一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種等離子體發(fā)生裝置，更具體地涉及一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]除了固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的另一種物質(zhì)存在的聚集狀態(tài)，等離子體被稱為物質(zhì)的第四態(tài)。由于等離子體中包含種類豐富的活性粒子，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。從熱力學(xué)角度，可將等離子體分為三大類:完全熱平衡等離子體、非熱力學(xué)平衡等離子和局部熱力學(xué)平衡等離子。其中，非熱力學(xué)平衡等離子體(低溫等離子體)由于其低溫特性，被廣泛運用在工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如:傷口處理、空氣凈化、物體表面改性和廢水處理等方面。
[0003]但是，由于等離子體相關(guān)理論還十分有限，對于工業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)等離子體的問題還有待進(jìn)一步研究，如:傳統(tǒng)的介質(zhì)阻擋放電可以產(chǎn)生截面面積較大、均勻的等離子體，但是由于其幾何尺寸有限，通常為毫米級別，因此限制了其對大體積物體處理的運用。并且，這些傳統(tǒng)產(chǎn)生等離子體的裝置幾乎離不開真空系統(tǒng)或需要惰性氣體供應(yīng)，生產(chǎn)成本高。此外，目前幾乎所有的等離子體發(fā)生裝置的電能來源于市電，且電能來源單一。因此，開發(fā)一種能夠在大氣壓空氣中產(chǎn)生大截面面積的等離子體的具有多電源供電系統(tǒng)等離子體陣列裝置具有重要意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對上述問題，提出了一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，目的在于對于不同工業(yè)需要，通過控制等離子體陣列中單個或多個等離子體的開通/關(guān)斷，從而得到不同截面面積的等離子體陣列。并且，這種等離子體發(fā)生裝置設(shè)置了多電源供電系統(tǒng)，包括市電接口、太陽能電池板和儲蓄電池。正常情況下，控制器默認(rèn)設(shè)置由太陽能電池板通過電能變換裝置向等離子體陣列發(fā)生裝置供電，并根據(jù)儲蓄電池的電量狀態(tài)決定是否向儲蓄電池充電；當(dāng)控制器檢測到太陽能電池板供電不足時控制相應(yīng)電子開關(guān)的狀態(tài)，從而自動切換到由儲蓄電池供電；最后，當(dāng)控制器檢測到太陽能電池板和儲蓄電池都不能用時，才切換到由市電供電，且控制器自動監(jiān)測市電、太陽能電池板和儲蓄電池的狀態(tài)并顯示在LED顯示器上。
[0005]本實用新型一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，包括電源、控制器、電源轉(zhuǎn)換器、高壓交流電源發(fā)生裝置、高壓電極、地級、電子開關(guān)、石墨烯電極、20MΩ限流電阻、介質(zhì)塊、石英玻璃管，其特征在于:所述電源由市電接口、太陽能電池板和儲蓄電池三部分構(gòu)成，且他們?nèi)呖梢匀我馇袚Q。
[0006]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:控制器包括4個手動LED觸摸開關(guān)、LED顯示器、微處理器、觸摸式矩陣鍵盤，其中4個手動LED觸摸開關(guān)在供電正常情況下顯示4種不同顏色，并且它們上下對稱分布在控制器面板上。
[0007]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:石墨烯電極為針狀，且石墨烯電極針尖的曲率半徑為60微米，距離石墨烯電極針尖3毫米處鑲嵌一塊圓筒狀介質(zhì)塊，圓筒狀介質(zhì)塊的直徑與石英玻璃管內(nèi)徑大小相等，石墨烯電極與一個20ΜΩ限流電阻串聯(lián)并通過電子開關(guān)與高壓電極相連，且石墨烯電極置于石英玻璃管內(nèi)。
[0008]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:石英玻璃管之間的位置固定，但是其數(shù)量可根據(jù)實際需要任意增加，從而調(diào)節(jié)等離子體截面面積。
[0009]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:石英玻璃管與石墨烯電極的長度可以根據(jù)實際需要適當(dāng)調(diào)整。
[0010]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:電子開關(guān)和微處理器的數(shù)量可根據(jù)石英玻璃管的數(shù)量任意增加。
[0011]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:高壓交流電源發(fā)生裝置的輸出電壓可以在900V-20kV AC范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
[0012]所述一種多電源供電的在線式大氣壓空氣等離子體陣列裝置，其特征在于:太陽能電池板的數(shù)量和儲蓄電池的容量根據(jù)實際工作需要可任意調(diào)整。
[0013]有益效果:本實用新型由市電接口、太陽能電池板和儲蓄電池三部分構(gòu)成多電源供電系統(tǒng)，具體電能來源由控制器的設(shè)定參數(shù)決定，它們之間的供電優(yōu)先等級依次為:太陽能電池板、儲蓄電池、市電接口，也可以通過手動LED觸摸開關(guān)的相應(yīng)開關(guān)強制切換，這樣的設(shè)計極大地節(jié)約了能源，且提高了設(shè)備的供電可靠性。我們知道太陽能作為一種清潔能源，不僅使用成本較低，且不造成環(huán)境污染，這與國家提出的“節(jié)能減排”的號召是相一致的。
[0014]當(dāng)電源接通時，通過調(diào)節(jié)控制器的參數(shù)，從而控制電源轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，進(jìn)而在高壓電極上產(chǎn)生900V_20kV的交流電壓。根據(jù)不同的生產(chǎn)需要，通過控制不同的電子開關(guān)組合，從而在大氣壓空氣中產(chǎn)生不同截面面積的等離子體陣列，并且所產(chǎn)生的等離子體由于20MΩ限流電阻和雜散電容的作用接近室溫。其中，電子開關(guān)可采用光敏二極管等元件構(gòu)成。相比傳統(tǒng)接觸式機械開關(guān)，電子開關(guān)具有使用壽命長、不易起電火花等優(yōu)點，被廣泛運用在各個場合。
[0015]綜上所述，本實用新型可以在沒有真空系統(tǒng)或惰性氣體供應(yīng)的條件下在大氣壓空氣中產(chǎn)生截面面積可調(diào)的等離子體陣列。并且，在大多情況下只由太陽能電池板和儲蓄電池供電，不僅節(jié)約了成本，而且間接的起到了保護(hù)環(huán)境的作用。因此，本實用新型具有成本相對低廉、操作簡便、簡單實用、安全可靠等特點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。其中，電源(1)，市電接口(2)，太陽能電池板
(3)，儲蓄電池(4)，控制器(5)，電源轉(zhuǎn)換器(6)，高壓交流電源發(fā)生裝置(7)，電子開關(guān)(8)，等離子體陣列發(fā)生裝置(9)，高壓電極(10)，接地電極(11)。
[0017]圖2為等離子體陣列發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，電子開關(guān)(8)，高壓電極(10)，20MΩ限流電阻(12)，石英玻璃管(13)，介質(zhì)塊(14)，石墨烯電極(15)。
[0018]圖3為控制器結(jié)構(gòu)示意圖。其中，控制器(5)，手