一種水電阻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水電阻，目的在于解決現(xiàn)有水電阻長時間連續(xù)工作后，電極和電解液的溫度會升高，導(dǎo)致水電阻無法長時間連續(xù)工作的問題。該水電阻包括用于設(shè)置電解液的第一玻璃管、電極、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋、空心管，電極為一組且電極分別設(shè)置在第一玻璃管的兩端，第一玻璃管與電極構(gòu)成電阻主體，第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋分別與電極相連。本發(fā)明能夠有效解決水電阻長時間連續(xù)工作后，電極和電解液溫度會升高，導(dǎo)致水電阻無法長時間連續(xù)工作的問題。本發(fā)明構(gòu)思巧妙，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，生產(chǎn)成本低，且工作穩(wěn)定，使用壽命長，能夠滿足長時間、連續(xù)工作的需求，具有較高的應(yīng)用價值和較好的應(yīng)用前景，值得大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
【專利說明】
一種水電阻
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，尤其高功率脈沖領(lǐng)域，具體為一種水電阻。本發(fā)明采用氣冷方式對銅電極和電阻主體內(nèi)蒸餾水進(jìn)行冷卻，有效消除了水電阻工作過程中，溫度升高對其的影響，保證了其的性能和使用壽命，也保證了高功率脈沖設(shè)備的正常運(yùn)行。
【背景技術(shù)】
[0002]水電阻具有功率耐受性好、頻率響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，并且適合制作成各種形狀，阻值可調(diào)，能夠適用于各種高壓、大電流、瞬態(tài)工作場合，可用作電路匹配或是測量部件等。因而，水電阻被廣泛應(yīng)用于高功率脈沖領(lǐng)域。
[0003]水電阻在工作過程中，電極和電解液的溫度會升高，隨著溫度的升高，電解液中的離子濃度受到影響，進(jìn)而影響水電阻的阻值；同時，水電阻長時間通過大電流高壓脈沖也會改變水電阻的阻值。
[0004]為了解決水電阻因溫度變化導(dǎo)致阻值改變的問題，目前，通常將水電阻的電極加工成弧形或是錐形的端面結(jié)構(gòu)(如中國專利CN201120504285.4)，從而消除工作過程中產(chǎn)生的少量微小氣泡在溫度升高后對水電阻的影響；或者將水電阻加工成阻值可調(diào)的。然而，這兩種方式均不能降低水電阻電極和電解液的溫度，從而使得水電阻不能長時間連續(xù)工作，導(dǎo)致各類高功率脈沖裝置運(yùn)行效率降低。
[0005]為此，迫切需要一種新的裝置，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對現(xiàn)有水電阻長時間連續(xù)工作后，電極和電解液的溫度會升高，導(dǎo)致水電阻無法長時間連續(xù)工作的問題，提供一種水電阻。本發(fā)明能夠有效解決水電阻長時間連續(xù)工作后，電極和電解液溫度會升高，導(dǎo)致水電阻無法長時間連續(xù)工作的問題。本發(fā)明構(gòu)思巧妙，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，生產(chǎn)成本低，且工作穩(wěn)定，使用壽命長，能夠滿足長時間、連續(xù)工作的需求，具有較高的應(yīng)用價值和較好的應(yīng)用前景，值得大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種水電阻，包括用于設(shè)置電解液的第一玻璃管、電極、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋、空心管，所述電極為一組且電極分別設(shè)置在第一玻璃管的兩端，所述第一玻璃管與電極構(gòu)成電阻主體，所述第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋分別與電極相連；
所述空心管套在第一玻璃管外側(cè)，所述第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋分別與空心管相連，所述第一玻璃管、電極、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋、空心管之間構(gòu)成冷卻腔；
所述第一冷卻端蓋上設(shè)置有用于與冷氣進(jìn)管相連的冷氣進(jìn)口，所述第二冷卻端蓋上設(shè)置有用于與冷氣出管相連的冷氣出口，冷氣進(jìn)口、冷卻出口分別與冷卻腔連通。
[0008]所述電極朝向空心管的側(cè)面呈臺階狀。
[0009]所述電極的端面呈弧形或錐形。
[0010]所述電極為銅電極。
[0011]所述電極采用紫銅材料制備而成。
[0012]所述電解液為蒸餾水。
[0013]所述第一冷卻端蓋與空心管之間采用螺紋緊密連接，所述第二冷卻端蓋與空心管之間采用螺紋緊密連接。
[0014]所述冷氣進(jìn)口的管徑大于冷氣出口的管徑。
[0015]所述冷氣進(jìn)口管徑為冷氣出口管徑的1.1?5倍。
[0016]所述第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋、空心管分別采用有機(jī)玻璃制成。
[0017]所述空心管的軸線與第一玻璃管的軸線相重合。
[0018]還包括與冷氣進(jìn)口相連的冷氣進(jìn)管、與冷氣進(jìn)管相連的冷氣供應(yīng)裝置、與冷氣出口相連的冷氣出管。
[0019]還包括墊圈，所述第一冷卻端蓋與電極之間通過墊圈相連，所述第二冷卻端蓋與電極之間通過墊圈相連。
[0020]所述墊圈采用橡膠材料制備而成。
[0021]還包括O型密封圈，所述O型密封圈分別設(shè)置在空心管與第一冷卻端蓋、空心管與第二冷卻端蓋之間。
[0022]
【申請人】通過研究后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有水電阻通過將電極加工成弧形或是錐形的端面結(jié)構(gòu)，以消除大電流高壓脈沖過程中產(chǎn)生的少量微小氣泡在溫度升高后對水電阻的影響;或是將其制成阻值氣動可調(diào)的水電阻。然而，這兩種水電阻在長時間工作時，電極和電解液的溫度仍然會急劇升高，所以不能長時間連續(xù)工作，降低了各類高壓脈沖裝置的運(yùn)行效率。為此，本發(fā)明提供一種水電阻。
[0023]該水電阻包括用于設(shè)置電解液的第一玻璃管、電極、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋、空心管，電極為一組且電極分別設(shè)置在第一玻璃管的兩端，第一玻璃管與電極構(gòu)成電阻主體，第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋分別與電極相連?？招墓艿闹睆酱笥诘谝徊ＡЧ艿闹睆?，空心管套在第一玻璃管外側(cè)，第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋分別與空心管相連，第一玻璃管、電極、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋、空心管之間構(gòu)成冷卻腔。第一冷卻端蓋上設(shè)置有用于與冷氣進(jìn)管相連的冷氣進(jìn)口，第二冷卻端蓋上設(shè)置有用于與冷氣出管相連的冷氣出口，冷氣進(jìn)口、冷卻出口分別與冷卻腔連通。其中，冷氣出口的直徑小于冷氣進(jìn)口的直徑。
[0024]本發(fā)明中，在第一玻璃管內(nèi)充填蒸餾水，蒸餾水中正負(fù)離子較少，阻值較大，且通過大電流高壓脈沖后阻值改變相對較少;在第一玻璃管外面再加個大直徑的空心管，空心管分為三截(即空心管、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋形成三截結(jié)構(gòu))，分別從兩邊銅電極頭位置壓緊，且空心管、第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋之間通過螺紋緊密連接。第一冷卻端蓋上設(shè)置有用于與冷氣進(jìn)管相連的冷氣進(jìn)口，第二冷卻端蓋上設(shè)置有用于與冷氣出管相連的冷氣出口，冷氣進(jìn)口在下，冷氣出口在上，且冷氣出口的直徑小于冷氣進(jìn)口的直徑，以保證通入冷卻氣體能充滿整個空心管;本發(fā)明通過接入冷氣對水電阻電極和蒸餾水進(jìn)行降溫，減小了溫度對水電阻阻值的影響，使制備的水電站能夠滿足長時間、連續(xù)工作的需求。
[0025]本發(fā)明的水電阻在長時間大電流高壓脈沖工作中，水電阻冷卻腔內(nèi)持續(xù)通入冷氣，帶走電極和電阻主體內(nèi)蒸餾水的熱量，從而使銅電極和蒸餾水的溫度變化較小，減小對水電阻阻值的影響，不影響水電阻的性能，保證水電阻能長時間工作，提高高壓脈沖裝置的效率，具有較高的應(yīng)用價值。
[0026]作為優(yōu)選，電極朝向空心管的側(cè)面呈臺階狀。將電極側(cè)面加工成臺階狀，數(shù)量盡可能多，有利于保證充足的散熱面積，帶走電極頭和電阻主體內(nèi)蒸餾水的熱量，保證水電阻長時間正常工作。
[0027]進(jìn)一步，電極的端面呈弧形或錐形。電極為銅電極，優(yōu)選采用紫銅材料制備電極。
[0028]進(jìn)一步，第一冷卻端蓋與空心管的連接處，即彎折處設(shè)置有45°的倒角，第二冷卻端蓋與空心管的彎折處也設(shè)置有45°的倒角。采用該結(jié)構(gòu)，能夠分散彎折處的作用力，防止第一冷卻端蓋、第二冷卻端蓋在壓緊電極過程中折斷。
[0029]綜上所述，在水電阻經(jīng)過大電流高壓脈沖后，電極和電阻主體內(nèi)的蒸餾水溫度會升高，而冷卻腔內(nèi)的冷氣會吸收電極和蒸餾水的熱量，使溫度保持穩(wěn)定，變化較小，且呈臺階狀的電極朝向空心管的側(cè)面能夠提高散熱效果，保證電子的穩(wěn)定。經(jīng)測定，本發(fā)明的水電阻在連續(xù)工作30天后，溫度變化范圍在± 0.1°C內(nèi)，變化較小，能夠保持相對穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0030]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖中標(biāo)記:1、第一玻璃管，2、電極，3、第一冷卻端蓋，4、第二冷卻端蓋，5、空心管，
6、冷氣進(jìn)口，7、冷氣出口，8、墊圈，9、0型密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0033]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0034]實(shí)施例1
如圖所示，本實(shí)施例的水電阻包括用于設(shè)置電解液的第一玻璃管1、電極2、第一冷卻端蓋3、第二冷卻端蓋4、空心管5、墊圈8、0型密封圈9，電極2為一組且電極2分別設(shè)置在第一玻璃管I的兩端，第一玻璃管I與電極2構(gòu)成電阻主體，第一冷卻端蓋3、第二冷卻端蓋4分別與電極2相連?？招墓?套在第一玻璃管I外側(cè)，第一冷卻端蓋3、第二冷卻端蓋4分別與空心管5相連，第一玻璃管1、電極2、第一冷卻端蓋3、第二冷卻端蓋4、空心管5之間構(gòu)成冷卻腔。第一冷卻端蓋3上設(shè)置有用于與冷氣進(jìn)管相連的冷氣進(jìn)口 6，第二冷卻端蓋4上設(shè)置有用于與冷氣出管相連的冷氣出口 7，冷氣進(jìn)口 6、冷卻出口分別與冷卻腔連通。其中，空心管5的直徑大于第一玻璃管I的直徑，冷氣出口 7的直徑小于冷氣進(jìn)口 6的直徑。本實(shí)施例中，墊圈8采用橡膠材料制備而成，第一冷卻端蓋3與電極2之間通過墊圈8相連，第二冷卻端蓋4與電極2之間通過墊圈8相連。
[0035]如圖所示，本實(shí)施例中，電極2朝向空心管5的側(cè)面呈臺階狀，電極2采用紫銅材料制備而成，電解液采用蒸餾水。電極2的端面優(yōu)選呈弧形或錐形。本實(shí)施例中，第一冷卻端蓋
3、第二冷卻端蓋4、空心管5可分別采用有機(jī)玻璃制成;第一冷卻端蓋3與空心管5之間采用螺紋緊密連接，第二冷卻端蓋4與空心管5之間采用螺紋緊密連接，O型密封圈9設(shè)置在空心管5與第一冷卻端蓋3、空心管5與第二冷卻端蓋4之間。本實(shí)施例中，冷氣出口 7、冷氣進(jìn)口 6可采用PC全塑。
[0036]水電阻裝配完成后，分別將冷氣進(jìn)口6、冷氣出口 7與導(dǎo)氣軟管相連;其中，冷氣進(jìn)口 6位于下方，冷氣出口 7位于上方，冷氣進(jìn)口 6的直徑大于冷氣出口 7的直徑;工作時，從冷氣進(jìn)口 6通入冷氣。
[0037]在水電阻經(jīng)過大電流高壓脈沖后，電極2和電阻主體內(nèi)的蒸餾水溫度會升高，而冷卻腔內(nèi)的冷氣會吸收電極2和蒸餾水的熱量，使溫度保持穩(wěn)定，變化較小，保證水電阻能長時間工作。電極2朝向空心管5的側(cè)面呈臺階狀，采用該結(jié)構(gòu)，能夠保證電極2與冷卻腔內(nèi)冷氣有較大的接觸面積，增大散熱面積，使得通入的冷氣吸收帶走更多的熱量。
[0038]采用墊圈8能夠在豎直面和斜側(cè)面對第一玻璃管I分別施加作用力，防止管中蒸餾水溢出。同時，在第一冷卻端蓋3的彎折處、第二冷卻端蓋4的彎折處可加工出45°的倒角，分散彎折處的作用力，防止第一冷卻端蓋3、第二冷卻端蓋4在壓緊電極2過程中折斷。
[0039]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水電阻，其特征在于，包括用于設(shè)置電解液的第一玻璃管(I)、電極(2)、第一冷卻端蓋(3)、第二冷卻端蓋(4)、空心管(5)，所述電極(2)為一組且電極(2)分別設(shè)置在第一玻璃管(I)的兩端，所述第一玻璃管(I)與電極(2)構(gòu)成電阻主體，所述第一冷卻端蓋(3)、第二冷卻端蓋(4)分別與電極(2)相連； 所述空心管(5)套在第一玻璃管(I)外側(cè)，所述第一冷卻端蓋(3)、第二冷卻端蓋(4)分別與空心管(5)相連，所述第一玻璃管(1)、電極(2)、第一冷卻端蓋(3)、第二冷卻端蓋(4)、空心管(5)之間構(gòu)成冷卻腔； 所述第一冷卻端蓋(3)上設(shè)置有用于與冷氣進(jìn)管相連的冷氣進(jìn)口(6)，所述第二冷卻端蓋(4)上設(shè)置有用于與冷氣出管相連的冷氣出口(7)，冷氣進(jìn)口(6)、冷卻出口分別與冷卻腔連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水電阻，其特征在于，所述電極(2)朝向空心管(5)的側(cè)面呈臺階狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述水電阻，其特征在于，所述電極(2)的端面呈弧形或錐形。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述水電阻，其特征在于，所述第一冷卻端蓋(3)與空心管(5)之間采用螺紋緊密連接，所述第二冷卻端蓋(4)與空心管(5)之間采用螺紋緊密連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述水電阻，其特征在于，所述冷氣進(jìn)口(6)的管徑大于冷氣出口(7)的管徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水電阻，其特征在于，所述第一冷卻端蓋(3)、第二冷卻端蓋(4)、空心管(5)分別采用有機(jī)玻璃制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述水電阻，其特征在于，還包括與冷氣進(jìn)口(6)相連的冷氣進(jìn)管、與冷氣進(jìn)管相連的冷氣供應(yīng)裝置、與冷氣出口(7)相連的冷氣出管。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述水電阻，其特征在于，還包括墊圈(8)，所述第一冷卻端蓋(3)與電極(2)之間通過墊圈(8)相連，所述第二冷卻端蓋(4)與電極(2)之間通過墊圈(8)相連。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述水電阻，其特征在于，所述墊圈(8)采用橡膠材料制備而成。10.根據(jù)權(quán)利要求1?6、9任一項(xiàng)所述水電阻，其特征在于，還包括O型密封圈(9)，所述O型密封圈(9)分別設(shè)置在空心管(5)與第一冷卻端蓋(3)、空心管(5)與第二冷卻端蓋(4)之間。
【文檔編號】H01C11/00GK105957668SQ201610452706
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】羅軍, 殷柳, 羅安雄
【申請人】綿陽市宏揚(yáng)科技有限公司