[发明专利]一种电弧加热器在线监测方法

权利要求书

1.一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，包括：

步骤一、通过数据处理终端分别采集位于风洞试验段前端的电弧加热器内部弧室的压力、电弧电压、电弧电流、前后电极的表面温度；

步骤二、在历史试验中，将采集到的内部弧室的压力、电弧电压、电弧电流作为机器学习的训练数据，采用预测算法，得到随时间变化的预测电压U_pre；分别记录下与U_pre同时刻相对应的前后电极的表面温度，得到预测温度T1_his和T2_his；

步骤三、在本次试验中，采集到电弧加热器的电弧电压U、前后电极的表面温度T1、T2；设定规则：在U与U_pre、T1与T1_his、T2与T2_his三组数据中，如果至少有一组数据在同一时刻差异值超过10%，则判定电弧加热器出现异常状态；

步骤四、在试验过程中，当出现设定规则的异常状态后，数据处理终端立即发送指令给电弧加热器的控制系统，切断电弧加热器的供电、供气与供水。

2.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，步骤一中，通过安装在电弧加热器的后电极后端的弧室压力传感器测量电弧加热器内部弧室的压力。

3.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，步骤一中，通过安装在电弧加热器的高压电源上的电弧电压霍尔传感器测量电弧电压。

4.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，步骤一中，通过安装在电弧加热器的电源线上的电弧电流霍尔传感器测量电弧电流。

5.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，步骤一中，通过安装在电弧加热器前后电极旁边的红外测温相机分别测量前后电极的表面温度。

6.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，步骤一中，所述电弧加热器可被配置为焓值范围在10～30MJ/kg的片式电弧加

热器，或管式电弧加热器。

7.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，步骤二中，所述预测算法具体为贝叶斯正则化的BP神经网络预测算法，其输入参量为电弧加热器内部弧室的压力、电弧电流，输出变量为电弧电压。

8.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，还包括一种用于电弧加热器在线监测方法的装置，其包括：一个两头大中间窄的压缩喷管；所述压缩喷管的出口端与风洞试验段对接；所述压缩喷管入口端上对接设置有电弧加热器的后电极；所述电弧加热器的后电极后端固定设置有弧室压力传感器；所述电弧加热器的高压电源上设置有电弧电压霍尔传感器；所述电弧加热器的电源线上设置有电弧电流霍尔传感器；所述电弧加热器的前后电极旁边分别设置有前红外测温相机和后红外测温相机。

9.如权利要求1所述的一种电弧加热器在线监测方法，其特征在于，还包括步骤五，电极寿命的管理方法，其过程为，采用电流时间积分法计算电弧加热器前后电极寿命，通过计算电流对燃弧时间的积分，从而确定电弧加热器前后电极电磨损的极限值，根据不同电流下的运行试验，分别计算出电弧加热器的电弧电流累计积分，当前后电极电磨损的积分值超过了电极的设计值，数据处理终端将在试验过程中提醒控制系统电弧加热器寿命已达到极限，需要更换。