用于从示波器获取瞬时电压值和瞬时电流值，并根据瞬时电压值和瞬时电流值确定电火花能量。

在一种实施方式中，计算模块用于按照以下公式计算电火花能量：