介质阻挡放电实验装置与测试方法织网机
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介质阻挡放电实验装置与测试方法
介质阻挡放电实验装置与测试方法 2012年09月08日 介质阻挡放电功率相关因素分析 介质阻挡放电(DBD：Dielectric BarrierDischarge)，也称为无声放电，是一种非平衡态的、非稳定的和不均匀的放电。介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电卒间的一种气体放电，将频率为几千到几万赫兹的高压交流电加载到放电电极的两端，当电压超过Paschen击穿电压时，放电空间的气体就会形成介质阻挡放电。 虽然介质阻挡产生等离了体在臭氧合成、污水处理、表面处理、材料改性、空气净化等方面应用较为广泛，但是对放电机理的研究相对较少或者相关因素在放电过程中的作用考虑不够全面。本文主要通过调节放电电压、放电环境的气压、放电电极之间间隙、放电电源频率和占空比等几个因素，对在实验中的测量数据利用Q—vLissajous图形法计算放电功率，对实验结果进行分析，探讨各因素对DBD放电功率的影响，以对今后提高放电效能的研究提供一定的参考。1 实验装置与测试方法1．1介质阻挡放电功率测量系统电极采用下行板形式，绝缘介质板为玻璃板。电极置于密闭的放电容器内，容器内的气压可改变。放电试验之前，先用真率泵对放电容器抽气，使容器内的气压达到所需的真率度。玻璃板采用厚度为4 mm的普通玻璃。为了在两个电极之间改变不同的放电间距，分别采用2 mm、2．5 mm、3 mm高的尼龙棒将两玻璃板隔开。放电电极采用目数为400的钢丝网，钢丝网平整地胶贴于玻璃板上。放电电压、电流波形通过等离了体电源内部分压电容C1和C2来测量，其分压比为1 000，放电空间传输的电荷用一个1 00 nF的电容获得。示波器采用泰克TDS2002数字存储示波器。1．2介质阻挡放电功率测量 介质阻挡放电功率测量方法通常有三种，分别是功率表法、瞬时功率法和Q--V Lissajous图形法。功率表法测量的功率是介质阻挡放电功率和电源功率的总和，再减去电源空载时的功率作为介质阻挡放电的功率。由于空载时的电源功率损耗不能等同于放电时的电源功率损耗，因此功率表法存在较大的误差。瞬时功率法使用高压电压探头和电流探头直接读取介质阻挡放电电极两端电压、电流值计算功率，其缺点是在功率较小，放电电流较小时，噪声较大，误差也很大，而且DBD放电时的电流、电压变化很大，很难用它们来计算放电功率。目前测量介质阻挡放电功率主要采用Q--V Lissajous图形法。该方法通过具有一定分压比的分压电容可以得到一个相对稳定的Lissajous图形，利用该图形面积可以较为准确地计算出放电的功率。