CN102736002B - 一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法 - Google Patents
一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
为了解决现有传统直接测量等检测技术在臭氧发生管拉弧状态下无法检测的问题，本发明提出了一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法，通过高速可见光敏管实时地对臭氧发生管正负两电极等易出现拉弧处进行可见光的测量，通过分压电路进行光电处理后转化为电压信号，通过对臭氧发生管不同工作状态下所采集的电压信号进行分类，并通过计算求取出各类状态下电压信号的期望值，从而利用各个状态下的期望值划分出臭氧发生管正常工作与拉弧的状态，并确定出臭氧发生管是否存在拉弧的判定标准。依照臭氧发生管拉弧诊断标准可准确地判断出臭氧发生管的拉弧状态，并对相应的拉弧进行有效地处理，达到对臭氧发生管在拉弧状况下准确、实时保证出现拉弧的臭氧发生管进行及时的更换。
Description
技术领域
本发明涉及一种故障检测方法，特别涉及一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法，属于检测技术领域。
背景技术
目前市场上的臭氧发生管在大批量生产时难免会出现质量参差不齐等问题，工作在高频、高压下的臭氧发生管极易出现拉弧现象，严重影响臭氧设备的正常使用。
现常用的臭氧发生装置的故障检测、诊断方法都集中在对臭氧发生电路的故障诊断上，而对于臭氧发生管的拉弧检测往往受高频、高压工作环境的限制，缺乏有效的检测手段和方法。当臭氧发生管出现拉弧时，现有的对臭氧发生电路的拉弧检测方法无法对臭氧发生管拉弧故障作出有效地检测判定，使得臭氧发生装置继续工作在拉弧故障状态下，这样不仅达不到净化消毒的作用，而且在长时间拉弧下运行会对臭氧发生电路造成无法恢复的损坏。文献“高少波，许东卫，刘钟阳. DBD型臭氧发生器M型‘缺口’现象的探讨[J]. 电力电子技术，2011, 1(45)： 85-87”，对大功率介质击穿型臭氧发生器在开关管交替导通时，臭氧发生管对变压器及其驱动电路所产生的影响作出了说明解释，但就臭氧发生管在故障状态下的影响未作出说明。文献“罗志勇，史忠科. 一种推挽式电路故障诊断方法的仿真研究[J]. 计算机应用研究，2006,
3：53-72”，通过仿真得到各种故障状态下的输出电压信号，经过处理提取故障特征量，确定出故障诊断模型。但其仿真处理只是针对于臭氧发生电路，对于臭氧发生管工作中所出现的故障状况未作考虑。综上所述，由于臭氧发生管工作在较为特殊的环境下，使得传统的直接测量等检测方法对于臭氧发生管的拉弧检测并不适用，而现有的对于臭氧发生电路的故障检测、诊断方法无法检测出臭氧管的拉弧状况。
发明内容
为了解决现有传统直接测量等检测技术在臭氧发生管拉弧状态下无法检测的问题，本发明提出了一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法，通过高速可见光敏管实时地对臭氧发生管正负两电极等易出现拉弧处进行可见光的测量，通过分压电路进行光电处理后转化为电压信号，通过对臭氧发生管不同工作状态下所采集的电压信号进行分类，并通过计算求取出各类状态下电压信号的期望值，从而利用各个状态下的期望值划分出臭氧发生管正常工作与拉弧的状态，并确定出臭氧发生管是否存在拉弧的判定标准。依照臭氧发生管拉弧诊断标准可准确地判断出臭氧发生管的拉弧状态，并对相应的拉弧进行有效地处理，达到对臭氧发生管在拉弧状况下准确、实时保证出现拉弧的臭氧发生管进行及时的更换。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法，其特点是包括以下步骤：
1、在臭氧发生管正常运行，产出的臭氧量不小于额定值的工作状况下，用功率电阻对供电电源进行分压成A/D可采集的电压值，该分压端在臭氧发生管正负电极接头的安全距离处连接光敏管，或采用光纤传输到电路板上的光敏管，待稳定运行后，定时测量多组数据，并对所测量的数据求取平均值；
2、模拟臭氧发生管拉弧的工作状态，用功率电阻对供电电源进行分压成A/D可采集的电压值，分压端连接光敏管在臭氧发生管正负电极接头的安全距离处或采用光纤传输到电路板上的光敏管，待稳定运行后，定时测量多组数据，并对所测量的数据求取平均值；
3、分别以所求取出的在臭氧发生管正常工作和臭氧发生管拉弧状况下的两个电压信号平均值20%的幅度作为相对应的臭氧发生管工作状态的区域划分，并以此作为检测臭氧发生管是否处于拉弧故障状态的判定标准，依据得出的判定标准对实时检测的臭氧发生管进行相应地处理。
本发明的有益效果是：本发明通过对工作在高频、高压环境下的臭氧发生管的工作状况，通过高速光敏二极管实时地对臭氧发生管正负两电极等易出现拉弧处进行可见光的测量，依照臭氧发生管拉弧故障的判定标准准确地判断出臭氧发生管是否出现拉弧状态，并对故障进行有效地处理，达到对臭氧发生管在拉弧状况下准确、实时地检测，及时地对出现拉弧状况的臭氧发生管进行更换。
下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。
附图说明
附图1是本发明一种臭氧发生管拉弧的光电检测的故障检测电路；图1中：(1)和(2)是电阻；(3). 光敏二极管；(4). 输出电压；
附图2是本发明一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法具体实施例的臭氧发生电路原理图；图2中：1是5A保险； 2是KBU1010整流桥；3是400V/150uF电解电容；4是500KΩ/0.5W电阻；5和6是参数相同型号为2SK1081的MOSFET；7和8是参数相同型号为RS307的续流二极管；9、10、11和12是参数相同型号为472M/2KV的高压陶瓷电容；13是功率为75W的高压包。
实施例说明
参照附图1、图2。
本实施例针对某家用净水机，功率70瓦，臭氧管为玻璃电介质，工作电压7000V~9000V，臭氧发生电路采用推挽型放大电路，两路开关管频率10KHz，占空比15%，机器正常工作下臭氧产量在400mg/h以上；具体步骤如下：
1、在臭氧发生管正常运行，产出的臭氧量不小于额定值的工作状况下，用一个2KΩ与3KΩ的0.25W电阻对5V供电电源进行分压成3V电压，分压端连接光敏管（型号为VBPW34X）安装在臭氧发生管正负电极接头的几何中心上方5cm处，待稳定运行10分钟后，每格1分钟测量一次，测量10组数据，并对所测量的数据求取平均值为2.83V；
2、模拟臭氧发生管在拉弧故障的工作状态，用一个2KΩ与3KΩ的0.25W电阻对5V供电电源进行分压成3V电压，分压端连接光敏二极管（型号为VBPW34X）安装在臭氧发生管正负电极接头的几何中心上方5cm处，待运行20分钟后，每格2分钟测量一次，测量20组数据，并对所测量的数据求取平均值为0.87V；
3、分别以所求取出的在臭氧发生管正常工作和臭氧发生管拉弧状况下的两个电压信号平均值20%的幅度作为相对应的臭氧发生管工作状态的区域划分，划分结果如表1所示，
表1
| 臭氧管工作状况 | 电压信号范围/V | 是否进行拉弧警告 |
| 正常 | （2.55，3.11） | 否 |
| 拉弧 | （0.78，0.98） | 是 |
并以此作为检测臭氧发生管是否处于拉弧状态的判定标准，依据得出的判定标准对实时检测的臭氧发生管进行相应地处理。
Claims (1)
1.一种臭氧发生管拉弧的光电检测方法，其特点是包括以下步骤：
(1)
在臭氧发生管正常运行，产出的臭氧量不小于额定值的工作状况下，用功率电阻对供电电源进行分压形成A/D可采集电压值的分压端点，该分压端点在臭氧发生管正负电极接头的安全距离处连接光敏管，或采用光纤传输到电路板上的光敏管，待稳定运行后，定时测量多组数据，并对所测量的数据求取平均值；
(2)
模拟臭氧发生管拉弧的工作状态，用功率电阻对供电电源进行分压成A/D可采集的电压值，分压端连接光敏管在臭氧发生管正负电极接头的安全距离处或采用光纤传输到电路板上的光敏管，待稳定运行后，定时测量多组数据，并对所测量的数据求取平均值；
(3) 分别以所求取出的在臭氧发生管正常工作和臭氧发生管拉弧状况下的两个电压信号平均值20%的幅度作为相对应的臭氧发生管工作状态的区域划分，并以此作为检测臭氧发生管是否处于拉弧故障状态的判定标准，依据得出的判定标准对实时检测的臭氧发生管进行相应地处理。
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