[发明专利]一种用于模拟倍压电路电压建立装置及其方法

权利要求书

1.一种用于模拟倍压电路电压建立装置，其特征在于：包括蓄水池(1)、第一单向阀(2)、第一玻璃管(3)、第二单向阀(4)、第二玻璃管(5)、固定桩(6)和升降系统，所述蓄水池(1)上部开口通过第一单向阀(2)与第一玻璃管(3)的中部开口连接，第一玻璃管(3)的下部开口通过第二单向阀(4)与第二玻璃管(5)的下端连接，第一玻璃管(3)设置在升降系统上，隔板上设置有蓄水池(1)和固定桩(6)，第二玻璃管(5)设置在固定桩(6)上；

所述第一玻璃管(3)、第二玻璃管(5)为相同型号的上端开口的透明玻璃管，玻璃管的高度为2h，第一玻璃管(3)的下部开口位于第一玻璃管(3)下部1/4h位置，隔板固定在-h位置，底板固定在-2h位置，固定桩(6)的高度为h；

所述蓄水池(1)上部开口通过第一软管与第一玻璃管(3)的中部开口连接，第一软管上设置有第一单向阀(2)，第一玻璃管(3)的下部开口通过第二软管与第二玻璃管(5)的下端连接，第二软管上设置有第二单向阀(4)，第一单向阀(2)、第二单向阀(4)均为单向液压止逆阀；

所述升降系统包括正转开关(7)、反转开关(8)、蓄电池(9)、电机(10)和螺杆式升降系统(11)，所述蓄电池(9)通过并联设置的正转开关(7)、反转开关(8)与电机(10)电性连接，电机(10)的输出端与螺杆式升降系统(11)连接，螺杆式升降系统(11)与底板固定设置，螺杆式升降系统(11)的驱动端通过底板上设置的底板通孔、隔板上设置的隔板通孔与第一玻璃管(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟倍压电路电压建立装置，其特征在于：所述蓄水池(1)、第一玻璃管(3)、第二玻璃管(5)内的液体为红色墨水。

3.一种用于模拟倍压电路电压建立方法，采用权利要求1-2任一项所述的一种用于模拟倍压电路电压建立装置，其特征在于：包括以下步骤：玻璃管类比于电容，玻璃管中水位类比于电位，0水位线类比于0电位，液体类比于电荷，单向阀类比于高压硅堆，蓄水槽类比于试验变压器接地端，升降系统类比于试验变压器另一端；

步骤一：蓄水池(1)高度为h，放置在隔板上，蓄水池(1)中水位始终保持在0水位线，第二玻璃管(5)设置在距离隔板高度为h的固定桩上，第一玻璃管(3)起始位置位于隔板处；

初始时刻，第二玻璃管(5)内无液体，第一玻璃管(3)中存有高度为h的液体，液面位于0水位线处，此时闭合电机(10)的正转开关(7)，螺杆式升降系统(11)上升，推动第一玻璃管(3)上升h高度后，断开正转开关(7)，第一玻璃管(3)与第二玻璃管(5)处于相同高度，模拟倍压电路充电过程中0-t1过程的各点电位变化情况；

步骤二：第一单向阀(2)自动关闭，第二单向阀(4)打开，基于连通器原理，第一玻璃管(3)中储存的液体会通过第二单向阀(4)向第二玻璃管(5)流动，最终第一玻璃管(3)与第二玻璃管(5)的液位高度都将处于1/2h；

待第一玻璃管(3)与第二玻璃管(5)中水位不发生变化时，闭合反转开关(8)，螺杆式升降系统(11)下降，第一玻璃管(3)底部位于底板位置时，断开反转开关(8)，模拟倍压电路充电过程中t1-t3过程的各点电位变化情况；

步骤三：第一单向阀(2)自动打开，蓄水池(1)中液体流向第一玻璃管(3)，第一玻璃管(3)的水位上升到2h高度，此时第一玻璃管(3)的液面也位于0水位线处，再次闭合正转开关(7)，使螺杆式升降系统(11)推动第一玻璃管(3)上升2h，断开正转开关(7)，第一玻璃管(3)位置与第二玻璃管(5)齐平，模拟倍压电路充电过程中t3-t6过程的各点电位变化情况；

步骤四：第一单向阀(2)自动关闭，第二单向阀(4)打开，基于连通器原理，第一玻璃管(3)中储存的液体会通过第二单向阀(4)向第二玻璃管(5)流动，最终使第二玻璃管(5)的液位高度处于5/4h；

步骤五：重复上述步骤一-步骤四，直至第二玻璃管(5)中水位高度将达到2h；

终止时刻，第一玻璃管(3)位置与初始时刻位置相同。

4.根据权利要求3所述的一种用于模拟倍压电路电压建立方法，其特征在于：第二玻璃管(5)中水位高度h代表电压值+Um，2h即代表+2Um；第一玻璃管(3)中部与第一软管连接处相当于试验变压器零电位，第二玻璃管(5)上端开口处相当于输出电压端，通过初始时刻第一玻璃管(3)中液位h，到终止时刻第二玻璃管(5)中液位2h，即相当于模拟了倍压电路将电压从+Um增长到+2Um的电压建立过程。