專利名稱：一種臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種故障檢測方法，特別涉及一種臭氧管拉弧與擊穿故障檢測方法，屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市場上的臭氧發(fā)生管在大批量生產(chǎn)時難免會出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊等問題，工作在高頻、高壓下的臭氧發(fā)生管極易出現(xiàn)拉弧與擊穿等故障現(xiàn)象，嚴(yán)重影響臭氧設(shè)備的正常使用。現(xiàn)常用的臭氧發(fā)生裝置的故障檢測、診斷方法都集中在對臭氧發(fā)生電路的故障診斷上，而對于臭氧管的故障檢測往往受高頻、高壓工作環(huán)境的限制，缺乏有效的檢測手段和方法。當(dāng)臭氧管出現(xiàn)拉弧與擊穿故障時，現(xiàn)有的對臭氧發(fā)生電路的故障檢測方法無法對臭氧管的拉弧與擊穿故障作出有效地檢測判定，使得臭氧發(fā)生裝置繼續(xù)工作在故障狀態(tài)下，這樣不僅達(dá)不到凈化消毒的作用，而且在長時間故障下運行會對臭氧發(fā)生電路造成無法恢復(fù)的損壞。文獻(xiàn)“高少波，許東衛(wèi)，劉鐘陽.DBD型臭氧發(fā)生器M型‘缺口’現(xiàn)象的探討[J].電力電子技術(shù)，2011，1(45) :85-87”，對大功率介質(zhì)擊穿型臭氧發(fā)生器在開關(guān)管交替導(dǎo)通時，臭氧管對變壓器及其驅(qū)動電路所產(chǎn)生的影響作出了說明解釋，但就臭氧管在故障狀態(tài)下的影響未作出說明。文獻(xiàn)“羅志勇，史忠科.一種推挽式電路故障診斷方法的仿真研究[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2006，3:53-72”，通過仿真得到各種故障狀態(tài)下的輸出電壓信號，經(jīng)過處理提取故障特征量，確定出故障診斷模型。但其仿真處理只是針對于臭氧發(fā)生電路，對于臭氧管工作中所出現(xiàn)的故障狀況未作考慮。綜上所述，由于臭氧管工作在較為特殊的環(huán)境下，使得傳統(tǒng)的直接測量等檢測方法對于臭氧管的故障檢測并不適用，而現(xiàn)有的對于臭氧發(fā)生電路的故障檢測、診斷方法無法檢測出臭氧管的故障狀況。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有傳統(tǒng)直接測量等檢測技術(shù)在臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障狀態(tài)下無法檢測的問題，本發(fā)明提出了一種臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障檢測方法，通過電流互感器實時地對高壓包輸入到臭氧發(fā)生管正負(fù)兩電極的電流進(jìn)行隔離測量，對測量的實時電流信號進(jìn)行濾波處理后經(jīng)電阻采樣轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)的電壓信號，通過對臭氧管不同工作狀態(tài)下所采集的電壓信號進(jìn)行分類，并通過計算求取出各類狀態(tài)下電壓信號的期望值，從而利用各個狀態(tài)下的期望值劃分出臭氧管的工作狀態(tài)，并確定出臭氧管是否存在拉弧與擊穿故障的判定標(biāo)準(zhǔn)。依照臭氧管拉弧與擊穿故障診斷標(biāo)準(zhǔn)可準(zhǔn)確地判斷出臭氧管的故障狀態(tài)，并對相應(yīng)的故障進(jìn)行有效地處理，達(dá)到對臭氧管在拉弧與擊穿故障狀況下準(zhǔn)確、實時地檢測，方便在拉弧與擊穿故障狀態(tài)下的臭氧管進(jìn)行及時的更換。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種臭氧管故障的檢測方法，其特點是包括以下步驟
I、在臭氧管正常運行，產(chǎn)出的臭氧量不小于額定值的工作狀況下，利用測量頻率至少大于臭氧管工作頻率2倍、絕緣電壓不低于20000V，輸入、輸出電流變比不低于300 :1的電流互感器隔離測量高壓包輸入到臭氧管正負(fù)兩電極的高頻工作電流，將采集到的交變電流信號經(jīng)過整流橋整為直流信號，經(jīng)過電容濾波后并接一功率不低于0. 25W的電阻將電流信號采樣為幅值為A/D可采集的電壓值，對多次采樣的電壓信號進(jìn)行求取平均值，此時計算出的電壓信號的平均值可作為確定臭氧管正常工作的特征值；
2、模擬臭氧管在拉弧與擊穿故障下的工作狀態(tài)，通過測量頻率至少大于臭氧管工作頻率2倍、絕緣電壓不低于20000V、輸入、輸出電流變比不低于300 1的電流互感器隔離測量臭氧管在拉弧與擊穿故障下高壓包輸入到臭氧管正負(fù)兩電極的工作電流，將采集到的交變電流信號經(jīng)過整流橋整為直流信號，經(jīng)過電容濾波后并接一阻值與臭氧管正常工作時采樣電阻相同的功率不低于0. 25W的電阻將電流信號采樣為幅值為A/D可采集的電壓值，對多次采樣得到的電壓信號分別進(jìn)行求取平均值，此時計算出的電壓信號的平均值可作為確定臭氧管拉弧與擊穿故障的特征值；
3、分別以所求取出的在臭氧發(fā)生管正常工作和臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障狀況下的兩個電壓信號平均值30%的幅度作為相對應(yīng)的臭氧發(fā)生管工作狀態(tài)的區(qū)域劃分，并以此作 為檢測臭氧發(fā)生管處于何種狀態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)得出的判定標(biāo)準(zhǔn)對實時檢測的臭氧發(fā)生管進(jìn)行相應(yīng)地處理。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過對工作在高頻、高壓環(huán)境下的臭氧發(fā)生管的工作狀況進(jìn)行實時地隔離檢測，依照臭氧發(fā)生管故障判定標(biāo)準(zhǔn)可實時準(zhǔn)確地判斷出臭氧發(fā)生管的故障狀態(tài)，并對相應(yīng)的故障進(jìn)行有效地處理，達(dá)到對臭氧發(fā)生管在故障狀況下準(zhǔn)確、實時地檢測，方便拉弧與擊穿故障的臭氧發(fā)生管及時更換。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。


附圖I是本發(fā)明一種臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障檢測方法的故障檢測電路；圖I中1.電流互感器；2.臭氧管的高壓輸入端；3.整流橋；4.陶瓷電容；5.電解電容；6.采樣電阻；7.輸出電壓信號；
附圖2是本發(fā)明一種臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障檢測方法具體實施例的臭氧發(fā)生電路原理圖；圖2中1是5A保險；2是KBU1010整流橋；3是400V/150uF電解電容；4是500KQ/0. 5W電阻；5和6是參數(shù)相同型號為2SK1081的MOSFET ；7和8是參數(shù)相同型號為RS307的續(xù)流二極管；9、10、11和12是參數(shù)相同型號為472M/2KV的高壓陶瓷電容；13是功率為75W的高壓包。
實施例說明參照附圖I、圖2。本實施例針對某家用凈水機(jī)，功率70瓦，臭氧管為玻璃電介質(zhì)，工作電壓7000疒9000V，臭氧發(fā)生電路采用推挽型放大電路，兩路開關(guān)管頻率lOKHz，占空比15%，機(jī)器正常工作下臭氧產(chǎn)量在400mg/h以上；具體步驟如下
I、在臭氧發(fā)生管正常運行，產(chǎn)出的臭氧量不小于額定值400mg/h的工作狀況下，連續(xù)10次利用電流互感器(規(guī)格為5A :5mA，變比為1000:1，采樣頻率40KHz，絕緣電壓40000V)隔離采集臭氧管的工作電流，將采集到的交變電流信號經(jīng)過整流橋(型號為KBU210)整為直流信號，經(jīng)過IuF陶瓷電容和47uF電解電容濾波后并接一阻值為2K歐姆、功率為0. 25瓦的電阻將電流信號采樣為穩(wěn)定的電壓信號，對所得信號求取平均值為I. 36V，此時的電壓值可作為臭氧發(fā)生管正常工作的特征數(shù)據(jù)；
2、模擬臭氧發(fā)生管在拉弧、擊穿損壞故障下的工作狀態(tài)，分別連續(xù)10次通過電流互感器(規(guī)格為5A :5mA，變比為1000:1，采樣頻率40KHz，絕緣電壓40000V)采集臭氧發(fā)生管在拉弧與擊穿損壞故障下的電流大小，經(jīng)過整流橋(型號為KBU210)整流、IuF陶瓷電容和47uF電解電容濾波并接一阻值為2K歐姆、功率為0. 25瓦的電阻后采集此時的電壓信號，經(jīng)過分別求取平均值為537mV，并作為臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障的特征數(shù)據(jù)；
3、分別以所求取出的在臭氧發(fā)生管正常工作和臭氧管拉弧與擊穿故障狀況下的兩個電壓信號平均值30%的幅度作為相對應(yīng)的臭氧管工作狀態(tài)的區(qū)域劃分，劃分結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1. 一種臭氧管故障的檢測方法，其特點是包括以下步驟 1)在臭氧管正常運行，產(chǎn)出的臭氧量不小于額定值的工作狀況下，利用測量頻率至少大于臭氧管工作頻率2倍、絕緣電壓不低于20000V，輸入、輸出電流變比不低于300 :1的電流互感器隔離測量高壓包輸入到臭氧管正負(fù)兩電極的高頻工作電流，將采集到的交變電流信號經(jīng)過整流橋整為直流信號，經(jīng)過電容濾波后并接一功率不低于0. 25W的電阻將電流信號采樣為幅值為A/D可采集的電壓值，對多次采樣的電壓信號進(jìn)行求取平均值，此時計算出的電壓信號的平均值可作為確定臭氧管正常工作的特征值； 2)模擬臭氧管在拉弧與擊穿故障下的工作狀態(tài)，通過測量頻率至少大于臭氧管工作頻率2倍、絕緣電壓不低于20000V、輸入、輸出電流變比不低于300 1的電流互感器隔離測量臭氧管在拉弧與擊穿故障下高壓包輸入到臭氧管正負(fù)兩電極的工作電流，將采集到的交變電流信號經(jīng)過整流橋整為直流信號，經(jīng)過電容濾波后并接一阻值與臭氧管正常工作時采樣電阻相同的功率不低于0. 25W的電阻將電流信號采樣為幅值為A/D可采集的電壓值，對多次采樣得到的電壓信號分別進(jìn)行求取平均值，此時計算出的電壓信號的平均值可作為確定臭氧管拉弧與擊穿故障的特征值； 3)分別以所求取出的在臭氧發(fā)生管正常工作和臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障狀況下的兩個電壓信號平均值30%的幅度作為相對應(yīng)的臭氧發(fā)生管工作狀態(tài)的區(qū)域劃分，并以此作為檢測臭氧發(fā)生管處于何種狀態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)得出的判定標(biāo)準(zhǔn)對實時檢測的臭氧發(fā)生管進(jìn)行相應(yīng)地處理。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種臭氧發(fā)生管拉弧與擊穿故障檢測方法，通過電流互感器實時地對高壓包輸入到臭氧發(fā)生管正負(fù)兩電極的電流進(jìn)行隔離測量，對測量的實時電流信號進(jìn)行濾波處理后經(jīng)電阻采樣轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)的電壓信號，通過對臭氧管不同工作狀態(tài)下所采集的電壓信號進(jìn)行分類，并通過計算求取出各類狀態(tài)下電壓信號的期望值，從而利用各個狀態(tài)下的期望值劃分出臭氧管的工作狀態(tài)，并確定出臭氧管是否存在拉弧與擊穿故障的判定標(biāo)準(zhǔn)。依照臭氧管拉弧與擊穿故障診斷標(biāo)準(zhǔn)可準(zhǔn)確地判斷出臭氧管的故障狀態(tài)，并對相應(yīng)的故障進(jìn)行有效地處理，達(dá)到對臭氧管在拉弧與擊穿故障狀況下準(zhǔn)確、實時地檢測，方便在拉弧與擊穿故障狀態(tài)下的臭氧管進(jìn)行及時的更換。
文檔編號G01R31/24GK102736001SQ20121023631
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者劉鵬, 史忠科, 梁晨 申請人:西安費斯達(dá)自動化工程有限公司