System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 低温等离子体能量的测量方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸_技高网

低温等离子体能量的测量方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸

技术编号:41093636 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-25 13:52
本发明专利技术提供一种低温等离子体能量的测量方法、装置、系统及存储介质,属于等离子体测量领域。测量方法包括:获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压作用下的指定波长的发射光强度变化值;从预先配置的低温等离子体的发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系中,匹配对应于所获取的发射光强度变化值的放电功率变化值;以及根据低温等离子体的对应于起始电压的起始放电功率和所匹配出的放电功率变化值,确定低温等离子体的第一工作放电功率。本发明专利技术能够在等离子体发生设备实时运行的情况下,通过非接触式的光学手段,实时快速测量用于表征低温等离子体能量状态的放电功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及等离子体测量,具体地涉及一种低温等离子体能量的测量方法、装置、系统及存储介质


技术介绍

1、低温等离子体技术是一种通过对气体施加高压电场导致气体电离产生高化学活性粒子(包括电子、正负离子和中性粒子等),并利用这些高活性粒子参与化学反应。为了产生上述“活性”粒子,在实际应用中放电等离子体能量一方面可以用等离子体密度、电子温度、电子能量分布等微观参数来表征。但是这些微观参数无法直观地表征低温等离子体的实时放电状态。另一方面,可以采用放电功率宏观参数来表征低温等离子体能量。但是,在实际工业应用中无法长期使用该类方法测量等离子体放电部件的实时电压,尤其在高电压驱动条件下。通常方法是通过电源上的电压或电流值计算等离子体放电部件运行时的放电功率,该种方式所得到的放电功率为该部件的平均放电功率。无法获得放电区域的二维或者三维的实时放电功率。另外,当同一电源驱动众多放电部件运行时,单元等离子体放电部件运行时放电功率的实时快速测量成为了问题。因此,低温等离子体放电部件运行时放电功率的多点、实时、快速测量成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种低温等离子体能量的测量方法、装置、系统和存储介质,用于至少部分地解决上述存在的技术问题。

2、为了实现上述目的,第一方面,本专利技术提供一种低温等离子体能量的测量方法,所述测量方法包括:获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的指定波长的发射光强度变化值;从预先配置的所述低温等离子体的发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系中,匹配对应于所获取的发射光强度变化值的放电功率变化值,其中所述低温等离子体的放电功率被配置用于表征所述低温等离子体的能量状态;以及根据所述低温等离子体的对应于所述起始电压的起始放电功率和所匹配出的放电功率变化值,确定所述低温等离子体的第一工作放电功率。

3、可选的,在获取所述指定波长的发射光强度变化值之前,所述测量方法还包括:根据所述低温等离子体的工作气体类型,确定所述低温等离子体的所述指定波长;其中,所述低温等离子体的工作气体类型为空气,其对应的指定波长包括:308.0nm、337.1nm、357.9nm、380.0nm、391.4nm、394.3nm、406.1nm,777.2nm,误差为±0.3nm;所述低温等离子体的工作气体类型为氮气,其对应的指定波长包括:236.2nm、247.0nm、308.0nm、337.1nm、357.9nm、380.0nm、391.4nm、394.3nm、406.1nm,777.2nm,误差为±0.3nm;所述低温等离子体的工作气体类型为氦气,其对应的指定波长包括:388.9nm、501.6nm、587.6nm、667.8nm、706.5nm,误差为±0.3nm;所述低温等离子体的工作气体类型为氩气,其对应的指定波长包括:666.6nm、696.5nm、738.4nm、763.5nm、794.8nm、750.3nm、811.5nm、842.5nm,误差为±0.3nm;所述低温等离子体的工作气体类型为氧气,其对应的指定波长包括:715.6nm、768.0nm、777.4nm、822.2nm、844.7nm、882.1nm,误差为±0.3nm;所述低温等离子体的工作气体类型为二氧化碳,其对应的指定波长包括:289.6nm、337.0nm、351.7nm、414.0nm、520.0nm、777.2nm、844.7nm,误差为±0.3nm。

4、可选的,所述发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系被配置为:

5、

6、其中,λ为所述指定波长,δiλ为所述发射光强度变化值,δpλ为对应于所述发射光强度变化值δiλ的放电功率变化值,aλ、bλ、cλ为针对于所述指定波长的关联系数。

7、可选的,所述获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的发射光强度变化值,包括:分别采集所述低温等离子体在所述起始电压和所述第一工作电压作用下的放电光谱;以及获取所述放电光谱中针对于所述指定波长的起始发射光强度和第一发射光强度,以得到所述低温等离子体的指定波长的发射光强度变化值。

8、可选的,所述获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的发射光强度变化值,包括:分别采集所述低温等离子体在所述起始电压和所述第一工作电压作用下的所述指定波长的放电图像;对所述指定波长的放电图像进行灰度分析,得到针对于所述指定波长的起始灰度值和第一灰度值;根据预先配置的低温等离子体的发射光强度和灰度值之间的关联关系,确定与所述起始灰度值对应的起始发射光强度以及与所述第一灰度值对应的第一发射光强度,以得到所述低温等离子体的发射光强度变化值。

9、可选的,所述测量方法还包括:在所述第一工作电压的作用下,获取所述低温等离子体的多个测试位点的第一工作放电功率;在至少一个测试位点的所述第一工作放电功率超出预设误差范围的情况下,获取所述低温等离子体在预设第二工作电压作用下的所述多个测试位点的第二工作放电功率;若至少一个测试位点的第二放电功率超出所述预设误差范围,则确定所述低温等离子体发生故障,否则确定所述低温等离子体放电正常。

10、可选的,在确定所述低温等离子体发生故障后,所述测量方法还包括:根据所述多个测试位点的第二放电功率超出所述预设误差范围的程度,判断所述低温等离子体发生故障的故障位置。

11、可选的,所述多个测试位点中,处于相同高度的任意两个测试位点的夹角为预设角度,且上下相邻的两个测试位点的高度间距大于所述低温等离子体放电的放电间隙长度。

12、第二方面,本专利技术提供一种低温等离子体能量的测量装置,所述测量装置包括:获取单元,用于获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压作用下的指定波长的发射光强度变化值;计算单元,用于从预先配置的所述低温等离子体的发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系中,匹配对应于所获取的发射光强度变化值的放电功率变化值,其中所述低温等离子体的放电功率被配置用于表征所述低温等离子体的能量状态;以及用于根据所述低温等离子体的对应于所述起始电压的起始放电功率和所匹配出的放电功率变化值,确定所述低温等离子体的第一工作放电功率。

13、可选的,所述计算单元采用如下公式配置所述发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系:

14、

15、其中,λ为所述指定波长,δiλ为所述发射光强度变化值,δpλ为对应于所述发射光强度变化值δiλ的放电功率变化值,aλ、bλ、cλ为针对于所述指定波长的关联系数。

16、可选的,所述获取单元包括:光谱采集设备,用于分别采集所述低温等离子体在所述起始电压和所述第一工作电压作用下的放电光谱;以及光谱分析设备,用于获取所述放电光谱中针对于所述指定波长的起始发射光强度和第一发射光强度,以得到所述低温等离子体的指定波长的发射光强度变化值。

17、可选的,获取单元包括:图像采集设备,用于分别采集所述低温等离子体在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温等离子体能量的测量方法,其特征在于,所述测量方法包括:

2.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在获取所述指定波长的发射光强度变化值之前,所述测量方法还包括:根据所述低温等离子体的工作气体类型,确定所述低温等离子体的所述指定波长;

3.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系被配置为:

4.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的发射光强度变化值,包括:

5.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的发射光强度变化值,包括:

6.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述测量方法还包括:

7.根据权利要求6所述的测量方法,其特征在于,在确定所述低温等离子体发生故障后,所述测量方法还包括:

8.根据权利要求6或7所述的测量方法,其特征在于,所述多个测试位点中,处于相同高度的任意两个测试位点的夹角为预设角度,且上下相邻的两个测试位点的高度间距大于所述低温等离子体放电的放电间隙长度。

9.一种低温等离子体能量的测量装置,其特征在于,所述测量装置包括:

10.根据权利要求9所述的测量装置,其特征在于,所述计算单元采用如下公式配置所述发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系:

11.根据权利要求9所述的测量装置,其特征在于,所述获取单元包括:

12.根据权利要求9所述的测量装置,其特征在于,获取单元包括:

13.根据权利要求9所述的测量装置,其特征在于,所述测量装置还用于:

14.根据权利要求13所述的测量装置,其特征在于,在确定所述低温等离子体发生故障后,所述测量装置还用于:

15.根据权利要求13或14所述的测量装置,其特征在于,所述多个测试位点中,处于相同高度的任意两个测试位点的夹角为预设角度,且相邻测试位点的高度间距大于所述低温等离子体放电的放电间隙长度。

16.一种低温等离子体能量的测量装置,其特征在于,所述测量装置包括:

17.一种低温等离子体能量的测量系统,其特征在于,所述测量系统包括:

18.一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行本申请上述权利要求1-8任一项所述的低温等离子体能量的测量方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种低温等离子体能量的测量方法,其特征在于,所述测量方法包括:

2.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在获取所述指定波长的发射光强度变化值之前,所述测量方法还包括:根据所述低温等离子体的工作气体类型,确定所述低温等离子体的所述指定波长;

3.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述发射光强度变化值和放电功率变化值之间的关联关系被配置为:

4.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的发射光强度变化值,包括:

5.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述获取低温等离子体在起始电压与第一工作电压之间的发射光强度变化值,包括:

6.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述测量方法还包括:

7.根据权利要求6所述的测量方法,其特征在于,在确定所述低温等离子体发生故障后,所述测量方法还包括:

8.根据权利要求6或7所述的测量方法,其特征在于,所述多个测试位点中,处于相同高度的任意两个测试位点的夹角为预设角度,且上下相邻的两个测试位点的高度间距大于所述低温等离子体放电的放电间隙长度。

9.一种低温等...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐诗雅关银霞杜宇李超朱骁赵乾斌包涵春郭亚逢
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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