基于脉冲电晕放电电离源的离子迁移谱仪设计与实现

针对传统直流电晕放电离子迁移谱仪(CD-IMS)稳定性差、功耗高的不足,设计制备了针-针结构脉冲电晕放电电离源,并使用该电离源搭建了脉冲CD-IMS装置。研制的高压脉冲发生电路输出幅值和脉冲重复周期可调,体积小、功耗低。研究了放电稳定性并进行了实际样品测试,在无离子门的情况下得到了正、负离子模式反应离子峰谱图。该装置在正负模式下的分辨率分别为25.17(甲基磷酸二甲酯(DMMP)二聚体)和15.88(水杨酸甲酯)。     

大气压氮等离子体介质阻挡放电的发射光谱研究

本文建立了氮等离子体介质阻挡放电发生系统,利用发射光谱法探寻不同电压下氮等离子体发射光谱的变化规律.测得在不同放电形式下,N2(C3Пu-B3Пg)、N2(B3Пg-A3Σ+u)、N+2(B2Σ+u-X2Σ+g)以及NO-γ(A2Σ-X2П)谱带系的产生规律,分析了其内在粒子反应形式,测出了N2的第二正带337.1 n...     

针-柱结构敞开式离子源和微型气泵集成系统的放电特性

设计了一种小型针-柱电晕放电结构,实现了敞开式离子源和微型气泵的系统集成。通过数码相机拍摄的针-柱放电图像和示波器记录的特里切尔放电波形,验证了该针-柱结构在没有外界气流、间隙仅2 mm的实验条件下实现了稳定的电晕放电。对针-柱结构电晕放电特性进行了研究,讨论了放电电压、镇流电阻、柱直径大小、针-柱间距等参数对针-柱电晕放电的影响,通过伏安特性曲线分析得出在放电电压为-3 800 V、镇流电阻为10 MΩ、柱直径为4 mm、间距为2 mm的实验条件下,产生的离子风气体流速最大（采用testo 405-V1风速仪测得最大气体流速为1.15 m/s）。该针-柱结构可采用微机电系统（MEMS）工艺加工实现,有望应用于质谱仪、离子迁移谱、高场非对称波形离子迁移谱等便携式分析仪器中,实现敞开式离子源和微型气泵的双重功能。     

利用无人机采集高压线图像检测电晕放电的研究

在高压领域,电晕放电是最困扰电力输送企业的问题之一。电晕放电是由带电导体周围的气体发生电离引起的放电,为了克服这一现象,有必要对高压电线进行实时监视,并设法使损耗保持在合理范围内。为做到这一点,提出了使用无人驾驶飞行器的方法,即在飞行器上装配探测电晕放电所需要的设备,提取无人机采集的图像,使用Radon变换及Matlab函数进行分析,实现高压线路电晕放电的检测。     

敞开式小型线-筒电极负电晕放电离子源(英文)

针对目前商用质谱仪的离子源都为封闭式且工作在真空或者低气压环境中,应用范围十分受限这一问题,提出了一种新型的可在大气环境下工作的离子源.该离子源通过电晕放电产生离子,呈线-筒结构,由内电极和外筒电极组成,电极直径分别为0.16 mm和4 mm.外筒电极上开有对称的4个槽,用于通入样品和牵引离子.实验结果表明,在大气环境下,当载气为N2,内电极电压达到-3 800 V时,内电极和外筒电极之间发生电晕放电,可以很好地电离乙酸等负电性的化学物质.质谱图显示,大气中的N2和O2可能也参与电离,生成了NO-2 (m/z:46)、 NO-3 (m/z:62)和[M+NO-H]- (m/z: 89).结合COMSOL仿真软件,对该离子源的放电起始电压进行了理论分析,分析结果与实验结果相符.此外,该离子源接口简单,可广泛应用于敞开式质谱仪、离子迁移质谱仪(IMS)和高场非对称波形离子迁移质谱仪(FAIMS)中.     

输电线路风雨激振分析模型及数值分析

在分析电晕放电激振机理的基础上,基于有限单元法和Newmark积分法建立了输电线路风雨激振有限元分析模型。基于试验和数值分析方法,以输电线型号LGJ-240的相关参数为参考,分别研究了电晕放电离子风的产生及响应、电晕力和风载作用下的瞬态响应和谐响应特性。研究表明,电晕放电对舞动具有显著作用,并在特定输电线结构条件下,易于与外界风载耦合作用引起舞动。分析方法和结论可为多风雨区域的特高压输电线路设计、已有线路升级改造以及振动抑制提供必要参考。     

基于小波变换的紫外光和可见光图像融合算法

针对高压设备电晕放电和故障点定位的问题,设计了一种基于紫外电晕技术的高压放电检测系统,并提出了一种适用于紫外光图像和可见光图像融合的小波算法。利用240 nm^280 nm这一日盲波段获取紫外放电图,引入了图像融合技术,实现了对电晕区域精确地定位。小波变换具有很好的时频特性,可以用于同时提取不同尺度上的有用信息,为图像融合提供了有利条件。通过仿真实验,将该算法与以往的加权平均方法和拉普拉斯金字塔变换方法进行了比较。研究结果表明,由该方法得到的融合图像可以有效地保留细节和边缘,图像更加清晰,细节更加丰富,融合效果明显优于其他两种方法。该方法满足紫外检测系统的需要,能够广泛应用于电晕放电的检测和定位,从而为解决电晕问题提供依据。     

M2带锯条脉冲放电强化切割寿命的提高

利用脉冲放电强化法对M2(W6Mo5Cr4V2)带锯条齿部进行了强化实验。研究了放电功率和占空比对强化层结构和性能的影响规律,找到了较理想的搭配参数;分别研究了在N2和CO2环境介质中进行强化对强化层性能的影响,结果发现强化层硬度和耐磨性较空气中都有明显提高,且CO2的提高更为显著,最后通过实际的切割试验验证了实验结果。     

基于声发射技术的绝缘子在线监测方法的研究

通过对绝缘子现行的污秽监测方法的研究分析,提出了基于声发射技术的绝缘子污秽放电在线监测方法,对电晕放电和污秽放电声发射信号进行了实验研究,并对两者放电声发射在波形相位与强度上的差别进行了分析比较,基本消除了电晕放电对污秽放电声发射信号的干扰,从而揭示了污秽放电的严重程度和声信号之间的关系,证明了声发射技术在绝缘子在线检测上的可行性。     

静电涂油机梁板电极电晕放电特性研究

借助静电涂油机为实验平台,介绍了静电喷涂的雾化过程.依等离子体理论,研究了静电涂油机梁板电极电晕的放电特性,同时计算得到了梁板电极电晕放电的起晕场强和起晕电压,定性的揭示了油液荷电的雾化机理,为静电涂油机的研制改造提供了参考依据.     

像增强器内部的异常现象

在像增强器制造过程中，其内部将出现离子斑，场致发射，离子和电子闪烁，反电晕放电击穿以及光反馈等常现象。本文重点对离子斑，面板电晕放电击穿以及光反馈等现象进行了分析，找出了原因，提出了消除异常现象的方法与措施。     

应用于紫外检测技术的ICA图像融合算法

针对高压电气设备电晕放电故障点定位问题,对ICA图像融合算法、紫外检测技术和紫外成像系统等方面进行了研究。将ICA图像融合算法运用到高压设备电晕放电检测中,根据高压设备局部放电会发出紫外光的原理和紫外光波长在日盲200 nm~400 nm波段的特点,对高压设备局部放电区域采集紫外光图像和可见光图像进行图像融合,在融合图像中准确定位局放故障点。研究针对紫外图像和可见光图像灰度直方图差别大的特点,对传统Fast ICA算法进行优化,以优化后的权值对融合系数进行加权处理,建立融合规则使局放故障点表达更加清晰,并将算法运用于紫外成像系统。研究结果表明,改进后的Fast ICA算法对比于紫外成像仪的其他算法所得图像信息更加丰富、定位更加精准,融合图像可以有效地定位高压设备电晕放电故障点。     

负电晕放电在SF_6气体泄漏检测中的应用研究

结合负电晕放电的特点和SF6气体自身的强负电性,以及目前基于负电晕放电原理的六氟化硫气体传感器所存在的稳定性差、精度不高、寿命短、不能定量检测等问题,提出了一系列的可行性解决方案,改善了SF6气体传感器的性能和精度,同时使SF6气体传感器在定量检测等方面取得了重大突破。     

一种平面印盖机电晕装置的开发

研究开发一种用于平面印盖机的电晕装置。其结构新颖,安全可靠。弧形放电极设计确保放电的均匀性和有效性。送放电通道设计适合在高速运转中持续供电和保证电晕时间、位置的准确且有效。同步传送机构设计有利于避免"跑偏"现象而影响印刷质量和造成"短路"安全事故。     

往复走丝电火花线切割高效低损耗切割研究

目前,高速往复走丝电火花线切割最高切割效率已突破200mm2/min,传统脉冲电源靠单纯提高脉冲能量来增加切割效率会导致钼丝损伤大、损耗加剧,短时间内就可能出现断丝。从脉冲电源的放电波形分析入手,分析了传统脉冲电源和高效低损耗脉冲电源的差异。研究认为,采用阶梯脉冲合理控制放电电流的前后沿,在加工中对非正常放电脉冲及时切断以减小对电极丝造成的损伤及损耗,采用等能量脉冲方式提高放电利用率等措施能大大提高切割效率,改善切割表面粗糙度,在切割效率190～200mm2/min条件下能实现长期稳定切割。     

电晕损失测量的薄膜传感器研究

针对传统电晕检测设备无法对运行中的线路的电晕损失量直接测量的问题,对电晕损失测量的薄膜传感器进行了研究。通过在输电线路外敷两层薄膜,测量薄膜间的电流,从而测量输电线路电晕放电量。在实验室内架设了110 kV模拟线路并对其进行测试,其平均电晕损失功率为65 W/m,实验数据与首端电阻法电晕损失测量对比,两种测试方法测量数据的相关系数为0.94。通过薄膜传感器能够对运行中的线路的电晕损失量进行直接测量,抗干扰能力强,测量结果准确。     

电动工具中的电气间隙原理及其确定原则

气态材料是常用于电动工具的绝缘介质,因此研究气体间隙的相关理论对于维持电动工具的安全性非常有意义。介绍了火花放电、辉光放电、电晕放电、电弧放电4种气体介质的击穿原理,并重点分析了电气间隙的确定原则。     

带激光测距瞄准的非接触式新型特高压综合验电装置的研发

随着电压等级的升高,直接验电方式越来越难以满足高压输电系统发展的需求。该文提出了一种非接触式特高压综合验电技术,即采用灵敏度极高,检测原理不同的电场传感器和日盲型紫外探头,在用激光对待测点测距定位后,对传输线、开关等高压设备的电场强度和电晕放电中的紫外脉冲分别进行实施检测,以确定线路和设备的带电状态。基于该技术研发了一种新型特高压综合验电仪。     

静电涂敷荧光粉带电机理

根据电晕放电理论,导出由放电针和玻管组成的圆筒形放电系统的电场分布,并导出由负离子与粉粒碰撞,使粉粒带电的数学表达式,对其结果进行了分析.     

辉光放电原子发射光谱法测定钢中超低碳含量

通过对辉光放电原子发射光谱法分析钢中超低碳光谱行为研究,考察样品制备方法、放电电压、电流、预溅射时间和分析时间对光谱强度和稳定性的影响,建立辉光放电原子发射光谱法测定钢中超低碳分析方法。结果表明,以波长为156.143nm和249.326nm的谱线分别为碳和内标铁的分析线。碳强度与内标谱线强度的比值与碳的质量分数呈线性关系,其线性回归方程I=3.7765w+0.001684,并应用此法分析l2种低合金钢标准样品,相对标准偏差(n=11)在5.1～12.3之间。