[实用新型]水下高压放电气泡产生装置

摘要

一种水下高压放电气泡产生装置，包括电源模块、水泡发生电路和水泡发生金属丝，电源模块为水泡发生电路提供稳定的直流高压电，水泡发生电路与水泡发生金属丝连接并为其提供所需的放电电压；所述电源模块包括高频信号发生装置、变压器、高频倍压整流电路、高压直流稳压电路、采样电路和控制回路，所述水泡发生电路包括电容充放电电路和与其连接的充放电转换控制开关。该装置应用高电压水下环境下金属丝短路放电对水产生快速的电离、气化从而产生很大的气泡，能更真实的模拟实际爆炸时的工况，为研究水下爆炸气泡的特性和对舰船的扰动和毁坏提供很好的帮助；装置操作简便、安全可靠、可重复性强，实验效果好，成本低。

主权项

一种水下高压放电气泡产生装置，其特征在于：所述装置包括电源模块（1）、水泡发生电路（201）和水泡发生金属丝（202），所述电源模块为水泡发生电路提供稳定的直流高压电，所述水泡发生电路与水泡发生金属丝连接并为其提供所需的放电电压；所述电源模块包括高频信号发生装置（101）、变压器（102）、高频倍压整流电路（103）、高压直流稳压电路（104）、采样电路（107）和控制回路（105），所述高频信号发生装置（101）、变压器（102）、高频倍压整流电路（103）、高压直流稳压电路（104）依次连接，高频信号发生装置的输入端连接220V、50Hz交流电源，高压直流稳压电路的输出端连接水泡发生电路（201），所述采样电路的输入端与高压直流稳压电路连接，其输出端与控制回路的输入端连接，控制回路的输出端与高频信号发生装置连接；所述高频信号发生装置（101）用于将输入的220V、50Hz交流电转变为稳定的电压高频信号输送给变压器，并根据控制电路反馈的过压、过流信息自动调节、使输出的电压高频信号控制在设定的电压范围；所述变压器（102）用于将经高频信号发生装置处理的电压高频信号进行升压； 所述高频倍压整流电路（103）用于将经过变压器升压的高压电再次升压并整流，以得到电压更高的直流高压电输送给高压直流稳压电路；所述高压直流稳压电路（104）用于将经倍压整流得到的直流高压电稳压后输出给水泡发生电路；所述采样电路（107）用于将从高压直流稳压电路中提取的电压信号输入到控制回路进行比较； 所述控制回路（105）用于将经比较的结果反馈给高频信号发生装置，调整高频信号发生装置输出的电压高频信号，确保电源模块的输出高压与设定值一致；所述水泡发生电路（201）包括电容充放电电路和与其连接的充放电转换控制开关：所述电容充放电电路包括电阻（R）和电容（C），所述电容为耐高压、高绝缘、高稳定的大容量电容，所述电阻用于实现控制充电时间和充电电流的限制以达到对电容的保护；所述充放电转换控制开关包括三向换位开关（K0）、第一开关（K1）、第二开关（K2）、第一继电器（J1）、第二继电器（J2）、第三继电器（J3）和第四继电器（J4）；所述电阻（R）一端通过第一继电器（J1）与所述高压直流稳压电路（104）输出的电源正极端连接，电阻（R）的另一端与电容（C）的正极端连接、同时通过第三继电器（J3）与水泡发生金属丝（202）的正极连接，所述电容（C）的负极端通过第二继电器（J2）与高压直流稳压电路（104）输出的电源负极端连接，同时通过第四继电器（J4）与水泡发生金属丝的负极连接；所述第一继电器（J1）和第二继电器（J2）的磁路线圈并联、并依次通过第一开关（K1）和三向换位开关（K0）与24V低压直流电源连接，所述第三继电器（J3）和第四继电器（J4）的磁路线圈并联、并依次通过第二开关（K2）和三向换位开关（K0）与24V低压直流电源连接；当三向换位开关（K0）转到充电位置、且第一开关（K1）接通时，第一继电器（J1）和第二继电器（J2）的磁路线圈与24V低压直流电源接通，第一继电器和第二继电器的衔铁吸下，并接通高压直流稳压电路输出的电源、即直流高压电与电容充放电电路接通；第一开关（K1）断开时，第一继电器（J1）和第二继电器（J2）的磁路线圈与24V低压直流电源断开，第一继电器和第二继电器的衔铁释放、并断开高压直流稳压电路输出的电源；当三向换位开关（K0）转到放电位置、且第二开关（K2）接通时，第三继电器（J3）和第四继电器（J4）的磁路线圈与24V低压直流电源接通，第三继电器和第四继电器的衔铁吸下、从而将电容充放电电路与水泡发生金属丝接通。