[发明专利]等离子体射流对空气引射量的测量系统

权利要求书

1.等离子体射流对空气引射量的测量系统，其特征在于：包括等离子体发生器、供电系统、冷却系统、供气系统、射流引射保护罩、微压传感器和数据采集系统，所述的供电系统与等离子体发生器的阴极和阳极连接，为等离子体发生器供电；冷却系统与等离子体发生器的冷却水管连接，为等离子体发生器提供冷却；供气系统为等离子体发生器提供工作气体氩气，并为射流引射保护罩提供引射气体氮气或者空气；所述的射流引射保护罩中的引射气体流量是当微压传感器测量引射罩内外压差为零时浮子流量计的显示值，数据采集系统采集微压传感器的电压信号，转换成压差信号显示；

所述的射流引射保护罩为圆柱形引射保护罩，引射气通过入口导管引入作轴向流动进入引射腔内，受到内挡板阻挡转为径向流动，再经过圆筒形多层金属丝网组成的多孔壁结构减速接近为零，当等离子体射流对其周围气体卷吸产生气压降低后，人工引入的引射气在压力梯度的作用下进入等离子体射流周围补充被引射走的气体；通过塑料软管连接到微压传感器一端的压力探针深入到引射保护罩内，测量等离子体射流附近的静压，微压传感器的另一端与外界大气相通，当微压计的电压输出为零压差输出值时，表明人工提供的引射气流量正好等于等离子体射流对环境气体的引射量；将射流引射保护罩入口与等离子体发生器出口对接，两者之间有塑料隔离环作电气隔离，然后通过射流引射保护罩的固定夹具与等离子体发生器一起固定在同一台架上，同时要保证发生器和引射罩在轴线上重合，之后将引射气路与引射罩上进气嘴相连，最后连接压力探针引出的塑料软管到微压传感器上。

2.根据权利要求1所述的等离子体射流对空气引射量的测量系统，其特征在于：所述的等离子体发生器能够分别产生层流和湍流两种流动状态下的等离子体射流。

3.一种应用权利要求1所述的测量系统进行等离子体射流对空气引射量测量的方法，其特征在于：

第一步，供气系统为等离子体发生器供气；

第二步，冷却系统为等离子体发生器提供正常的供水压力，对其进行冷却；

第三步，供电系统为等离子体发生器供电；

第四步，不断细微调整等离子体发生器主气、辅气和切向进气的流量使发生器产生的射流逐渐达到层流状态，记录下主气、辅气和切向进气的流量，并通过微压传感器测得电压；

第五步，数据采集系统采集微压传感器电压信号，并将电压信号转换成压差信号显示；

第六步，打开引射罩供气管路上浮子流量计到引射罩之间的气阀，再打开引射罩供气气瓶阀门，使一次减压阀压力达到2MPa，慢慢打开浮子流量计前的进气阀门，观察计算机上显示的微压传感器输出的电压信号值，调节进气阀门电压达到2.5V，此时记录下浮子流量计的读数；

第七步，在不改变供电电流的情况下改变等离气体发生器各通道的进气流量并保持射流的层流状态，重复第四至第六步；

第八步，改变等离子体发生器供电电流重复第七步；

第九步，使等离子体发生器产生湍流状态的射流，重复第七和第八步，测量完毕。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于：第六步中，调节引射气进气量速度要慢，以防对等离子体射流状态造成影响，因为等离子体射流的层流状态很容易受到干扰转为湍流状态。