发明名称 一种可调式高电压大尺度气泡生成装置
摘要 本发明具体涉及一种实验室条件下可调式高电压大尺度气泡生成装置。一种可调式高电压大尺度气泡生成装置包括充电装置、放电装置、测量装置、安全装置。该大尺度气泡生成装置解决了以往由于气泡尺度小,浮力作用不明显的问题,本装置可成功利用高压实现大尺度气泡的生成。本装置还可外接多个电极,实现不同数目气泡同步异步生成,同时也为模拟水下爆炸气泡实验提供了更加精确的数值,与低电压放电装置相比在大尺度气泡脉动研究领域具有不可替代的作用。
申请公布号 CN103592306B 申请公布日期 2016.05.04
申请号 CN201310563606.1 申请日期 2013.11.14
申请人 哈尔滨工程大学 发明人 张阿漫;王诗平;张帅;姚熊亮
分类号 G01N21/85(2006.01)I 主分类号 G01N21/85(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种可调式高电压大尺度气泡生成装置,其特征是:(1)充电装置包括一块低压稳压电源和一块高压稳压电源,电位器串联在电源的两端;(2)放电装置由N个20uf,额定电压2000V的电容并联后并联到电源和两个电极的两端,N≥2,在每个电容的支路上连接一个开关,两个电极置于透明的水槽中,水槽两侧分别设置高速摄像机和光源,高速摄像机和光源处于同一水平面,水槽内装有去气的水;(3)测量装置包括两块数显电压表,一块测量高压电源两端输出的电压,另一块测量电容两端的电压;(4)安全装置在每个电容两端连接一个电阻和开关;所述的充电装置中低压稳压电源的输入交流电压为220V,输出直流电压为12V;高压稳压电源输入直压为12V;输出直压为2000V;所述的电极为石墨电极;所述的可调式高电压大尺度气泡生成装置安装在金属的仪器箱里;通过调节滑动变阻器RM来调节电源电压输出数值至0‑2000V,由与滑动变阻器并联的电压表V1读出相应的电压值;设定电容值,闭合电容所对应的开关,相应的电容值为80uf;将两带尖石墨电极置于透明的水槽中,水槽两侧设置高速摄像机和光源,高速摄像机和光源处于同一水平面,水槽内装有去气的水;对电容进行充电:通电后电源指示灯L1点亮,电压表V1显示出高压电源输出的电压值,闭合仪器开关K1,对电路中的已连通的高压电容充电,由电压表V2读出电容两端的电压值,当电压表V1与电压表V2的数值稳定且相等时,充电已充满;断开开关K1,充电结束;电容的放电,同时按下电源的放电开关K2和信息采集开始按钮;消除电容中残余的电荷,放电结束后,电压表V2的数值不为0,闭合开关K3,放尽电容内储存的电荷,电压表V2的数值会逐渐减为零;断开电容的放电开关K2和开关K3,断开仪器的电源;数据处理,计算气泡的尺寸,观察气泡的形态和位移变化;输出2000V的直流电压:首先将220V的交流电从插头经保险管送到低压的稳压电源中,然后低压的稳压电源中输出DC12V直流2A;将12V、2A直流的电输入到带有防倒流装置的高压稳压电源中,输出稳定的2000V、2MA直流电;通过调节电位器RM的阻值,使输出电压在0—2000V;通过控制开关的闭合与断开,使电容值在20‑100uf间变化,每闭合一个开关电容值增加20uf。
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