[发明专利]一种实验室标准电场发生器的参数扫描优化设计方法

摘要

本发明提供一种实验室标准电场发生器的参数扫描优化设计方法，结合实验室的现场条件，由试品的大小来确定极板半径r，已知极板半径r与上下极板间的距离h的关系：k＝h/r(k为常数)，根据对沿轴线切面上电场分布的均匀部分面积占比与k的相关性进行参数组合扫描(其中k从初始值k0开始变化)，从而得到当均匀部分面积占比取得最大值时最优极板间距的选择。经分析，优化设计取得了非常良好的效果，验证了本发明的优化设计具有较高的实用性，为实验室内搭建紧凑的工频电场发生装置提供了一些有效的参考，也为同类型工程问题的设计和分析提供有效手段。

主权项

1.一种实验室标准电场发生器的参数扫描优化设计方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、建立标准电场发生装置模型：标准电场发生装置由上下两个圆形极板构成，极板半径为r，上下极板间的距离为h，实验室的层高为H，电场发生器极板中心到实验室墙边缘的距离为R，上极板放置高度为0.5(H+h)，下极板放置高度为0.5(H–h)，上下两极板分别施加+25hkV和–25hkV的电压，模型考虑的边界条件为：对称轴上边界取切向边界，即电场方向与边界的法方向垂直，余下的三个电位边界是0电位，其中极板半径r与上下极板间的距离h的关系为：k＝h/r，k为常数；步骤二、输入极板半径r＝r0和k的初始参数值k0，r0由试品的大小来确定；步骤三、根据极板半径r与上下极板间的距离h的关系得到上下极板间的距离h＝k×r；步骤四、仿真得到上下极板间的距离h与极板半径r确定的电场分布，得到min{r1，r2}，其中r1是极板边沿处的均匀场强区半径，r2是两极板中间处的均匀场强区半径；步骤五、根据对沿轴线切面上电场分布的均匀部分面积占比与k的相关性进行参数组合扫描，其中k从初始值k₀开始变化，从而得到当均匀部分面积占比S％取得最大值时最优极板间距h的选择。