【技术实现步骤摘要】
监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置和方法，属于高压电脉冲破岩致裂领域。
技术介绍
[0002]岩石的破碎是人类生活中密不可分的一项活动。在煤炭开采、煤层气抽采，石油开采等工程中，对完成岩体进行破碎，有利于资源的安全高效开采。在如今的工程建设中，岩石的破碎量越来越大，破碎效率也要求不断的提高，更为高效、环保、节能和安全的方法是工程中不断追求的。
[0003]近年来，涌现出一批新兴的破岩技术：分为机械能对岩石的破碎，包括超声波、高压水射流破碎等；另一类为热能破碎岩石，包括火钻、激光碎岩、热熔钻进、热熔岩技术等。而新式机械能破碎岩石中，可利用冲击载荷对岩石进行破碎，达到破碎岩石的效果。
[0004]高压电脉冲技术近年来受到国内外的关注，可以广泛应用于岩石开采、钻井、机械除垢、医疗等领域。而高压电脉冲破岩技术具有安全、高效的特点，具有很大的发展潜力。在电脉冲破岩机理中，当击穿电压上升时间小于500ns时，水的击穿场强大于岩石的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：包括高压电源、传输电缆、电容器、输出柜、火花间隙开关、计算机、爆破测振仪、密封腔体、高压电脉冲电极可控角度装置；传输电缆依次将高压电源、电容器、输出柜、火花间隙开关、高压电脉冲电极可控角度装置和计算机连接起来；所述高压电脉冲电极可控角度装置包括电极头部、橡胶垫板、高压电极、接地电极、固定框架、可转动框架、刻度圆盘；高压电脉冲电极可控角度装置位于密封腔体内，可转动框架的中心位于密封腔体的中心位置；橡胶垫板放置在电极头部的下端，通过绝缘螺栓将两者固定起来；橡胶垫板下方连接固定框架，固定框架包括两块竖板和两块横向板，竖板上端与电极头部采用焊接方式连接，使固定框架达到稳定；可转动框架为环形结构，可转动框架设置在固定框架的中部，通过螺栓与固定框架的横向板连接，二者连接处设有刻度圆盘；可转动框架与刻度圆盘接触处，在可转动框架中心位置刻有一条指针刻度线，指针刻度线与刻度圆盘的中心线对应，转动时通过指针刻度线与刻度圆盘的指向来确定旋转的角度；高压电极和接地电极分别固定在可转动框架的上下两端。2.根据权利要求1所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：可转动框架的中心位置与固定框架的横向板对应钻取螺纹孔，用绝缘螺栓和橡胶垫板把可转动框架与固定框架固定起来；将绝缘螺栓旋入固定框架和可转动框架的对应螺纹孔中，拧紧后达到固定的效果。3.根据权利要求1所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：固定框架与可转动框架连接位置装有刻度圆盘，刻度圆盘与固定框架焊接在一起，固定框架的横向板焊接在刻度圆盘的中心位置，且两者中心线保持一致。4.根据权利要求1所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：密封腔体由厚层钢板组装制作而成，其盖板带有橡胶垫板；对密封腔体做加固处理，四周及底部由水性乳胶涂抹，确保腔体密封性能良好；四周腔体壁边缘每边钻取三个用来固定盖板的螺纹，通过螺丝钉固定盖板和腔体。5.根据权利要求4所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：所述密封腔体盖板中心钻孔，钻孔大小与电极固定框架所成圆的大小相对应；将电极头部以下的部分从钻孔插入，且电极头部上下左右四个方向与盖板重合的部分也进行钻孔，用螺栓将电极头部和盖板进行固定。6.根据权利要求1所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：所述密封腔体中注有导电液体，密封腔体体积为300mm
×
300mm
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300mm 、400mm
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400mm
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400mm或500mm
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500mm
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500mm。7.根据权利要求1所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：电极部分由针—板电极组合而成，电极总长度由密封腔体的体积决定，其范围在150mm
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300mm之间，高压电极与接地电极两部分之间的距离为5mm
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15mm；在高压电极、接地电极的外表面密闭包裹聚丙烯绝缘套环，仅裸露出一小部分电极尖端。8.一种监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的方法，采用权利要求1~7任一项所述的监测电极角度可控的高压电脉冲能量及方向的装置，其特征在于：当两电极在密封腔体内被导通时，两电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱林俊，郭军，冯国瑞，文晓泽，郭星辰，樊一江，钱瑞鹏，白锦文，李竹，郑文贤，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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