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利用LabVIEW虚拟仪器技术对湍流等离子体束的热效率进行了实时监测与优化提高其在材料处理领域的应用效率和精度。通过双进气湍流等离子体发生器实现了在不同工作参数下对热效率的实时在线监测进而分析其热效率特性为氮化铝等粉体材料制备提供了理论和实验基础。
基于湍流等离子体在材料制备、表面处理等领域的广泛应用。等离子体技术因其高能量密度、低运行成本及环保特性而受到重视。然而其热效率的不稳定性和实时监控的缺乏限制了等离子体技术的进一步应用。为此采用LabVIEW虚拟仪器技术对湍流等离子体束热效率进行了深入研究。
系统由湍流等离子体发生器、气控系统、冷却系统、等离子体专用电源和LabVIEW虚拟仪器构成。发生器采用双进气设计通过精确控制工作气体的流量优化了热效率。LabVIEW程序实现了对电压、电流、冷却水温度等关键参数的实时监控通过数据采集卡将信号传输至计算机进行分析从而实现热效率的优化。
工作原理涉及湍流等离子体发生器的设计理念、气体流量对热效率的影响、电流对热效率的影响等。实验表明在保持保护气流量不变的情况下随着主气流量的增加热效率可以从51%提升至67%而在主气流量不变的条件下保护气流量的增加会导致热效率先升高后降低。此外70A的工作电流下热效率比100A电流下高约4%。这些发现对于理解湍流等离子体束热效率的调控机制具有重要意义。
系统通过LabVIEW虚拟仪器技术的应用实现了湍流等离子体发生器热效率的实时在线监测和优化有效提高了等离子体技术在材料处理领域的应用效率和处理质量对于推动等离子体技术的发展和应用具有重要意义。
