一种新型带多浮动电极的同轴式电热炮等离子体发生器

技术领域

本发明涉及等离子发生器技术领域，具体涉及一种新型带多浮动电极的同轴式电热炮等离子体发生器。

背景技术

等离子体发生器(plasma generator)用人工方法获得等离子体的装置。等离子体由自然产生的称为自然等离子体(如北极光和闪电)，由人工产生的称为实验室等离子体。实验室等离子体是在有限容积的等离子体发生器中产生的。

市场上现有的等离子体发生器大多采用亚声速流动状态，出口为简单的圆形，热等离子体射流不能形成超音速流动状态，容易收到外界环境工作压力的影响。特别是在外界环境压力较高的应用场合，亚声速状态下的等离子体喷枪易受外界环境压力的波动而波动，不能正常稳定的工作，造成应用受到一定的限制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种新型带多浮动电极的同轴式电热炮等离子体发生器，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种新型带多浮动电极的同轴式电热炮等离子体发生器，其特征在于：包括第一碳电极，第一金属电极，具有腔体，腔体包括构造为等离子体的出口的第一端、以及与第一端相对的第二端，第一碳电极经由第二端延伸进所述腔体的内部，补偿送进装置，与第一碳电极固定连接，补偿送进装置驱动第一碳电极向出口的方向移动，出口的内表面构造为，在由第二端至第一端的方向上，逐渐远离所述腔体的中心线，出口的内表面构造为，在由第二端至第一端的方向上，先逐渐接近中心线、并随后远离所述中心线。

进一步而言，所述第一碳电极两端设置有用于连接的螺纹结构。

进一步而言，所述等离子体发生器的起弧方式为接触式起弧，第一碳电极与第二碳电极以接触并逐渐拉开的方式完成起弧状态。

进一步而言，还包括直流电源，第一碳电极和第一金属电极分别连接于直流电源。

进一步而言，还包括高频起弧电源，设置在第一碳电极与腔体之间，等离子体发生器的起弧方式为高压高频起弧。

进一步而言，还包括第二金属电极，具有第二腔体，第二碳电极延伸进第二腔体的内部。

进一步而言，还包括熔融炉，熔融炉容纳导电的熔融物料。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明提到的一种新型带多浮动电极的同轴式电热炮等离子体发生器，等离子体发生器的电极采用可消耗型的碳材料，随着碳电极消耗的增加，通过外界的补偿送进装置将碳电极不断推进补偿，弥补碳电极在放电过程中所消耗的材料，保证等离子体发生器连续稳定运行。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出的一种新型带多浮动电极的同轴式电热炮等离子体发生器，其特征在于：包括第一碳电极，第一金属电极，具有腔体，腔体包括构造为等离子体的出口的第一端、以及与第一端相对的第二端，第一碳电极经由第二端延伸进所述腔体的内部，补偿送进装置，与第一碳电极固定连接，补偿送进装置驱动第一碳电极向出口的方向移动，出口的内表面构造为，在由第二端至第一端的方向上，逐渐远离所述腔体的中心线，出口的内表面构造为，在由第二端至第一端的方向上，先逐渐接近中心线、并随后远离所述中心线。

进一步而言，所述第一碳电极两端设置有用于连接的螺纹结构。

进一步而言，所述等离子体发生器的起弧方式为接触式起弧，第一碳电极与第二碳电极以接触并逐渐拉开的方式完成起弧状态。

进一步而言，还包括直流电源，第一碳电极和第一金属电极分别连接于直流电源。

进一步而言，还包括高频起弧电源，设置在第一碳电极与腔体之间，等离子体发生器的起弧方式为高压高频起弧。

进一步而言，还包括第二金属电极，具有第二腔体，第二碳电极延伸进第二腔体的内部。

进一步而言，还包括熔融炉，熔融炉容纳导电的熔融物料。

等离子体发生器起弧时，电弧首先分别在碳电极和金属电极之间产生电弧，随后电弧在断路器的作用下将电弧转移至转移碳电极上，金属电极不参与工作。电弧等离子体在完全相同的等离子体发生器的碳电极之间产生并维持，两个碳电极分别由补偿送进装置控制，实现长时间连续工作状态下的补偿送进功能。

当等离子体发生器起弧时，电弧首先在碳电极和金属电极之间产生电弧，随后电弧可在断路器的作用下将电弧转移至熔融物料上，金属电极不再参与工作。电弧等离子体在碳电极和熔融炉的碳电极之间通过导电的熔融物料产生并维持正常运行。碳电极和碳电极均可由补偿送进装置控制，实现长时间连续工作状态下的补偿送进功能。

等离子体发生器的起弧方式可以为接触式起弧，也就是说，采用碳电极与碳电极接触并逐渐拉开的方式完成起弧状态，然后在补偿送进装置的作用下将碳电极后退到一定位置，使其达到正常的工作状态。随着碳电极的消耗，补偿送进装置再逐渐将碳电极向前推进，推进的距离和位置根据实际运行的电压电流进行判断，通过控制系统进行连锁控制。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。