静电探针差动测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106199355A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610518259.4(22)申请日2016.07.05(71)申请人西安石油大学地址710065陕西省西安市电子二路东段18号西安石油大学(72)发明人李渊博李霄李兰云刘静(74)专利代理机构西安西达专利代理有限责任公司61202代理人第五思军(51)Int.Cl.G01R31/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称测定的电流；具有方法简单、精度高和操作简便静电探针差动测量方法的特点。(57)摘要静电探针差动测量方法，步骤为：1）准备局部瓷质阳极氧化处理的铝丝探针，铝丝探针轴向二分之一表面形成绝缘膜，其余部分为导电表面；2）将步骤1）的铝丝探针缠绕于驱动轮，并与采样电阻串联；3）在驱动轮带动下，铝丝探针沿自身轴向做匀速平移；4）将铝丝探针置于电弧截面内，当前测量时刻为、流经铝丝探针的电流值为、导电表面积为；下一测量时刻为、流经铝丝探针的电流值为、导电表面积为；和的电流差值为，定义铝丝探针的导电表面积差值为；5）获得和的电流差值；6）获得当前测量时刻和下一测量时刻铝丝探针导电表面积差值；铝丝探针的电流差值即为铝丝探针的导电表面积等于时CN106199355ACN106199355A权利要求书1/1页1.静电探针差动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1）准备局部瓷质阳极氧化处理的铝丝探针，铝丝探针轴向二分之一表面形成绝缘膜，其余部分为导电表面，定义铝丝探针半径为；2）将步骤1）的铝丝探针缠绕于驱动轮，并与采样电阻串联；3）铝丝探针在驱动轮的带动下，沿铝丝探针轴向进行匀速平移，定义铝丝探针平移速度为；4）将铝丝探针置于电弧截面内，定义当前测量时刻为；定义当前测量时刻流经铝丝探针的电流值为，可通过采样电阻测定；定义当前测量时刻电弧截面内铝丝探针的导电表面积为；保持铝丝探针在电弧截面内位置不变，当铝丝探针沿自身轴向平移时，定义下一测量时刻为，定义下一测量时刻流经铝丝探针的电流值为，可通过采样电阻测定；定义下一测量时刻电弧截面内铝丝探针的导电表面积为；定义当前测量时刻和下一测量时刻所述铝丝探针的电流差值为，定义当前测量时刻和下一测量时刻电弧截面内所述铝丝探针的导电表面积差值为；5）采用式(1)获得当前测量时刻和下一测量时刻所述铝丝探针的电流差值；6）采用式(2)获得当前测量时刻和下一测量时刻电弧截面内所述铝丝探针导电表面积差值；当前测量时刻和下一测量时刻所述铝丝探针的电流差值即为铝丝探针导电表面积等于时测定的电流。2CN106199355A说明书1/3页静电探针差动测量方法技术领域[0001]本发明属于电弧焊技术领域，具体涉及静电探针差动测量方法，一种电弧物理特性参数的测量方法。背景技术[0002]静电探针是一种用于测定焊接电弧物理特性参数的试验方法，通过分析静电探针伏安特性曲线、以及施加偏置电压时的探针电流，可以获得电弧温度、电流密度分布范围等物理特性参数。[0003]静电探针试验方法采用插入电弧的金属丝作为探针，通过金属丝导电表面收集电弧中的带电粒子，并在测量回路中产生电压电流信号。金属丝导电表面积越小，测定的电压电流信号越能反映电弧物理特性参数的局域分布特征。常规的静电探针多采取金属丝覆套绝缘物或局部阳极氧化处理的方式减小导电表面积，效果有限且工艺复杂。发明内容[0004]为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供静电探针差动测量方法，用于减小探针导电表面积，具有方法简单、精度高和操作简便的特点。[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：静电探针差动测量方法，包括以下步骤：1）准备局部瓷质阳极氧化处理的铝丝探针，铝丝探针轴向二分之一表面形成绝缘膜，其余部分为导电表面，定义铝丝探针半径为；2）将步骤1）的铝丝探针缠绕于驱动轮，并与采样电阻串联；3）铝丝探针在驱动轮的带动下，沿铝丝探针轴向进行匀速平移，定义铝丝探针平移速度为；4）将铝丝探针置于电弧截面内某一位置，定义当前测量时刻为；定义当前测量时刻流经铝丝探针的电流值为，可通过采样电阻测定；定义当前测量时刻电弧截面内铝丝探针的导电表面积为；保持铝丝探针在电弧截面内位置不变，当铝丝探针沿自身轴向平移时，定义下一测量时刻为，定义下一测量时刻流经铝丝探针的电流值为，可通过采样电阻测定；定义下一测量时刻电弧截面内铝丝探针的导电表面积为；定义当前测量时刻和下一测量时刻所述铝丝探针的电流差值为，定义当前测量时刻和下一测量时刻电弧截面内所述铝丝探针的导电表面积差值为；5）采用式(1)获得当前测量时刻和下一测量时刻所述铝丝探针的电流差值；6）采用式(2)获得当前测量时刻和下一测量时刻电弧截面内所述