SU998046A1 - Установка дл измерени радиальных распределений динамического напора электрической дуги - Google Patents

Description

Изобретение отноЬитс  к приборостроению , в частности к устройствам измерени  радиальных распределений динамического напора электрической

дуги.

Известна установка дл  измерени  давлени  дуги на сварочную ванну в среде защитного газа, состо ща  из вертикально подвешенной пластины-электрода , устройства дл  стабилизации дуги, гор щей горизонтально, и шкалы отсчета угла Отклонени  пластины от вертикали 1.

Недостатком этой установки  вл етс  то, что ее можно использовать только дл  измерени  общего усили  дуги на поверхность анода. Кроме того , вследствие интенсивного разрушени  материала анода эту установку невозможно применить дл  измерени  динамического напора дуг большой мощности (от 4 до 100 кВт).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  установка дл  измерени  радиальных распределений динамического напора электрической дуги, содержаща  устройство дл  стабилизации плазменной дуги, плоский охлаждаемый электрод с вы полненным в нем сквозным стробирующим отверстием, к вьрсоду которого через преобразующие элементы подсоеди-( нен регистрирующий прибор 2.

Недостатком известной установки  вл етс  невозможность измерени  радиальных распределений динамического напора электрической дуги большей мощности (выше 4 кВт), так как в этом случае происходит интенсивное

10 разрушение материала электрода вследствие резкого уменьшени  теплообмена , наступакнцего в результате кризиса последнего, состо щего в переходе от пузырькового режима кипени  охла15 дител  к пленочному. Причиной кризиса теплообмена  вл етс  малоподвижность опорного п тна дуги, через которое проходит значительный тепловой поток.

20

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы установки путем уменьшени  термического воздействи  электрической дуги большой мощности на охлаждаемый электрод.

25

Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  измерени  радиальных распределений динамического напора электрической дуги, содержащей устройстводл  стабилизации плаз

30 менной дуги, охлаждаемый электрод с стробирук цим отверстием, к выходу которого через преобразовательные элементы подсоединен рёгиструющий прибор, электрод выполнен в виде установленного с возможностью вращени  вокруг продольной ,оси цилиндра и -снабжен приводом, причём один его конец через втулку св зан с приводом а другой - с центрирующей опорой, стробирующее отверстие расположено на его боковой поверхности, а преобразовательные элементы - во втулке. На фиг. 1 изображена установка, общий вид в продольном сечении; на фиг. 2 - крива  радиального распределени  динамического напора плазмен ной дуги. . Установка состоит из устройства 1 стабилизации плазменной дуги (например плазмотрона), электрода 2, выполненного в виде кругового цилиндра с возможностью вращени  вокруг рродольной оси 3, внутренн   поверхность которого образует с наружной поверхностью ступенчатого цилиндра 4 полость 5, заполн емую охладителем причем на боковой поверхности электрода 2 расположено сквозное отверсти с впа нной в него трубкой Пито 6, вы ходрой конец которой соединен с преобразовательными элементами, представл ющими собой конденсаторный микрофон, выполненный в виде капсулы 7, и расположенный последовательир за ним предварительный усилитель 8, которые закреплены внутри переход ной втулки 9, соедин ющей один конец кругового цилиндрического электрода 2 с приводом вращени  (патроном) и предварительный усилитель 8 через подвижные кольца 11, насаженные на нее, - с регистрирующим прибором 12, .причем другой конец электрода 2 закреплен через уплотнени  13 в центри рукадей опоре 14 с отверсти ми Дл  подвода и отвода охладител . Установка- работает следующим обра зом. На вход опоры 14 подаетс  охлажда юща  вода. Плазмотрон 1 выставл ют так, чтобы центр сопла и стробирующе го отверсти  с трубкой Пито 6 располагались соосно.Црсле этого возбуж дают дугу,устанавливают ее ток и включают вращение электрода 2. При вращении электрода 2 стробиру щее отверстие периодически сканирует п тно дуги по его диаметру. Изменение динамического напора попадает . на вход трубки Пито. Изменение давле ни  на мембране конденсаторного микрофона 7 преобразуетс  в электрический сигнал, усиливаемый предваритель ным усилителем 8. Электрический сигнал через контактные подвижные кольца 11 передаетс  регистрирующему при бору 12. После выхода плазмотрона на стационарный тепловой режим, длиельность которого (,1 с осто нна  времени плазмотрона), тумлером Съемка на врем  0,6 с ключаетс  запись осциллограммы сигала , пропорционального динамическоу напору на аноде электрической дуи . . Возможность вращени  злектрода вокруг его продольной оси позвол ет увеличить скорость перемещени  опорного п тна дуги относительно стробирующего отверсти  в их относительном движении, а выполнение электрода в виде кругового цилиндра обеспечивает то, что при вращении электрода вокруг своей продольной оси рассто ние от среза сопла до боковой поверхности электрода остаетс  посто нным, т.е.длина дуги в процессе измерени  не мен етс . Пример.В лаборатории ДМетИ была изготовлена установка согласно изобретению и проведен сопоставительный анализ этой установки с известной на предмет эффективности их использовани  дл  измерени  радиальных распределений динамического напора электрической дуги большой мощности. Установка помещалась на токарный станок таким образом, что свободный конец переходной втулки 9 закрепл лс  в патроне 10 токарного станка, а центрирующа  опора 14 - в пиноле задней бабки. В качестве устройства 1 дл  стабилизации дуги примен лс  плазмотрон с вынесенной дугой, у которого глубина утоплени  катода из тарированного вольфрама - 8 мм) а рабочий газ - азот. Плазмотрон 1 устанавливаетс  на суппорте-станка таким образом, чтобы рассто ние от боковой поверхности кругового цилиндрического электрода 2 до среза сопла составл ло 30 мм, га центр сопла и центр стробирующего отверсти , диаметр которого,- 0,8 мм, находились на ОДНОЙ оси. -К полости 5 электрода 2, толщина, стенки которого 5 мм и диаметр - 100 мм, подводилась вода, направление движени  которой указано стрелками.. При работе установки электрод 2 вращалс  со скоростью об/мин, а плазмотрон 1 работал в следующем режиме; -3 350 А, В, электрическа  мощность ,8 кВт. В качестве регистрирующего прибора 12 примен лс  осциллограф Н117, скорость движени  фотобумаги которого 5 м/с. В результате испытани  было установлено , что нова  установка позвол ет измер ть радиальные распределени  .динамического напора электрической дуги большой мощности (57,8 кВт), в результате чего была записана крива , приведенна  на фиг. 2.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Установка для измерения радиаль- 10 ных распределений динамического напора электрической дуги, содержащая устройство для стабилизации плазменной дуги, охлаждаемый электрод с стробирующим отверстием, к выходу ко-15 торого через преобразовательные элементы подсоединен регистрирующий прибор, отличаю ща яс я тем, что, с целью повышения надежности работы установки путем уменьшения тер мического воздействия дуги большой мощности на охлаждаемый электрод, электрод выполнен в виде установлен* нога с возможностью вращения вокруг продольной оси цилиндра и снабжен приводом, причем его конец через втулку связан с приводом, а другой-с цеНтрирукщей опорой, стробирующее отверстие расположено на его боковой поверхности, а преобразовательные элементы во втулке.