一种用于塑料液体容器漏液检测的高频高压电源制造技术

一种用于塑料液体容器漏液检测的高频高压电源，包括可控硅整流智能模块［２］、滤波电容［３］、ＩＧＢＴ智能电源模块［４］、谐振电容［５］、高频升压变压器［６］、高压旋转电极［７］、控制电路［８］、谐振电感［９］、电流传感器［１１］、接地电极［１２］。可控硅智能整流模块［２］是一个单相全桥可控硅整流电路，它将单相工频２２０Ｖ电压变换成一个可调电压幅值的脉动电压，经滤波电容［３］平波后，得到一个在０～３１０Ｖ可调的直流电压Ｕ↓［ｄ］。ＩＧＢＴ智能电源模块［４］为单相的全控ＩＧＢＴ逆变桥，它将Ｕ↓［ｄ］变换成一个和ＩＧＢＴ的开关频率相等的交变的对称的方波电压ｕ↓［１］。高频升压变压器［６］将其低压侧线圈上获得的低电压变换成高电压，在高压侧线圈两端输出给负载。高压旋转电极［７］两个放电针正对放置在接地电极［１２］上液体容器［１３］的待检测漏液的部位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种高频高压电源，特别涉及到一种用于液体容器的瓶口或者瓶体漏液检测的高频高压电源。
技术介绍
目前，在医药及饮料等生产行业多采用塑料容器盛装某种特殊的液体。由于容器的密封性能直接影响其容器内部的液体产品的质量，进而会影响到使用此类液体产品的消费者的身体健康及生命安全。因此，在生产此类塑料液体的生产线上，对此类液体容器的器壁进行密封性能的在线检测是非常重要的。对于液体容器漏液检测有一些特殊的方法。中国专利03157083、中国专利01142523和中国专利200410086783都是根据漏液传感器与漏液直接接触，判断传感器检测到的信号是否变化，作为是否漏液的依据。这些液体容器漏液检测的方法存在的问题是一是，难以对大表面积的容器的器壁同时进行全面的密封性能检测，二是，难以检测到密封容器的器壁存在的小至微米级的微小孔隙的微细的缺陷。微小空隙的存在，并不会产生明显的漏液的情况，但是同样会影响到被检测液体产品的质量。因此，专利技术一种能够对盛装液体容器的器壁进行全面而细致的检测方法是非常必要的。用高压放电来检测液体容器是否漏液的方法，能够对液体容器的器壁进行大面积的检测，并可以检测到小至微米级的微小孔隙。这种方法的原理是将待检测的塑料液体容器作为负载，用一种特殊的高频高压电源输出一个可调频率和大小的交变的电压，作用于放置在塑料容器待检漏部位的两端的附近的电极上。将电源输出的交变的电压的幅值和频率调整在一个合适的大小上，此时，在检测漏液的部位的两端的电极之间不至于产生明显的放电。当被检测的液体容器的器壁出现密封缺陷时，该缺陷部位的绝缘强度降低，导致在该缺陷部位两端的电极之间产生较强烈的放电。这时，通过塑料容器的放电电流急剧增加，相关的控制电路去检测到了这个急剧增大的电流信号后，就可以发出相应的控制指令，将这个有密封缺陷的液体容器从生产线上剔除下来，并将它标记为不合格品。现有用于高压放电的高频高压电源的电路，往往是针对于某一种特定类型和结构的负载设计的。当负载的类型、结构和放电的状态发生变化时，负载的等效电路参数可能发生较大的变化，反过来会影响高频高压电源的输出电压。因此现有高频高压电源的输出电压的大小和频率的调整范围存在一定的局限性，其输出电压的波形、大小和频率往往难以满足变动后的负载正常工作的需要。使用高压放电来检测液体容器是否漏液的方法中，可能涉及到不同的类型、结构和放电状态的负载。在使用该方法检测液体容器的生产线上，由于待检测的液体容器的结构和大小不同，盛装于容器中的液体导电性能的不同，以及所使用的放电电极的结构和放电间隙的不同，都可能导致处于不同运行状态中的液体容器的等效的电路参数可能不同。这些电路参数的不同，会影响到高频高压电源的运行性能，反过来会影响到输出电压的波形、大小和频率。因此，用于该检测方法中的高频高压电源，在一个较大的范围内，输出一个满足检测要求的具有一定波形、一定大小和频率的交变的电压是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种在较大的范围内输出电压的幅值和频率都可调的高频高压电源，以满足实际检测中不同的负载的需要。本专利技术能持续输出一个幅值可调(10kV～45kV)和频率大小可调(500Hz～50kHz)的交变的正弦波电压或准正弦波电压，作用在瓶口密封检测部位。本专利技术高频高压电源的工作原理是高频高压电源输出一个具有一定大小和频率的正弦波电压或准正弦波电压，作用在液体容器被检测部位的两个电极上。每隔一定时间生产线传送一个待检测的瓶子到检漏部位两端的电极之间。当被检测部位没有密封缺陷时，在被检测部位的两个电极之间，通过一定大小的漏电流。在单位检测时间内，如果在这两个电极之间的漏电流的大小保持相对稳定，那么这个被检测液体容器被认为合格产品，被传送到下一个工序。当被检测部位出现渗漏现象时，通过这两个电极的漏电流急剧增大。当本专利技术的电源检测到这个急剧增大的漏电流时，发出液体容器漏液信号。该信号被传送到相应的机械控制装置，相应的执行机构将漏液的瓶装液体从生产线上卸下来，并将它作为不合格产品。本专利技术包括可控硅整流智能模块，滤波电容，IGBT智能电源模块，谐振电容，谐振电感，高频升压变压器，控制电路，电流传感器。可控硅智能整流模块的交流输入端的相线、零线分别和工频220V市电电源的相线、零线相连。可控硅智能整流模块的直流输出端和滤波电容并联。可控硅智能整流模块是一个单相全桥可控硅整流电路，它将单相工频220V电压变换成一个可调电压幅值的脉动的电压。这个电压经过滤波电容的平波作用，最后得到一个在0～310V可调的直流电压。IGBT智能电源模块是一个单相的全控IGBT逆变桥。IGBT智能电源模块的直流侧输入电路和滤波电容并联。IGBT智能电源模块将可控硅整流智能模块输出的直流电压变换成一个和IGBT智能电源模块中的IGBT的开关频率相等的交变的对称的方波电压。IGBT智能电源模块的交流侧的电路由谐振电容、谐振电感以及高频升压变压器的低压侧线圈串联组成。高频升压变压器的高压侧线圈的一端，和与负载(液体容器)的一端相连的接地电极，一起和接地电极相连接。高频升压变压器的高压输出端、接地端分别和高压旋转电极、接地电极相连接。液体容器放置在接地电极上，高压旋转电极的两个放电针正对着液体容器的待检测漏液的部位，在空间上保持一定的距离，这个距离根据检测的实际需要调整。谐振电容、谐振电感与从高频升压变压器的低压侧向负载侧看去的电路的等效参数共同决定了电路的谐振频率。控制电路发出的IGBT智能电源模块中的IGBT开关管的驱动脉冲。调整驱动脉冲的频率，并使它等于电路的谐振频率。这时，电路发生谐振，在高频升压变压器将其低压侧线圈上获得的一个较低的交变的电压，这个较低的电压经过高频升压变压器的升压，在其高压侧线圈的两端获得一个较高的电压，这个较高的电压经过高压电缆输出给负载，以满足检测的需要。附图说明图1为本专利技术的高频高压电源的电路原理框图，图中1工频220V电源、2可控硅整流智能模块、3滤波电容、4IGBT智能电源模块、5谐振电容、6高频升压变压器、7高压旋转电极、8控制电路、9谐振电感、10接地、11电流传感器、12接地电极、13液体容器。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术的相关内容。如图1所示，本专利技术的高频高压电源包括可控硅整流智能模块2、滤波电容3、IGBT智能电源模块4、谐振电容5、高频升压变压器6、高压旋转电极7、控制电路8、谐振电感9、电流传感器11、接地电极12。本专利技术高频高压电源主电路采用AC-DC-AC的结构形式。本专利技术高频高压电源主电路的AC-DC部分由可控硅智能整流模块2和滤波电容3组成。可控硅智能整流模块2的交流输入端的相线、零线分别和工频220V市电电源1的相线、零线相连。可控硅智能整流模块2的直流输出端和滤波电容3并联。可控硅智能整流模块2是一个单相全桥可控硅整流电路，它将单相工频220V电压变换成一个可调电压幅值的脉动的电压。这个电压经过滤波电容3的平波作用，最后得到一个在0～310V可调的直流电压Ud。在电源的控制面板上，通过一个电位器调整可控硅整流电路的移相电压，来调整直流电压Ud的大小。这部分的功能能够满足电源在大范围内调压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于塑料液体容器漏液检测的高频高压电源，其特征在于包括可控硅整流智能模块［２］、滤波电容［３］、ＩＧＢＴ智能电源模块［４］、谐振电容［５］、高频升压变压器［６］、高压旋转电极［７］、控制电路［８］、谐振电感［９］、电流传感器［１１］、接地电极［１２］；主电路采用ＡＣ－ＤＣ－ＡＣ的结构形式，ＡＣ－ＤＣ部分由可控硅智能整流模块［２］和滤波电容［３］组成，ＤＣ－ＡＣ部分为ＩＧＢＴ智能电源模块［４］；可控硅智能整流模块［２］是一个单相全桥可控硅整流电路，它将单相工频２２０ Ｖ电压变换成一个可调电压幅值的脉动的电压，这个电压经过滤波电容［３］的平波作用，得到一个在０～３１０Ｖ可调的直流电压Ｕ↓［ｄ］；ＩＧＢＴ智能电源模块［４］是一个单相的全控ＩＧＢＴ逆变桥；ＩＧＢＴ智能电源模块［４］将Ｕ↓［ｄ］变换成一个和ＩＧＢＴ智能电源模块［４］中的ＩＧＢＴ的开关频率相等的交变的对称的方波电压ｕ↓［１］；高频升压变压器［６］将其低压侧线圈上获得的一个较低的电压变换成一个较高的电压，在其高压侧线圈的两端输出给负载；液体容器［１３］放置在接地电极［１２］上，高压旋转电极［７］的两个放电针正对着液体容器［１３］的待检测漏液的部位。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严萍，邵建设，孙鹞鸿，高迎慧，崔光华，赵常伟，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]