一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：霧室，用于容納待測(cè)試品；霧發(fā)生器，用于生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)；至少兩個(gè)霧輸入單元，用于將所述霧發(fā)生器所生成的蒸汽霧傳輸?shù)届F室內(nèi)；至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門，用于根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量；氣動(dòng)閥門控制端，用于生成控制指令并且將所述控制指令發(fā)送給氣動(dòng)閥門；以及擋板，用于使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。
【專利說(shuō)明】
一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及模擬測(cè)量領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外污穢試驗(yàn)的主要起霧方式之一為使用蒸汽霧的熱霧法。蒸汽霧是用鍋爐把水加熱至沸騰并汽化而產(chǎn)生。通常，在熱霧法中，將熱蒸汽通過(guò)管道送入霧室中以生成蒸汽霧。在試驗(yàn)時(shí)，熱霧法要求霧室中的噴霧量或管道的通霧量應(yīng)當(dāng)恒定且均勻，由此保證沿試品的整個(gè)長(zhǎng)度和試品周圍都能得到均勻的蒸汽霧分布。
[0003]當(dāng)霧室尺寸較小時(shí)，直接通入的蒸汽霧基本可以滿足上述要求。在特高壓污穢試驗(yàn)中，由于試品尺寸通常較大，因此需要較大的霧室。而當(dāng)霧室尺寸較大時(shí)，直接通入蒸汽霧會(huì)產(chǎn)生霧室內(nèi)的霧氣環(huán)流，無(wú)法保證蒸汽霧的均勻分布。此外，鍋爐的功率波動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致通入的蒸汽霧量發(fā)生變化，影響試驗(yàn)結(jié)果。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，需要在通入蒸汽霧時(shí)改變蒸汽霧的通入方式。由直接把蒸汽霧噴到試品上改為把蒸汽霧均勻噴入霧室，再擴(kuò)散至試品上。同時(shí)，需要應(yīng)對(duì)通霧量進(jìn)行控制，保證通入的蒸汽霧的恒定與均勻。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有公認(rèn)的用于污穢試驗(yàn)的熱霧產(chǎn)生裝置，能在特高壓且大尺寸條件下可靠地生成蒸汽霧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了能夠使蒸汽霧均勻噴入霧室后再擴(kuò)散至試品上，并且為了能夠?qū)νF量進(jìn)行控制，以保證通入的蒸汽霧的恒定與均勻，模擬系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn)與功能:
[0007](I)正常工作時(shí)應(yīng)能夠保證通入的蒸汽霧的霧量恒定或可控；
[0008](2)通入的蒸汽霧能保證沿試品的整個(gè)長(zhǎng)度和試品周圍都得到均勻分布；
[0009](3)能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性；
[0010](4)保證待測(cè)試品周圍沒(méi)有明顯的、足以影響污閃特性的氣流;以及
[0011](5)能夠滿足特高壓污穢試驗(yàn)中對(duì)蒸汽霧的其他控制要求。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計(jì)了一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)一個(gè)方面，提供一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0014]霧室，用于容納待測(cè)試品；
[0015]霧發(fā)生器，用于生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)；
[0016]至少兩個(gè)霧輸入單元，用于將所述霧發(fā)生器所生成的蒸汽霧傳輸?shù)届F室內(nèi)；
[0017]至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門，用于根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通
曰.務(wù)里；
[0018]氣動(dòng)閥門控制端，用于生成控制指令并且將所述控制指令發(fā)送給至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門；以及
[0019]擋板，用于使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。
[0020]優(yōu)選地，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面，并且所述霧輸入單元包括管道和噴嘴。
[0021]優(yōu)選地，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量是相同的或不同的。
[0022]優(yōu)選地，其中所述氣動(dòng)閥門控制端根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的管道壓力值與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。
[0023]優(yōu)選地，其中所述氣動(dòng)閥門控制端根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的霧室濕度與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬方法，所述方法包括:
[0025]將待測(cè)試品放置在霧室中；
[0026]生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)；
[0027]用于生成控制指令；
[0028]根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量;以及
[0029]使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。
[0030]優(yōu)選地，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面，并且所述霧輸入單元包括管道和噴嘴。
[0031]優(yōu)選地，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量是相同的或不同的。
[0032]優(yōu)選地，其中根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的管道壓力值與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。
[0033]優(yōu)選地，其中根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的霧室濕度與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。
【附圖說(shuō)明】
[0034]通過(guò)參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方式:
[0035]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的均勻霧模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣動(dòng)控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的霧輸入單元的排列結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0038]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0039]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的均勻霧模擬方法的流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0040]現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，然而，本發(fā)明可以用許多不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不局限于此處描述的實(shí)施例，提供這些實(shí)施例是為了詳盡地且完全地公開(kāi)本發(fā)明，并且向所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。對(duì)于表示在附圖中的示例性實(shí)施方式中的術(shù)語(yǔ)并不是對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標(biāo)記。
[0041]除非另有說(shuō)明，此處使用的術(shù)語(yǔ)(包括科技術(shù)語(yǔ))對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)當(dāng)被理解為與其相關(guān)領(lǐng)域的語(yǔ)境具有一致的含義，而不應(yīng)該被理解為理想化的或過(guò)于正式的意義。
[0042]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的均勻霧模擬系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖。通常，為了能夠更好地模擬待測(cè)試品所處的實(shí)際環(huán)境，從而能夠更為真實(shí)地進(jìn)行特高壓污穢試驗(yàn)，需要能夠使蒸汽霧均勻噴入霧室后再擴(kuò)散至待測(cè)試品上。在這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)的蒸汽霧形成方式中，蒸汽霧直接通入霧室會(huì)產(chǎn)生霧室內(nèi)的霧氣環(huán)流，無(wú)法保證蒸汽霧的均勻分布。為此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的均勻霧模擬系統(tǒng)100在正常工作時(shí)應(yīng)能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控。均勻霧模擬系統(tǒng)100能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。在保證待測(cè)試品周圍沒(méi)有明顯的、足以影響污閃特性的氣流的情況下，均勻霧模擬系統(tǒng)100能夠使得通入的蒸汽霧沿試品的整個(gè)長(zhǎng)度和試品周圍都得到均勻分布。
[0043]如圖1所示，均勻霧模擬系統(tǒng)100包括:霧室101、霧發(fā)生器102、至少兩個(gè)霧輸入單元103、至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門104、氣動(dòng)閥門控制端105以及擋板106。優(yōu)選地，霧室101用于容納待測(cè)試品。其中，待測(cè)試品可以是絕緣子串、導(dǎo)線、并聯(lián)間隙等各種設(shè)備。通常，在進(jìn)行特高壓污穢試驗(yàn)時(shí)，通常需要在霧室101內(nèi)形成均勻的霧環(huán)境。優(yōu)選地，霧室101可以是各種形狀，例如，圓柱體、立方體、長(zhǎng)方體、或其他不規(guī)則形狀。通常，霧室101能夠保持密閉，以防止蒸汽霧大量外泄。霧室101是進(jìn)行特高壓污穢試驗(yàn)的試驗(yàn)場(chǎng)所，因此要盡可能在其內(nèi)部模擬實(shí)際情況。
[0044]優(yōu)選地，霧發(fā)生器102用于生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)。通常，霧發(fā)生器102可以是鍋爐。例如，鍋爐把水加熱至沸騰并汽化來(lái)產(chǎn)生蒸汽霧。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，還可以使用其他設(shè)備來(lái)生成霧，例如超聲波霧發(fā)生器等。在實(shí)際情況中，鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是生成的霧的量比較大，能夠適應(yīng)霧室較大的情況。然而，諸如鍋爐之類的霧發(fā)生器的功率波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致通入的蒸汽霧量發(fā)生變化，影響試驗(yàn)結(jié)果。為此，在將霧發(fā)生器102生成的蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室101內(nèi)時(shí)，必須要能夠?qū)崟r(shí)控制蒸汽霧的發(fā)生量以及霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)的輸入量。下面將會(huì)詳細(xì)介紹控制方法。
[0045]優(yōu)選地，至少兩個(gè)霧輸入單元103用于將所述霧發(fā)生器所生成的蒸汽霧傳輸?shù)届F室內(nèi)。其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面，如圖3所示。這種均勻布置能夠盡可能使得輸入到霧室內(nèi)的蒸汽霧均勻且不產(chǎn)生環(huán)流。本發(fā)明以霧室101為圓柱體進(jìn)行說(shuō)明。沿霧室1I的側(cè)壁，均勻分布了 8個(gè)霧輸入單元103。其中，每個(gè)輸入單元103之間的圓弧距離均相等(即，任意相鄰兩個(gè)輸入單元103與圓心連線的夾角相同)。然而，這種布置方式僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)任何形式的布置方式。例如，在立方體霧室四個(gè)側(cè)壁中每個(gè)側(cè)壁中心位置設(shè)置霧輸入單元。優(yōu)選地，每個(gè)霧輸入單元均包括管道和噴嘴。優(yōu)選地，管道的一端和噴嘴連接，并且管道的另一管經(jīng)由啟動(dòng)閥門104連接到霧發(fā)生器102。其中，管道用于將蒸汽霧從霧發(fā)生器102輸送到霧室101。噴嘴位于管道的一端，用于噴出蒸汽霧。優(yōu)選地，至少兩個(gè)霧輸入單元103均通過(guò)同一總管道與霧發(fā)生器102連接。其中，總管道處的壓力保持恒定。
[0046]優(yōu)選地，至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門104用于根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量，如圖2所示。均勻霧模擬系統(tǒng)100在正常工作時(shí)能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控，并且能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。上述功能可以通過(guò)每個(gè)氣動(dòng)閥門104對(duì)管道的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，系統(tǒng)100能夠預(yù)先設(shè)置通霧管道的壓力以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室101通霧時(shí)，在每個(gè)氣動(dòng)閥門104處對(duì)管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值。將連續(xù)的測(cè)量值與設(shè)定值比較以作為控制至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門104的基礎(chǔ)。優(yōu)選地，至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門104能夠控制經(jīng)由霧輸入單元103的管道輸入到霧室101的通霧量或通霧速度。通常，至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門104中的每個(gè)氣動(dòng)閥門可以在完全關(guān)閉到完全開(kāi)啟之間的任意位置設(shè)置，即霧通量可以從零逐漸遞增到最大。優(yōu)選地，每個(gè)氣動(dòng)閥門104負(fù)責(zé)控制一個(gè)霧輸入單元103 ο由此可知，通過(guò)控制每個(gè)氣動(dòng)閥門104，使得每個(gè)霧輸入單元103的通霧量可以是相同的或是不同的。
[0047]優(yōu)選地，氣動(dòng)閥門控制端105用于生成控制指令并且將所述控制指令發(fā)送給每個(gè)氣動(dòng)閥門104，如圖2所示。均勻霧模擬系統(tǒng)100在正常工作時(shí)能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控，并且能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。上述功能可以通過(guò)氣動(dòng)閥門控制端105發(fā)送控制命令給至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門104，以使得每個(gè)氣動(dòng)閥門104控制管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，系統(tǒng)100能夠預(yù)先設(shè)置通霧管道的壓力以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室101通霧時(shí)，在每個(gè)氣動(dòng)閥門104處對(duì)管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值，并且將所述連續(xù)的測(cè)量值作為負(fù)反饋信號(hào)發(fā)送給氣動(dòng)閥門控制端105。然后，氣動(dòng)閥門控制端105將測(cè)量值與設(shè)定值或閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制信號(hào)。每個(gè)氣動(dòng)閥門104根據(jù)控制信號(hào)會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)閉程度，來(lái)保證通入霧室的霧的壓力與設(shè)定值保持一致。
[0048]在另一實(shí)施方式中，系統(tǒng)100能夠預(yù)先設(shè)置霧室101內(nèi)的濕度以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室1I通霧時(shí)，在噴準(zhǔn)處對(duì)霧室1I內(nèi)的濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值，并且將所述連續(xù)的測(cè)量值作為負(fù)反饋信號(hào)發(fā)送給氣動(dòng)閥門控制端105。然后，氣動(dòng)閥門控制端105將測(cè)量值與設(shè)定值或閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制信號(hào)。每個(gè)氣動(dòng)閥門104根據(jù)控制信號(hào)會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)閉程度，來(lái)保證霧室101內(nèi)的濕度與設(shè)定值保持一致。
[0049]優(yōu)選地，擋板106用于使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流，如圖4所示。在將蒸汽霧通入霧室101時(shí)，如果將管道正對(duì)著待測(cè)試品，則通入的蒸汽霧可能會(huì)生成氣流，這樣使待測(cè)試品周圍的霧發(fā)生擾動(dòng)，不能均勻地潤(rùn)濕試品。為此，需要在管道一端的噴嘴處設(shè)置擋板106。優(yōu)選地，擋板106可360°調(diào)節(jié)，并且側(cè)視圖如圖4所示。擋板106可以在水平角度與垂直角度之間上下翻轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，可以根據(jù)待測(cè)試品來(lái)確定擋板106的角度?？商鎿Q地，在將蒸汽霧通入霧室101的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)地調(diào)整擋板106。優(yōu)選地，擋板106轉(zhuǎn)軸可以距離地面15cm，并且擋板106的底座位于霧室101的地面上。通常，霧輸入單元103與霧室101的地面平行并且距離地面10cm。優(yōu)選地，上述距離的具體值均是為了距離說(shuō)明，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，具體值可以是任何合理的數(shù)值。優(yōu)選地，擋板106能夠使待測(cè)試品周圍的霧更加均勻。
[0050]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的氣動(dòng)控制單元200的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，如圖2所示。在正常工作時(shí)，氣動(dòng)控制單元200能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控，并且能夠根據(jù)待測(cè)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。氣動(dòng)控制單元2 O O包括:氣動(dòng)閥門2 O1、氣動(dòng)閥門控制端2 O 2和霧發(fā)生器203。
[0051]優(yōu)選地，氣動(dòng)閥門201用于根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量。優(yōu)選地，氣動(dòng)控制單元200能夠預(yù)先設(shè)置通霧管道的壓力以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室通霧時(shí)，在氣動(dòng)閥門201處對(duì)管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值。將連續(xù)的測(cè)量值與設(shè)定值比較以作為控制氣動(dòng)閥門201的基礎(chǔ)。優(yōu)選地，氣動(dòng)閥門201能夠控制經(jīng)由霧輸入單元的管道輸入到霧室的通霧量或通霧速度。通常，氣動(dòng)閥門201可以在完全關(guān)閉到完全開(kāi)啟之間的任意位置設(shè)置，即霧通量可以從零逐漸遞增到最大。優(yōu)選地，每個(gè)氣動(dòng)閥門201負(fù)責(zé)控制一個(gè)霧輸入單元。由此可知，通過(guò)控制每個(gè)氣動(dòng)閥門201，使得每個(gè)霧輸入單元的通霧量可以是相同的或是不同的。
[0052]優(yōu)選地，氣動(dòng)閥門控制端202用于生成控制指令并且將所述控制指令發(fā)送給氣動(dòng)閥門201，如圖2所示。氣動(dòng)控制單元200在正常工作時(shí)能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控，并且能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。上述功能可以通過(guò)氣動(dòng)閥門控制端202發(fā)送控制命令給氣動(dòng)閥門201，以使得氣動(dòng)閥門201控制管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，氣動(dòng)控制單元200能夠預(yù)先設(shè)置通霧管道的壓力以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室通霧時(shí)，在氣動(dòng)閥門201處對(duì)管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值，并且將所述連續(xù)的測(cè)量值作為負(fù)反饋信號(hào)發(fā)送給氣動(dòng)閥門控制端202。然后，氣動(dòng)閥門控制端202將測(cè)量值與設(shè)定值或閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制信號(hào)。氣動(dòng)閥門201根據(jù)控制信號(hào)會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)閉程度，來(lái)保證通入霧室的霧的壓力與設(shè)定值保持一致。
[0053]優(yōu)選地，霧發(fā)生器203用于生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)。通常，霧發(fā)生器203可以是鍋爐。例如，鍋爐把水加熱至沸騰并汽化來(lái)產(chǎn)生蒸汽霧。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，還可以使用其他設(shè)備來(lái)生成霧，例如超聲波霧發(fā)生器等。在實(shí)際情況中，鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是生成的霧的量比較大，能夠適應(yīng)霧室較大的情況。然而，諸如鍋爐之類的霧發(fā)生器的功率波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致通入的蒸汽霧量發(fā)生變化，影響試驗(yàn)結(jié)果。為此，在將霧發(fā)生器203生成的蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)時(shí)，必須要能夠?qū)崟r(shí)控制蒸汽霧的發(fā)生量以及霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)的輸入量。優(yōu)選地，氣動(dòng)閥門控制端202還可以控制霧發(fā)生器203生成蒸汽霧的量，從而控制通入霧室中的蒸汽霧的量。優(yōu)選地，霧發(fā)生器203通過(guò)總管道連接多個(gè)霧輸入單元，并且總管道處的壓力保持恒定。
[0054]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的霧輸入單元的排列結(jié)構(gòu)300的示意圖。如圖3所示，至少兩個(gè)霧輸入單元用于將所述霧發(fā)生器所生成的蒸汽霧傳輸?shù)届F室內(nèi)。其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面。這種均勻布置能夠盡可能使得輸入到霧室內(nèi)的蒸汽霧均勻且不產(chǎn)生環(huán)流。本發(fā)明以霧室為圓柱體進(jìn)行說(shuō)明。沿霧室的側(cè)壁，均勻分布了8個(gè)霧輸入單元。其中，每個(gè)輸入單元之間的圓弧距離均相等(即，任意相鄰兩個(gè)輸入單元與圓心連線的夾角相同)。然而，這種布置方式僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)任何形式的布置方式。例如，在立方體霧室四個(gè)側(cè)壁中每個(gè)側(cè)壁中心位置設(shè)置霧輸入單元。優(yōu)選地，每個(gè)霧輸入單元均包括管道和噴嘴。優(yōu)選地，管道的一端和噴嘴連接，并且管道的另一管經(jīng)由啟動(dòng)閥門連接到霧發(fā)生器。其中，管道用于將蒸汽霧從霧發(fā)生器輸送到霧室。噴嘴位于管道的一端，用于噴出蒸汽霧。優(yōu)選地，至少兩個(gè)霧輸入單元均通過(guò)同一總管道與霧發(fā)生器連接。其中，總管道處的壓力保持恒定。
[0055]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的擋板400的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，擋板400用于使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。在將蒸汽霧通入霧室時(shí)，如果將管道正對(duì)著待測(cè)試品，則通入的蒸汽霧可能會(huì)生成氣流，這樣使待測(cè)試品周圍的霧發(fā)生擾動(dòng)，不能均勻地潤(rùn)濕試品。為此，需要在管道一端的噴嘴處設(shè)置擋板400。優(yōu)選地，擋板400可360°調(diào)節(jié)，并且側(cè)視圖如圖4所示。擋板400可以在水平角度與垂直角度之間上下翻轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，可以根據(jù)待測(cè)試品來(lái)確定擋板400的角度。可替換地，在將蒸汽霧通入霧室的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)地調(diào)整擋板400。優(yōu)選地，擋板400轉(zhuǎn)軸可以距離地面15cm，并且擋板400的底座位于霧室的地面上。通常，霧輸入單元與霧室的地面平行并且距離地面10cm。優(yōu)選地，上述距離的具體值均是為了距離說(shuō)明，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，具體值可以是任何合理的數(shù)值。優(yōu)選地，擋板400能夠使待測(cè)試品周圍的霧更加均勻。
[0056]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的均勻霧模擬方法500的流程圖。為了能夠更好地模擬待測(cè)試品所處的實(shí)際環(huán)境，從而能夠更為真實(shí)地進(jìn)行特高壓污穢試驗(yàn)，需要能夠使蒸汽霧均勻噴入霧室后再擴(kuò)散至待測(cè)試品上。在這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)的蒸汽霧形成方式中，蒸汽霧直接通入霧室會(huì)產(chǎn)生霧室內(nèi)的霧氣環(huán)流，無(wú)法保證蒸汽霧的均勻分布。為此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的均勻霧模擬方法500在正常工作時(shí)應(yīng)能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控。均勻霧模擬方法500能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。在保證待測(cè)試品周圍沒(méi)有明顯的、足以影響污閃特性的氣流的情況下，均勻霧模擬方法500能夠使得通入的蒸汽霧沿試品的整個(gè)長(zhǎng)度和試品周圍都得到均勻分布。
[0057]如圖5所示，均勻霧模擬方法500從步驟501處開(kāi)始。優(yōu)選地，在步驟501，將待測(cè)試品放置在霧室中。優(yōu)選地，霧室用于容納待測(cè)試品。其中，待測(cè)試品可以是絕緣子串、導(dǎo)線、并聯(lián)間隙等各種設(shè)備。通常，在進(jìn)行特高壓污穢試驗(yàn)時(shí)，通常需要在霧室內(nèi)形成均勻的霧環(huán)境。優(yōu)選地，霧室可以是各種形狀，例如，圓柱體、立方體、長(zhǎng)方體、或其他不規(guī)則形狀。通常，霧室能夠保持密閉，以防止蒸汽霧大量外泄。霧室是進(jìn)行特高壓污穢試驗(yàn)的試驗(yàn)場(chǎng)所，因此要盡可能在其內(nèi)部模擬實(shí)際情況。
[0058]優(yōu)選地，在步驟502，生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)。通常，可以使用鍋爐來(lái)生成蒸汽霧。例如，鍋爐把水加熱至沸騰并汽化來(lái)產(chǎn)生蒸汽霧。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，還可以使用其他設(shè)備來(lái)生成霧，例如超聲波霧發(fā)生器等。在實(shí)際情況中，鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是生成的霧的量比較大，能夠適應(yīng)霧室較大的情況。然而，諸如鍋爐之類的霧發(fā)生器的功率波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致通入的蒸汽霧量發(fā)生變化，影響試驗(yàn)結(jié)果。為此，在所生成的蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)時(shí)，必須要能夠?qū)崟r(shí)控制蒸汽霧的發(fā)生量以及霧輸入單兀傳輸?shù)届F室內(nèi)的輸入量。
[0059]優(yōu)選地，至少兩個(gè)霧輸入單元用于將所生成的蒸汽霧傳輸?shù)届F室內(nèi)。其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面。這種均勻布置能夠盡可能使得輸入到霧室內(nèi)的蒸汽霧均勻且不產(chǎn)生環(huán)流。本發(fā)明以霧室為圓柱體進(jìn)行說(shuō)明。沿霧室的側(cè)壁，均勻分布了8個(gè)霧輸入單元。其中，每個(gè)輸入單元之間的圓弧距離均相等(即，任意相鄰兩個(gè)輸入單元與圓心連線的夾角相同)。然而，這種布置方式僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)任何形式的布置方式。例如，在立方體霧室四個(gè)側(cè)壁中每個(gè)側(cè)壁中心位置設(shè)置霧輸入單元。優(yōu)選地，每個(gè)霧輸入單元均包括管道和噴嘴。優(yōu)選地，管道的一端和噴嘴連接。優(yōu)選地，至少兩個(gè)霧輸入單元均通過(guò)同一總管道與霧發(fā)生器連接。其中，總管道處的壓力保持恒定。
[0060]優(yōu)選地，在步驟503，生成控制指令。如圖2所示。均勻霧模擬方法500能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控，并且能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。上述功能可以通過(guò)氣動(dòng)閥門控制端發(fā)送控制命令給氣動(dòng)閥門，以使得氣動(dòng)閥門控制管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，方法500能夠預(yù)先設(shè)置通霧管道的壓力以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室通霧時(shí)，在氣動(dòng)閥門處對(duì)管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值，并且將所述連續(xù)的測(cè)量值作為負(fù)反饋信號(hào)發(fā)送給氣動(dòng)閥門控制端。然后，氣動(dòng)閥門控制端將測(cè)量值與設(shè)定值或閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制信號(hào)。氣動(dòng)閥門根據(jù)控制信號(hào)會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)閉程度，來(lái)保證通入霧室的霧的壓力與設(shè)定值保持一致。
[0061]優(yōu)選地，在步驟504，根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量。氣動(dòng)閥門用于根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量。均勻霧模擬方法500能夠保證通入霧室內(nèi)的蒸汽霧的通霧量恒定或可控，并且能夠根據(jù)試品形狀和尺寸的不同來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽霧的分布，從而保證蒸汽霧霧的均勻性與穩(wěn)定性。優(yōu)選地，方法500能夠預(yù)先設(shè)置通霧管道的壓力以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室通霧時(shí)，在氣動(dòng)閥門處對(duì)管道壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值。將連續(xù)的測(cè)量值與設(shè)定值比較以作為控制氣動(dòng)閥門的基礎(chǔ)。優(yōu)選地，氣動(dòng)閥門能夠控制經(jīng)由霧輸入單元的管道輸入到霧室的通霧量或通霧速度。通常，氣動(dòng)閥門可以在完全關(guān)閉到完全開(kāi)啟之間的任意位置設(shè)置，即霧通量可以從零逐漸遞增到最大。優(yōu)選地，每個(gè)氣動(dòng)閥門負(fù)責(zé)控制一個(gè)霧輸入單元。由此可知，通過(guò)控制每個(gè)氣動(dòng)閥門，使得每個(gè)霧輸入單元的通霧量可以是相同的或是不同的。
[0062]在另一實(shí)施方式中，方法500能夠預(yù)先設(shè)置霧室內(nèi)的濕度以作為設(shè)定值或閾值。在向霧室通霧時(shí)，在噴準(zhǔn)處對(duì)霧室內(nèi)的濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量以獲得連續(xù)的測(cè)量值，并且將所述連續(xù)的測(cè)量值作為負(fù)反饋信號(hào)發(fā)送給氣動(dòng)閥門控制端。然后，氣動(dòng)閥門控制端將測(cè)量值與設(shè)定值或閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制信號(hào)。氣動(dòng)閥門根據(jù)控制信號(hào)會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)閉程度，來(lái)保證霧室內(nèi)的濕度與設(shè)定值保持一致。
[0063]優(yōu)選地，在步驟505，使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。優(yōu)選地，使用擋板將通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流，如圖4所示。在將蒸汽霧通入霧室時(shí)，如果將管道正對(duì)著待測(cè)試品，則通入的蒸汽霧可能會(huì)生成氣流，這樣使待測(cè)試品周圍的霧發(fā)生擾動(dòng)，不能均勻地潤(rùn)濕試品。為此，需要在管道一端的噴嘴處設(shè)置擋板。優(yōu)選地，擋板可360°調(diào)節(jié)，并且側(cè)視圖如圖4所示。擋板可以在水平角度與垂直角度之間上下翻轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，可以根據(jù)待測(cè)試品來(lái)確定擋板的角度?？商鎿Q地，在將蒸汽霧通入霧室的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)地調(diào)整擋板。優(yōu)選地，擋板轉(zhuǎn)軸可以距離地面15cm，并且擋板的底座位于霧室的地面上。通常，霧輸入單元與霧室的地面平行并且距離地面10cm。優(yōu)選地，上述距離的具體值均是為了距離說(shuō)明，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，具體值可以是任何合理的數(shù)值。
[0064]已經(jīng)通過(guò)參考少量實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，正如附帶的專利權(quán)利要求所限定的，除了本發(fā)明以上公開(kāi)的其他的實(shí)施例等同地落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0065]通常地，在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語(yǔ)都根據(jù)他們?cè)诩夹g(shù)領(lǐng)域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個(gè)/所述/該[裝置、組件等]”都被開(kāi)放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個(gè)實(shí)例，除非另外明確地說(shuō)明。這里公開(kāi)的任何方法的步驟都沒(méi)必要以公開(kāi)的準(zhǔn)確的順序運(yùn)行，除非明確地說(shuō)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 霧室，用于容納待測(cè)試品； 霧發(fā)生器，用于生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)； 至少兩個(gè)霧輸入單元，用于將所述霧發(fā)生器所生成的蒸汽霧傳輸?shù)届F室內(nèi)； 至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門，用于根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量； 氣動(dòng)閥門控制端，用于生成控制指令并且將所述控制指令發(fā)送給所述至少兩個(gè)氣動(dòng)閥門；以及 擋板，用于使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面，并且所述霧輸入單元包括管道和噴嘴。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量是相同的或不同的。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)閥門控制端根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的管道壓力值與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述氣動(dòng)閥門控制端根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的霧室濕度與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。6.一種用于特高壓污穢試驗(yàn)的均勻霧模擬方法，所述方法包括: 將待測(cè)試品放置在霧室中； 生成蒸汽霧并且將所述蒸汽霧通過(guò)至少兩個(gè)霧輸入單元傳輸?shù)届F室內(nèi)； 用于生成控制指令； 根據(jù)控制指令來(lái)控制經(jīng)由所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量；以及使通過(guò)霧輸入器輸入的霧在霧室內(nèi)均勻擴(kuò)散并且避免蒸汽霧直接吹向待測(cè)試品表面以形成氣流。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元均勻布置在霧室的側(cè)面，并且所述霧輸入單元包括管道和噴嘴。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少兩個(gè)霧輸入單元的通霧量是相同的或不同的。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的管道壓力值與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的霧室濕度與閾值進(jìn)行比較且通過(guò)負(fù)反饋的方式來(lái)生成控制指令。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK106094939SQ201610405902
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】于昕哲, 周軍, 柴楨, 劉博 , 徐躍能
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司