[发明专利]一种电弧弧根电流密度分布测试方法及装置

权利要求书

1.一种电弧弧根电流密度分布测试装置，包括阳极(1)和阴极，其特征在于：该阴极包括设置在同一平面的第一阴极(2)和第二阴极(3)，两阴极之间有50-200um的狭缝(6)，两阴极分别连接有电流变送器(5)，该电流变送器(5)还与数据采集设备(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的电弧弧根电流密度分布测试装置，其特征在于：所说的狭缝6内设置有绝缘聚酯漆。

3.根据权利要求1所述的电弧弧根电流密度分布测试装置，其特征在于：所说的数据采集设备为宽频带示波器9。

4.一种根据权利要求1所述的装置的测试方法，其特征在于：第一阴极(2)与阳极(1)之间触发电弧(4)在外部横向磁场B_ext或气流(8)的作用下，向第二阴极(3)运动，流过第一阴极(2)和第二阴极(3)的电流信号分别通过电流变送传感器(5)由宽频带的示波器(9)采集得到，当触发电弧(4)弧根圆域通过垂直于电弧弧根运动方向的两阴极的狭缝(6)时，流过两电极的电流I₁和I₂随着通过狭缝(6)的状态发生变化，由此变化趋势获得电极弧根(7)通过狭缝(6)的时间，以此时间差，结合使用高速摄影仪或者测量电弧自磁场的方法测得的电弧运动速度，得到电极弧根半径和直径，进而根据2 R_s＝v_sΔt得到电流密度值；其中，v_s是电弧弧根在磁场或气吹作用下通过狭缝的速度；Δt是电弧弧根(7)从到达第二阴极(3)边沿到完全进入第二阴极(3)区域时刻的时间；R_s是电弧弧根半径；根据电流密度值建立弧根通过狭缝(6)时数学模型，通过第二阴极(3)的电流I₂即就是电弧弧根(7)圆域与第二阴极(3)的重叠部分对电流密度的积分，建立I(x)=2∫xRsJ(r)·arccos(xr)·rdr,]]>将测试电流密度分布转化为求解积分方程，由I₂的变化趋势得到电流密度分布曲线。