Плазмотрон что это такое: Плазмотрон: принцип работы и конструкция
alexxlab | 26.04.2020 | 0 | Разное
Плазмотрон: принцип работы и конструкция
Плазмотрон – это генератор плазмы, то есть такое техническое устройство, в котором электрический ток используется для образования плазмы, которая, в свою очередь, применяется с целью обработки материалов, например, для резки плазмотроном.
Первые плазмотроны появились в середине ХХ века, что было вызвано расширением производства тугоплавких металлов и необходимостью введения технологии обработки материалов, устойчивых в условиях высоких температур. Ещё одна причина появления плазмотронов – потребность в источнике тепла повышенной мощности.
Предлагаем посмотреть, как работает ручной плазмотрон (он же плазморез):
Вот основные особенности современных плазмотронов:
- Получение сверхвысоких температур, недостижимых при использовании химического топлива
- Лёгкость регулирования мощности, пуска и остановки рабочего режима
- Компактность и надёжность устройства
Устройство плазмотрона
Устройство плазмотрона для резки металла представлено следующими конструктивными элементами:
- Электрод/катод со вставкой из циркония или гафния – металлов с высокой термоэлектронной эмиссией
- Сопло для плазмотрона, обычно изолированное от катода
- Механизм для закручивания плазмообразующего газа
Сопла и катоды – это основные расходные материалы плазмотронов. При толщине обрабатываемого металла до 10 мм одного комплекта расходных материалов бывает достаточно для одной рабочей смены – восьми часов работы. Сопла и катоды плазмотронов, как правило, изнашиваются с одинаковой интенсивностью, поэтому их замену можно организовать одновременно.
Несвоевременная замена расходников может оказать большое влияние на качество реза: например, при нарушении геометрии сопла может возникнуть эффект косого реза, или на поверхности реза будут возникать волны. Износ катода выражается в постепенном выгорании гафниевой вставки, выработка которой в объёме более 2 мм способствует пригоранию катода и перегреванию плазмотрона. Таким образом, несвоевременная замена изношенных расходных материалов влечёт за собой более скорый износ и остальных комплектующих плазмотронов.
Для защиты плазмотрона от брызг расплавленного металла и металлической пыли в процессе работы, на него надевают специальный кожух, который необходимо время от времени снимать и очищать от загрязнений. Отказ от использования защитного кожуха приводит к риску негативного влияния вышеуказанных загрязнений на качество работы плазмотрона и даже к его поломке. Кроме очистки кожуха, время от времени стоит чистить и сам плазмотрон.
Узнать больше о технологии плазменной резки вы сможете, посмотрев следующее видео:
Разновидности плазмотронов для резки металлов
Все существующие плазмотроны делятся на три большие группы:
I. Электродуговые
II. Высокочастотные
III. Комбинированные
Электродуговые плазмотроны оснащены как минимум одним анодом и катодом, подключёнными к источнику питания плазмотрона постоянного тока. В качестве хладагента таких устройств используется вода, которая циркулирует в охладительных каналах.
Существуют следующие разновидности электродуговых плазмотронов
- Плазмотроны с прямой дугой
- Плазмотроны с косвенной дугой (плазмотроны косвенного действия)
- Плазмотроны с использованием электролитического электрода
- Плазмотроны с вращающимися электродами
- Плазмотроны с вращающейся дугой
Высокочастотные плазмотроны не имеют ни электродов, ни катодов, ведь для связи такого плазмотрона с источником питания используется индуктивный/ёмкостной принцип. Из этого следует, что высокочастотные плазмотроны делятся на индукционные и ёмкостные.
Принцип работы плазмотронов высокочастотной группы требует того, чтобы разрядная камера таких устройств была выполнена из непроводящих материалов, и в качестве таковых обычно используются керамика или кварцевое стекло.
Так как поддержание безэлектродного разряда не нуждается в электрическом контакте плазмы с электродами, в плазмотронах такого типа используется газодинамическая изоляция стенок от плазменной струи, что даёт возможность избежать их перегрева и ограничиться воздушным охлаждением.
Комбинированные плазмотроны работают при совместном действии ТВЧ – токов высоких частот – и горении дугового разряда, в том числе с его сжатием магнитным полем.
Кроме общей классификации плазмотронов на электродуговые, высокочастотные и комбинированные, такие устройства можно разделять на группы по многим принципам: например, в зависимости от типа охлаждения, по способу стабилизации дуги, в зависимости от типа электродов или используемого тока.
Система стабилизации дуги в процессе работы плазмотрона
В зависимости от способа стабилизации дуги, все плазмотроны делятся на газовые, водяные и магнитные. Надо сказать, что система стабилизации дуги является очень важной для процесса функционирования плазмотрона, ведь именно она обеспечивает сжатие столба и его фиксацию по оси электрода и сопла.
Самая простая и распространённая система стабилизации дуги – газовая. Её принцип работы заключается в охлаждении и сжимании стенок столба дуги внешним, более холодным плазмообразующим газом. Водяная система даёт возможность достичь большей степени сжатия и поднять температуру столба дуги до 50000 градусов.
Плазмотроны такого типа используют графитовый электрод, подающийся в меру его сгорания, поскольку пары воды вблизи электрода обеспечивают повышенную скорость этого процесса. По сравнению с этими двумя системами стабилизации, магнитная стабилизация дуги считается менее эффективной, однако её преимущество заключается в возможности регулировки степени сжатия без потерь плазмообразующего газа.
Принцип работы плазмотрона
Чтобы разрезать толстую металлическую заготовку, можно воспользоваться тремя инструментами: болгаркой, газовой кислородной горелкой и аппаратом плазменной сварки. С помощью первого получается ровный и аккуратный срез, но только по прямой линии, вторым можно резать узоры, но срез получается с наплывами металла и рваным. А вот третий вариант – это ровные резаные кромки, которые не нуждаются в дополнительной обработке. К тому же резать, таким образом, металл можно по любой кривой линии. Правда, стоит плазмотрон недешево, поэтому у многих домашних мастеров возникает вопрос, а можно ли изготовить это приспособление самостоятельно. Конечно, можно, главное понять принцип работы плазмотрона.
А принцип достаточно прост. Внутри резака установлен электрод из прочного и жаростойкого материала. По сути, это проволока, на которую подается электрический ток. Между ней и соплом резака зажигается дуга, которая нагревает пространство внутри сопла до 7000С. После чего внутрь сопла подается сжатый воздух. Он нагревается и ионизируется, то есть, становится проводником электрического тока. Его электропроводность становится такой же, как и у металла.
Получается так, что сам воздух – это проводник, который при соприкосновении с металлом образует короткое замыкание. Так как сжатый воздух обладает высоким давлением, то он старается выйти из сопла с большой скоростью. Этот ионизированный воздух с большой скоростью и есть плазма, температура которой более 20000С.
При этом, соприкасаясь с разрезаемым металлом, между плазмой и заготовкой образуется дуга, как и в случае с электродной сваркой. Разогрев металла происходит моментально, площадь разогрева равна сечению отверстия в сопле. Металл разрезаемой детали тут же переходит в жидкое состояние и плазмой выдувается из места разреза. Так и происходит резка.
Комплектация плазмотрона
Из принципа работы аппарата плазменной резки становится понятным, что для проведения этого процесса потребуется источник электрического питания, источник сжатого воздуха, горелка, в состав которой входит сопло из жаропрочного материала, кабели для подачи электроэнергии и шланги для подачи сжатого воздуха.
Так как разговор идет о плазмотроне, который будет собираться своими руками, то необходимо учитывать момент, что оборудование должно быть недорогим. Поэтому в качестве источника питания электроэнергией выбирается сварочный инвертор. Это недорогой аппарат с хорошей стабильной дугой, с его помощью можно неплохо сэкономить на потреблении электрического тока. Правда, резать им можно металлические заготовки толщиною не более 25 мм. Если есть необходимость увеличить данный показатель, тогда придется использовать вместо инвертора сварочный трансформатор.
Что касается источника сжатого воздуха, то тут проблем возникнуть не должно. Обычный компрессор давлением 2-2,5 атмосферы прекрасно будет поддерживать стабильную дугу для резки. Единственное, на что необходимо обратить внимание, это объем выдаваемого воздуха. Если процесс резки металлов будет продолжительным, то компрессор может не выдержать такой интенсивной работы. Поэтому рекомендуется после него установить ресивер. По сути, это емкость, в которой будет аккумулироваться воздух под необходимым давлением. Здесь важно провести настройку так, чтобы снижение давления в ресивере сразу же становилось причиной включения компрессора для наполнения емкости сжатым воздухом. Необходимо отметить, что компрессоры в комплекте с ресивером сегодня продаются, как единый комплекс.
Самый сложный в изготовлении элемент плазмотрона – это горелка с соплом. Самый простой вариант – это купить готовое сопло, а лучше несколько его видов с разными диаметрами его отверстия. Таким образом можно, меняя сопло, проводить резку разной ширины. Стандартный диаметр – 3 мм. Кто-то из домашних мастеров делает сопла своими руками из жаропрочных металлов, которые достать не так просто. Поэтому проще купить.
Устанавливается сопло на резак, он просто накручивается на конец горелки. Если используется в самодельном плазмотроне инвертор, то в его комплект входит рукоятка, на которую можно насадить купленное сопло.
Обязательные элементы плазмотрона – сварочный кабель и шланг. Их обычно соединяют в один комплект, что создает удобство их использования. Сдвоенный элемент рекомендуется заизолировать, к примеру, установить внутрь резинового шланга.
И еще один элемент самодельного плазмотрона – это осциллятор. Его назначение – зажечь дугу в самом начале работы, то есть, этот прибор создает первичную искру для поджига неплавящегося электрода. При этом касаться концом расходника поверхности металла нет необходимости. Работают осцилляторы, как на переменном, так и на постоянном токе. Если в заводских аппаратах этот прибор установлен внутри корпуса оборудования, то в самодельных его можно установить рядом с инвертором, подключив проводами.
Необходимо понимать, что осциллятор предназначается только для поджига дуги. То есть, после ее стабилизации прибор должен быть отключен. Схема подключения основана на использовании реле, при помощи которого контролируется процесс стабилизации. После отключения устройства дуга работает непосредственно от инвертора.
Как видите, никакие чертежи для сборки плазмотрона своими руками не нужны. Вся сборка производится достаточно просто, главное соблюсти правила техники безопасности. К примеру, сварочный кабель соединяется на болтах, шланги для сжатого воздуха на заводских обжимах и хомутах.
Как работает самодельный плазмотрон
В принципе, самодельный плазмотрон работает точно так же, как и заводской. Правда, у него свой собственный ресурс, зависящий в основном от материала, из которого изготовлено сопло.
- Сначала включается осциллятор и инвертор, через которые ток подается на электрод. Происходит его поджиг. Управление поджигом производится кнопкой, расположенной на рукоятке горелки.
- Секунд 10-15, за это время дежурная дуга заполнит собой все пространство между электродом и соплом. Теперь можно подавать сжатый воздух, потому что за это время температура внутри сопла достигнет 7000С.
- Как только из сопла вырвется плазма, можно переходить к процессу резки металла.
- Очень важно правильно вести горелку вдоль намеченного контура резки. К примеру, если скорость продвижения резака не очень большая, то это гарантия, что ширина реза будет большой, плюс края будут точно неровными с наплывами и корявыми. Если скорость движения резака, наоборот, будет большой, то расплавленный металл будет плохо выдуваться из зоны резки, что приведет к образованию рваного реза, потеряется его непрерывность. Поэтому опытным путем необходимо подобрать скорость резки.
Полезные советы
Очень важно правильно подобрать материал для изготовления электрода. Чаще всего для этого используют гафний, бериллий, торий или цирконий. В процессе действия на них высоких температур на поверхности образуются тугоплавкие оксиды этих металлов, так что электрод из них разрушается медленно. Правда, нагретый бериллий становится радиоактивным, а торий начинает выделять токсичные вещества. Поэтому оптимальный вариант – это электрод из гафния.
Стабилизация давления на выходе из ресивера обеспечивается установленным редуктором. Стоит он недорого, зато решает проблему равномерного поступления сжатого воздуха на сопло резака.
Все работы по эксплуатации самодельного аппарата плазменной резки должны проводиться только в защитной одежде и обуви. Обязательно надеваются перчатки и очки.
Что касается размеров сопла, то делать его очень длинным не рекомендуется. Это приводит к быстрому его разрушению. К тому же очень важно провести правильную настройку режима реза. Все дело в том, что иногда в самодельных плазморезах появляется не одна дуга, а две. Это негативно сказывается на работе самого аппарата. И конечно, это уменьшает срок его эксплуатации. Просто сопло начинает быстрее разрушаться. Да и инвертор такой нагрузки может не выдержать, так что есть вероятность выхода его из строя.
И последнее. Характерная особенность данного вида резки металлов – это его плавка только в том месте, на который воздействует плазменный поток. Поэтому необходимо добиться того, чтобы пятно реза находилось по центру конца электрода. Даже минимальное смещение пятна приведет к отклонению дуги, что создаст условия образования неправильного реза, а соответственно снижения качества самого процесса.
Как видите, рисунок процесса резки зависит от многих фактором, поэтому, собирая плазмотрон без помощи специалистов своими руками, необходимо точно соблюдать все требования к каждому элементу и прибору. Даже небольшие отклонения снизят качество реза.
Поделись с друзьями
0
0
0
0
105 фото конструкции и примеров работы устройством
Плазмотрон или как его еще называют плазморез – это неотъемлемый атрибут любого производства или строительства. В быту он почти не используется, поскольку есть другие более доступные по цене устройства для резки металла, например, болгарка. А в машиностроении, при обработке профиля и стальных конструкций без плазмотрона не обойтись.
Краткое содержимое статьи:
Достоинства плазмотрона
Плазматрон обладает следующими достоинствами:
- Эффективность работы.
- Универсальность. Может работать с любыми металлами.
- Отсутствие необходимости в предварительной подготовке заготовки. Очистка от загрязнения, снятие старой краски – всего этого не нужно делать.
- Высококачественный срез. Для среза, выполненного плазморезом, характерны точность, ровность, отсутствие окалины. Также почти не нужна последующая обработка.
- Минимум тепловых деформаций металлических заготовок.
- Безопасность эксплуатации. В процессе работы не применяются газовые баллоны.
- Возможность создания криволинейных срезов.
- Экологическая безопасность.
Благодаря многочисленным достоинствам плазмотрона, он широко применяется в промышленности, будь то изготовление кронштейнов, дверных блоков, вентиляции или отопления.
Отрицательные стороны применения плазменного резака
Ограничение в толщине металлических деталей, предназначенных для резки. 10 см – это максимально допустимое значение для самых современных устройств подобного типа.
Строгое требование к размещению плазмотрона относительно обрабатываемого листа металла. Оборудование должно размещаться строго перпендикулярно.
Отсутствие возможности применения двух аппаратов для резки, подключённых к одному устройству.
Разновидности плазморезов
Выбор плазмореза зависит от планируемой области его применения. Это объясняется тем, что различные виды имеют различную конструкцию. Оборудование по плазменной резке делится на устройства, работающие:
- в среде защитных газов;
- в среде окислительных газов;
- со смесями;
- в газожидкостных стабилизаторах;
- с магнитной и водной стабилизацией.
Помимо этого, существуют следующие виды плазмотронов:
Инверторные. Основная их особенность – экономичность и возможность резки металла толщиной до 3 см. Также их преимуществами являются небольшие размеры и стабильность горения электрической дуги.
Трансформаторные. Ими можно резать металлические листы толщиной до 8 см. Они менее экономичны и КПД у них ниже.
Также в зависимости от типа контакта, выделяют контактные и бесконтактные плазменные резаки.
Есть ещё классификация по области применения и требуемому напряжению. Здесь, как показано на фото плазмотронов, они могут быть:
- Бытовыми. Их работа происходит от сети напряжением 220 В.
- Промышленные. Требуют подключения к трёхфазной сети с напряжением 380 В.
Какой плазмотрон лучше зависит от его назначения и конкретных задач, которые вы планируете с его помощью решать.
Принцип действия плазменных резаков и их конструкция
Принцип работы плазмотрона заключается в расплавлении металла и выдувания его из места среза.
Устройство плазмотрона следующее:
- Источник питания.
- Система шлангов.
- Компрессор.
- Плазменный резак (плазмотрон), внутри него находится электрод из бериллия, циркония или гафния.
Рекомендации по выбору плазмореза
Покупая плазморез, нужно учитывать следующие моменты:
- Универсальность.
- Вид устройства.
- Сила тока.
- Максимально возможная толщина металла, резку которого можно провести данным агрегатом.
- Наибольшее время беспрерывной работы и частота необходимых перерывов.
- Тип компрессора (встроенный или внешний).
- Частота, с которой потребуется заменять расходные материалы.
- Удобство эксплуатации.
Также немаловажным нюансом является название фирмы-изготовителя. Лучше выбирать плазмотрон от проверенных производителей. Известный бренд послужит гарантией качества оборудования.
Помните, что у плазмореза довольно большая мощность. Ваша сеть может не справиться с подобной нагрузкой. Поэтому заранее проверьте ее устойчивость.
Работая с плазмотрезом, обязательно соблюдайте требования безопасности – вовремя заменяйте расходники, не работайте с прибором в мороз.
Фото плазмотрона
Также рекомендуем посетить:
Плазмотрон – это… Что такое Плазмотрон?
Плазменная горелкаПлазмотро́н — техническое устройство, в котором при протекании электрического тока через разрядный промежуток образуется плазма, используемая для обработки материалов или как источник света и тепла. Буквально, плазмотрон означает — генератор плазмы.
История создания
Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. |
Первые плазмотроны появились в середине 20-го века в связи с появлением устойчивых в условиях высоких температур материалов и расширением производства тугоплавких металлов. Другой причиной появления плазмотронов явилась элементарная потребность в источниках тепла большой мощности. Замечательными особенностями плазмотрона как инструмента современной технологии являются:
- Получение сверхвысоких температур (до 150 000 °C, в среднем получают 10 000-30 000 °C), не достижимых при сжигании химических топлив.
- Компактность и надежность.
- Легкое регулирование мощности, легкий пуск и остановка рабочего режима плазмотрона.
Типы применяемых плазмотронов
Электродуговые:
- С прямой дугой.
- С косвенной дугой.
- С электролитическим электродом (электродами).
- С вращающейся дугой.
- С вращающимися электродами.
Высокочастотные:
- Индукционные (нагрев движущихся металлических паров).
- Электростатические.
Комбинированные:
Работают при совместном действии токов высоких частот (ТВЧ) и при горении дугового разряда, в том числе с сжатием разряда магнитным полем.
- Для производства плазменной и микроплазменной сварки в настоящее время применяются следующие установки: УПС-501, УПС-804 и УПС-301 для плазменной сварки и установка А-1342 для микроплазменной сварки
Области использования плазмотронов
- сварка и резка металлов и тугоплавких материалов
- нанесение ионно-плазменных защитных покрытий на различные материалы (см. Плазменное напыление)
- нанесение керамических термобарьерных, электроизоляционных покрытий на металлы (см. Плазменное напыление)
- подогрев металла в ковшах при мартеновском производстве
- получение нанодисперсных порошков металлов и их соединений для металлургии
- двигатели космических аппаратов
- термическое обезвреживание высокотоксичных органических отходов
- Синтез химических соединений (например синтез оксидов азота и др., см. Плазмохимия)
- Накачка мощных газовых лазеров.
- Плазменная проходка крепких горных пород.
- Безмазутная растопка пылеугольных котлов электростанций.
- Расплавление и рафинирование (очистка) металлов при плазменно-дуговом переплаве.
Особенности применяемых материалов в конструкции
Плазменная горелка дугового плазмотрона имеет по меньшей мере один анод и один катод, к которым подключают источник высокого напряжения.
Устройство плазмотрона с продольной стабилизацией дугиВысокочастотные плазмотроны являются безэлектродными. В качестве рабочего тела используют воздух, кислород, пары воды, аргон, азот и другие газы. Для охлаждения используют каналы, омываемые обычно водой.
Литература
Ю. П. Конюшная. Открытия советских ученых. — Ч. 1. — М.: Изд-во МГУ, 1988.
См. также
Примечания
Ссылки
Плазмотрон
Плазмотрон.
Плазмотрон, именуемый также генератором плазмы – электротехническая конструкция, создающая плазму, используя высоковольтную дугу в разреженной газовой среде.
Краткая характеристика плазмотрона
Достоинства и преимущества плазмотронов
Конструкция плазмотрона
Виды и классификация моделей плазмотронов
Применение плазмотронов
Перспективы использования плазмотронов
Краткая характеристика плазмотрона:
Плазмотрон, именуемый также генератором плазмы – электротехническая конструкция, создающая плазму, используя высоковольтную дугу в разреженной газовой среде.
Практически любое вещество может находиться в твердом, жидком и газообразном агрегатном состоянии, в зависимости от воздействующей на него температуры. Даже твердые, в обычных условиях, предметы при сильном нагреве становятся жидкостью. Далее – газом, из атомов которого, при еще большем повышении температуры, начинают выпадать электроны, преобразуясь потом в ионы. Этой высокотемпературной газовой смеси дали название плазмы (четвертого состояния).
Первый опытный образец плазмотрона был создан в 50-х годах ХХ века, когда научились добывать тугоплавкие металлы. Для их обработки нужны были высокие температуры в ограниченных стесненных условиях, которые и смогли впоследствии воссоздать плазменные генераторы. А уменьшенным в разы вариантом разрядной камеры стала газовая горелка.
Полученным высокотемпературным потоком плазмы (15 000-30 000 0С и более) стали в основном обрабатывать и раскраивать материалы. Но у технологии появились и другие варианты применения. Например, плазмотроны начали выполнять функции мощных тепловых источников, помогающих получать ценные химические материалы.
Достоинства и преимущества плазмотронов:
– возможность создать сверхвысокие температуры, недостижимые при сгорании иного сырья,
– доступность регулировки мощности, запуска и завершения процесса,
– небольшие размеры и огромный КПД оборудования.
Конструкция плазмотрона:
Конструктивно плазмотрон представляет собой закрытую камеру. Ее внутренние токопроводящие стенки, выполняющие и роль анода, имеют внешнее водяное охлаждение на случай перегрева. Также роль анода может выполнять и сам материал, подлежащий обработке, но в этом случае он должен хорошо проводить электричество. Внутри камеры монтируется узел для подачи плазмообразующего газа (аргона, азота, водорода, метана, кислорода и др.). Катодом служит электрод из вольфрама или графита, устанавливаемый по ее центру.
Газ подается под давлением по спиральному каналу, чтобы подожженная струя на выходе оказалась максимально сжатой. Еще больше уплотняет горящий поток воздействующее на него индуктивное поле, создаваемое расположенным там же соленоидом или индуктивной катушкой.
Само сопло и катодный электрод относят к расходным материалам плазмотрона. Они отрабатывают одну рабочую смену (7-8 часов) и подлежат единовременной замене. Увы, существуют ограничения и по толщине раскраиваемого материала. Обычно это до 10 мм (у самых мощных моделей – до 20 мм).
Виды и классификация моделей плазмотронов:
Все серийно выпускаемые плазмотроны могут быть:
– электродуговыми,
– высокочастотными,
– комбинированными.
Также их разделяют в зависимости от следующих факторов:
– от воспроизводимой дуги – с прямым и косвенным воздействием;
– от подводимого тока – на переменные и постоянные;
– от охлаждения – с воздушным или водяным;
– от используемого электрода – с графитовым или вольфрамовым;
– от стабилизационной технологии потока плазмы – с газовой, водяной или магнитной стабилизацией.
Плазмотроны могут работать от инвертора или трансформатора (вторые более мощные), быть контактными и бесконтактными, бытовыми (220 V) и промышленными (380 V).
В электродуговых плазмотронах с прямым воздействием газовая дуга зажигается от электрода к детали, в устройствах с косвенным воздействием – от электрода к выходной части сопла. За счет большого давления в камере и узкого отверстия сопла горящая плазма истекает из него со скоростью, в разы превосходящей скорость звука. Как правило, горелки дуговых плазмотронов оснащаются хоть одним катодом и одним анодом, запитываемых от источника постоянного тока.
В некоторых из них могут вращаться электроды либо образуемая ими дуга. Изредка применяются электролитические катоды, бериллиевые, циркониевые и гафниевые электроды. Для хорошей циркуляции охлаждающей жидкости в горелке создаются специальные каналы. Плазморезы могут работать как со средой защитных и окислительных газов, так и со специальными смесями. В зависимости от используемого топлива у них есть небольшие конструктивные отличия.
Высокочастотные плазмотроны работают на индуктивно-емкостном принципе, поэтому им не нужны аноды и катоды, им не нужен обязательный контакт электрической дуги с газом. Тут горелка становится своеобразным резонатором. Газ в ней поджигают непосредственно токи высокой частоты (ТВЧ), проходящие сквозь стенки камеры, созданные из непроводящих материалов. Производители горелок пользуются для этого закаленным кварцевым стеклом или керамикой, а их необходимую защиту от перегрева обеспечивает газодинамическая изоляция и воздушное охлаждение. Внутреннее строение такой горелки проще, она компактнее и легче, но может использоваться лишь для разрезания тонких материалов (до 3 мм).
Существуют сверхвысокочастотные (СВЧ) плазмотроны, использующие сверхвысокочастотный разряд в, проходящем через резонатор, газе.
В комбинированных плазмотронах нагнетаемый газ поджигается как токами высокой частоты, так и горящим дуговым межэлектродным разрядом. Кроме этого, выталкиваемая струя в них сжимается параллельным воздействием магнитного поля. У приборов очень большой спектр регулировки мощности, что существенно расширяет основной функционал данных моделей.
Для нормальной работы в любой из описанных горелок важно стабилизировать процесс истечения плазмы, максимально сжать ее и зафиксировать по оси отверстия сопла. Этого добиваются воздействием газа, воды либо магнитного поля. В первом случае горящий дуговой столб сжимается нагнетаемым внешним газом более холодной температуры, также участвующим в плазмообразовании. Во втором можно еще больше сжать плазменный столб, одновременно разогрев его до 50 000 0С и выше. Но водяные пары сжигают электрод намного быстрее. Магнитная стабилизация менее эффективна, но позволяет регулировать интенсивность плазменной струи и экономить используемый газ.
Применение плазмотронов:
Плазмотроны могут применяться:
– при сварке, резке и обработке металлов, а также различных твердотельных материалов,
– для расплавления и рафинирования (очистки) металлических сплавов,
– при нанесении защитных покрытий на металлические поверхности (керамики, электроизоляции и т.д.),
– для упрочнения дешевых материалов металлическим наплавом,
– для подогрева металлического расплава в мартеновских и плавильных печах,
– для термического обезвреживания высокотоксичной органики,
– для получения нанодисперсных порошков и соединений,
– при плазменной горной и шахтной проходке,
– при безмазутной растопке угольных котельных на электростанциях,
– и пр.
Перспективы использования плазмотронов:
Растущий интерес к оборудованию проявляют химики и авиастроители. В плазмохимии устройство может использоваться как для ускорения протекания многих реакций с увеличением их эффективности, так и для синтеза соединений различной сложности, получить которые раньше не удавалось. К примеру, при взаимодействии водородной плазмы с метаном легко получить ацетиленовое сырье, а введя в плазменный поток пары нефти, можно разложить их на органические производные.
Прибор, создающий плазменную струю, выбрасывает ее через сопло с огромной скоростью, а это может обеспечивать механическое движение. По аналогии строятся реактивные двигатели, но там выбрасываемую струю составляют горячие газы, скорость которых способна достигать нескольких км/сек. У плазмы она в десятки раз больше (от 10 до 100 км/сек). Значит и тягу можно получить во столько же раз мощнее, затратив на это значительно меньше топливной смеси. Первые испытания космических спутников с такой системой успешно завершились, проводятся дальнейшие работы.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
карта сайта
плазмотроны для резки металла цены
купить ручной плазмотрон а141 гта 5 онлайн stm 120 td 300 дуговой металлургический
головка сопло электрод катод плазмотрона cs 141
плазмотрон или плазмотрон как правильно
Коэффициент востребованности 222
Плазматрон – это… Что такое Плазматрон?
Плазменная горелка
Плазмотрон — техническое устройство, в котором происходит образование и поддержание температуры плазмы используемой для обработки материалов или как источник света и тепла. Буквально, плазмотрон означает — генератор плазмы.
История создания
Первые плазмотроны появились в середине 20-го века в связи с появлением устойчивых материалов в условиях высоких температур, и расширением производства тугоплавких металлов. Другой причиной появления плазмотронов явилась элементарная потребность в источниках тепла огромной мощности. Замечательными особенностями плазмотрона как инструмента современной технологии являются:
- Получение сверхвысоких температур (до 150000 °C, в среднем получают 10000-30000°С), не достижимых при сжигании химических топлив.
- Компактность и надежность.
- Легкое регулирование мощности, легкий пуск и остановка рабочего режима плазмотрона.
Типы применяемых плазмотронов
Электродуговые:
- С прямой дугой.
- С косвенной дугой.
- С электролитическим электродом (электродами).
- С вращающейся дугой.
- С вращающимися электродами.
Высокочастотные:
- Индукционные(нагрев движущихся металлических паров).
- Электростатические.
Комбинированные:
Работают при совместном действии токов высоких частот ( ТВЧ ) и при горении дугового разряда, в том числе с сжатием разряда магнитным полем.
- Для производства плазменной и микроплазменной сварки в настоящее время применяются следующие установки: УПС-501, УПС-804 и УПС-301 для плазменной сварки и установка А-1342 для микроплазменной сварки
Области использования плазмотронов
- сварка и резка металлов и тугоплавких материалов
- нанесение ионно-плазменных защитных покрытий на различные материалы (см. Плазменное напыление)
- нанесение керамических термобарьерных, электроизоляционных покрытий на металлы (см. Плазменное напыление)
- подогрев металла в ковшах при мартеновском производстве
- двигатели космических аппаратов
- термическое обезвреживание высокотоксичных органических отходов
- Синтез химических соединений (например синтез окислов азота и др., см. Плазмохимия)
- Накачка мощных газовых лазеров.
- Плазменная проходка крепких горных пород.
- Безмазутная растопка пылеугольных котлов электростанций.
- Расплавление и рафинирование (очистка) металлов при плазменно-дуговом переплаве.
Особенности применяемых материалов в конструкции
Плазменная горелка имеет по меньшей мере один анод и один катод, к которым подключают источник высокого напряжения.
В качестве рабочего тела используют аргон, иногда — другие газы.
Для охлаждения используют каналы, омываемые обычно водой.
Литература
Ю. П. Конюшная. Открытия советских ученых. — Ч. 1. — М.: Изд-во МГУ, 1988.
Wikimedia Foundation. 2010.
Плазмотрон — Википедия. Что такое Плазмотрон
Плазменная горелкаПлазмотро́н — техническое устройство, в котором при протекании электрического тока через разрядный промежуток образуется плазма, используемая для обработки материалов или как источник света и тепла. Буквально, плазмотрон означает — генератор (производитель) плазмы.
История создания
Первые плазмотроны появились в середине 20-го века в связи с появлением устойчивых в условиях высоких температур материалов и расширением производства тугоплавких металлов. Другой причиной появления плазмотронов явилась элементарная потребность в источниках тепла большой мощности. Замечательными особенностями плазмотрона как инструмента современной технологии являются:
- Получение сверхвысоких температур (до 150 000 °C, в среднем получают 10 000-30 000 °C), недостижимых при сжигании химического топлива.
- Компактность и надёжность.
- Лёгкое регулирование мощности, лёгкий пуск и остановка рабочего режима плазмотрона.
Типы применяемых плазмотронов
Электродуговые:
- С прямой дугой.
- С косвенной дугой.
- С электролитическим электродом (электродами).
- С вращающейся дугой.
- С вращающимися электродами.
Высокочастотные:
- Индукционные
- Ёмкостные
Комбинированные:
Работают при совместном действии токов высоких частот (ТВЧ) и при горении дугового разряда, в том числе с сжатием разряда магнитным полем.
Области использования плазмотронов
- сварка и резка металлов и тугоплавких материалов
- нанесение ионно-плазменных защитных покрытий на различные материалы (см. Плазменное напыление)
- нанесение керамических термобарьерных, электроизоляционных покрытий на металлы (см. Плазменное напыление)
- подогрев металла в ковшах при мартеновском производстве
- получение нанодисперсных порошков металлов и их соединений для металлургии
- двигатели космических аппаратов
- термическое обезвреживание высокотоксичных органических отходов
- Синтез химических соединений (например синтез оксидов азота и др., см. Плазмохимия)
- Накачка мощных газовых лазеров.
- Плазменная проходка крепких горных пород.
- Безмазутная растопка пылеугольных котлов электростанций.
- Расплавление и рафинирование (очистка) металлов при плазменно-дуговом переплаве.
Особенности применяемых материалов в конструкции
Дуговые плазмотроны
Устройство плазмотрона с продольной стабилизацией дугиПлазменная горелка дугового плазмотрона имеет по меньшей мере один анод и один катод, к которым подключают источник питания постоянного тока. Для охлаждения используют каналы, омываемые обычно водой.
Высокочастотные плазмотроны
Устройство промышленного высокочастотного индукционного плазмотронаВысокочастотные плазмотроны являются безэлектродными и используют индуктивную или ёмкостную связь с источником мощности. Поскольку для прохождения высокочастотной мощности сквозь стенки разрядной камеры, последняя должна быть выполнена из непроводящих материалов, в качестве таковых, как правило используется кварцевое стекло или керамика. Поскольку для поддержания безэлектродного разряда не требуется электрического контакта плазмы с электродами, применяют газодинамическую изоляцию стенок от плазменной струи, что позволяет избежать их чрезмерного нагрева и ограничиться воздушным охлаждением.
Применение таких химически устойчивых материалов позволяет использовать в качестве рабочего тела воздух, кислород, пары воды, аргон, азот и другие газы.
СВЧ плазмотроны
Плазмотроны данного типа основаны на сверхвысокочастотном разряде, как правило в резонаторе, сквозь который продувается плазмообразующий газ.
Литература
- Жуков М.Ф. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны). — М.: Наука, 1973. — 232 с.
- Ю. П. Конюшная. Открытия советских учёных. — Ч. 1. — М.: Изд-во МГУ, 1988.
- Попов В. Ф., Горин Ю. Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии. — М.: Высш. шк., 1988. — 255 с. — ISBN 5-06-001480-0.
- Виноградов М.И., Маишев Ю.П. Вакуумные процессы и оборудование ионно – и электронно-лучевой технологии. — М.: Машиностроение, 1989. — 56 с. — ISBN 5-217-00726-5.
Примечания
Ссылки
Плазмотрон– Википедия
Википедия, свободная энциклопедия.
Plasmatron – это научный видеоролик, созданный для Commodore 64, опубликованный в 1987 году в Европе после британской редакции CRL Group в 1988 году в Америке, после Avantage, в соответствии с американской архитектурой. Alcune riviste dei suoi tempi lo descrissero приходит для nulla innovativo nel suo genere [1] ; ottenne comunque giudizi complessivi molto variabili dalla stampa.
Пилотажная игра для специального плазменного устройства Plasmatron, обеспечивающего превосходное качество звука в Loughton 2. Визуальный результат латинского, континуального оризонтального ориентирования на верхнем уровне. Огни партита инициации с автоматической последовательностью (е лунго и бесполезны [2] ) деколло да уна основа, что привлекает уникальное перкорпорированное прерывание, фино все возможное основание аттеррагии и дополнения игры. Gli sfondi, dotati di effetto parallasse, variano tra città futuristiche, costruzioni semidistrutte, paesaggi lunari, spazio con asteroidi, Vegetazione aliena.C’è anche un effetto di tridimensionalità dato dall’ombra, che appare quando la navetta è vicina al suolo, sebbene l’azione sia del tutto bidimensionale [3] .
La Plasmatron может работать во всех направлениях с эффектом инерции, находящимся в подчинении у урти с суоло, е ха уна сола арма, ун раджио че спара верхняя дестра. Ha una sola vita, ma è dotata di uno scudo, che può assorbire diversi colpi e si ricarica lentamente col tempo; scudo scarico può ancora sopportare un po ‘di danni (non riparabili) prima della sconfitta.Quattro barre indicatrici sotto la visuale mostrano scudo, danni, distanza mancante al completamento del gioco, e surriscaldamento del laser, che limita la freza di sparo.
Gli avversari sono di vario genere, alcuni sparano e altri sono pericolosi solo in caso di scontro. Ci sono le typeiche squadriglie di Astronavi e in seguito anche navi da abbattere un pezzo alla volta, asteroidi distruttibili, insetti giganti, postazioni di artiglieria. Возможность сохранить и проеттили авверсари, что и нарушает правила с собственностью.Dagli edifici в зоне fiamme nelle опустошает escono nuvole di fumo anch’esse pericolose.
Звуковая колонна è Марс, Приносящий войну Сюита и фортепиано , в которой присутствует только одна интродитуция.
- Плазмотрон ( JPG ), в Zzap !, anno 2, n. 15, Milano, Edizioni Hobby, settembre 1987, pp. 26-27, OCLC 955306919.
- Плазмотрон ( JPG ), в Super Commodore 64/128, anno 6, n.26, Milano, Gruppo Editoriale Jackson, giugno 1989, pp. 27-29, OCLC 955393932. Il gioco in licenza era allegato alla rivista.
- ( EN ) Плазмотрон ( JPG ), в компьютерных и видеоиграх, n. 70, Peterborough, EMAP, agosto 1987, pp. 30-31, ISSN 0261-3697 (WC · ACNP).
- ( EN ) Зигзаг и плазмотрон ( JPG ), в бюллетене Compute!, N. 62, Гринсборо, Compute! Публикации, до 1988 г., стр. 24, ISSN 0737-3716 (WC · ACNP).
- ( EN ) Плазмотрон ( JPG ), в Ahoy !, n. 55, Нью-Йорк, Ion International, luglio 1988, стр. 20, ISSN 8750-4383 (WC · ACNP).
- ( DE ) Плазмотрон ( JPG ), в Aktueller Software Markt, n. 11, Eschwege, Tronic Verlag, ноябрь 1987 г., стр. 49, ISSN 0933-1867 (WC · ACNP).
– Переиздание Википедии // WIKI 2
Плазмотрон или технически жидкокристаллический плазменный экран ( PALC ) – это технология отображения цветного телевидения, разработанная Tektronix и Sony в 1990-х годах. Дисплеи PALC объединяют строки, сформированные из жидких кристаллов, со столбцами, образованными из плазменных ячеек, причем последние заменяют транзисторное переключение в обычном ЖК-дисплее. [1] Несмотря на то, что PALC был успешно разработан, ЖК-устройства на основе тонкопленочных транзисторов были усовершенствованы, что нивелировало преимущества PALC.С начала 2000-х годов разработка PALC практически прекратилась.
Энциклопедия YouTube
✪ СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ С ПОМОЩЬЮ ВОДОРОДА ОТ ПЛАЗМЕННЫХ ТОПЛИВНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Содержание
История
PALC был первоначально разработан Томасом Бузаком, который работал в Tektronix в США. В конце 1980-х – начале 1990-х годов он разработал и запатентовал ряд концепций, которые использовали плазму для обеспечения переключающего элемента для различных целей.Когда проект, над которым он работал, был отменен, он обратил свое внимание на использование плазменных элементов в качестве ЖК-переключателей, и так родилась система PALC. [2]
В 1993 году компания Tektronix передала лицензию на технологию Sony, и они вместе начали разработку плазменных телевизоров. В октябре 1996 года Sony заключила трехлетнее соглашение с Sharp Electronics об участии в разработке, при этом роль Sharp заключалась в том, чтобы помочь улучшить эффективные углы отображения. В июле 1997 года к группе присоединилась Philips Electronics, чтобы улучшить разрешение устройств, снизить энергопотребление и увеличить яркость. [3] Sony и Sharp выпустили прототипы телевизоров высокой четкости с использованием технологии PALC, но они так и не поступили в производство. Код
PALC был компенсирован быстрым внедрением тонкопленочных транзисторов, которые позволили напрямую обращаться к отдельным ячейкам ЖК-дисплея. Сетка из строк и столбцов позволяет включать и выключать транзисторы так же, как плазменные ячейки, но без необходимости в высоких напряжениях или импульсах сброса. Сначала эти устройства было трудно производить, но по мере совершенствования процессов методы печати, разработанные в полупроводниковой промышленности, заменили механическую сложность ячейки PALC.PALC больше не развивается. [4]
Описание
Обычный ЖК-дисплей состоит из сетки отдельных «ячеек» ЖК-дисплея с фильтрами красного, зеленого или синего (RGB) цвета перед ними. Источник заднего света, обычно люминесцентная лампа или светодиод в современных системах, излучает белый свет через ячейки. Изменяя непрозрачность ячеек, в любом триплете ячеек вырабатывается различное количество света RGB, создавая один цвет, видимый глазом.Основная проблема при создании такого дисплея – необходимость индивидуального обращения с огромным количеством ячеек; в современном телевизоре высокой четкости с дисплеем 1080p для этого требуется 1080 строк по 1920 триплетных ячеек в строке или 6 220 800 отдельных ЖК-ячеек. Дисплеи
PALC пытались решить эту проблему, вводя промежуточную область между задней подсветкой и ЖК-дисплеем сверху, в которой в качестве «переключателя» использовались плазменные технологии. Вместо использования отдельных ячеек дисплей был организован в виде ряда рядов ЖК-дисплеев, расположенных по схеме RGB.Под ЖК-дисплеем и над подсветкой находился плазменный дисплей, состоящий из столбцов анодов. Прозрачный проводящий катод располагался над каждым рядом ЖК-дисплея.
Для создания дисплея система поочередно запитывала каждый ряд катодов вместе с зажженными анодами в плазменном слое. Это создавало поле между анодами в столбцах и катодами в рядах, создавая ячейки с индивидуальной адресацией. Небольшое количество ионизированного газа проталкивается к ЖК-дисплею в элементах, на которые подается питание, создавая небольшое заряженное пятно прямо под слоем ЖК-дисплея. PALC
Библиография
- Томас С. Бузак, «Переключение пикселей с помощью газа», Information Display , Volume 6 Number 10 (October 1990), pp. 7-9
- Ито Фукусабуро (и др.), “Плазменный жидкокристаллический дисплей”, Sharp Technical Journal , том 74 (28 мая 1999 г.), стр. 35-40
- “PALC”, Глоссарий дисплеев , Meko Ltd.
- “TV’s a Gas”, 1996 г. Награды Discover: Взгляд Discover! , 1 июля 1996 г.
Патенты
- U.S. Патент 4864538 “Способ и устройство для адресации оптических хранилищ данных”, Thomas Buzak / Tektronix, подан 5 мая 1988 г., выдан 5 сентября 1989 г.
- Патент США № 5036317 «Плоское устройство для адресации оптических хранилищ данных», Thomas Buzak / Tektronix, подан 22 августа 1988 г., выдан 30 июля 1991 г.
Дополнительная литература
- Томас С. Бузак, “Новая технология активной матрицы с использованием плазменной адресации”, журнал Общества отображения информации , 1990, стр.420-423
- Томас С. Бузак, «Жидкие кристаллы с плазменным адресом (PALC), новая технология плоских панелей для полноцветного видео», Tektronix Inc, Paper 9-036, 9-я международная конференция AES (февраль 1991 г.).
| |||||||||||||||||||||||||||
Plasmatron – Wikiwand
Plasmatron – это научный видеоролик, созданный для Commodore 64, опубликованный в 1987 году в Европе после британской редакции CRL Group и в 1988 году в Америке. Alcune riviste dei suoi tempi lo descrissero приходит для nulla innovativo nel suo genere [1] ; ottenne comunque giudizi complessivi molto variabili dalla stampa.
Modalità di gioco
Il giocatore pilota la navetta spaziale Plasmatron sopra la superficie del pianeta Loughton 2.La visuale является ди-латинским, континуумом ориццонта континуо оборотной дестры. Огни партита инициации с автоматическим последовательным (e a Lungo andare inutile [2] ) деколло да уна основа, это привлекает единственное перкорпорированное прерывание, финиширует все необходимое основание аттеррасжо и дополняет игру. Gli sfondi, dotati di effetto parallasse, variano tra città futuristiche, costruzioni semidistrutte, paesaggi lunari, spazio con asteroidi, Vegetazione aliena. C’è anche un effetto di tridimensionalità dato dall’ombra, che appare quando la navetta è vicina al suolo, sebbene l’azione sia del tutto bidimensionale [3] .
La Plasmatron может работать во всех направлениях с эффектом инерции, находящимся в подчинении у урти с суоло, е ха уна сола арма, ун раджио че спара верхняя дестра. Ha una sola vita, ma è dotata di uno scudo, che può assorbire diversi colpi e si ricarica lentamente col tempo; scudo scarico può ancora sopportare un po ‘di danni (non riparabili) prima della sconfitta. Quattro barre indicatrici sotto la visuale mostrano scudo, danni, distanza mancante al completamento del gioco, e surriscaldamento del laser, che limita la freza di sparo.
Gli avversari sono di vario genere, alcuni sparano e altri sono pericolosi solo in caso di scontro. Ci sono le typeiche squadriglie di Astronavi e in seguito anche navi da abbattere un pezzo alla volta, asteroidi distruttibili, insetti giganti, postazioni di artiglieria. Возможность сохранить и проеттили авверсари, что и нарушает правила с собственностью. Dagli edifici в зоне fiamme nelle опустошает escono nuvole di fumo anch’esse pericolose.
Звуковая колонна и Марс, Приносящий войну Тратта далла сюита На пианино , она присутствует только соло в игре Schermata introduttiva.
Portale Videogiochi: доступ ко всем голосам Википедии и видео
.