基于可见光图像处理的双射流直流电弧等离子体放电稳定性分析

作     者：金锋 李鹏 葛楠 JIN Feng;LI Peng;GE Nan

作者机构：北京理工大学自动化学院北京100081 清华大学航天航空学院工程力学系北京100084 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2014年第40卷第7期

页      面：2057-2064页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 07[理学] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 070204[理学-等离子体物理] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61104204 11035005) 

主　　题：电弧等离子体 可见光图像 放电电压 放电稳定性 图像处理 链码 

摘      要：为保障等离子体设备安全运行,推动等离子体在材料加工领域的实际应用,指导等离子体发生器系统设计及优化运行,通过分析采集到的可见光图像与放电电压信号,提出了一种对双射流直流电弧等离子体的放电稳定性进行诊断的方法。基于双射流等离子体实验平台,采集随固定时间变化的可见光图像和放电电压;针对可见光图像,引入图像处理领域的8方向Freeman链码分析技术,从时域和频域2个方面定义了周长、面积、相关系数、幅度谱4个定量指标,并结合放电电压对等离子体电弧–射流区形状特征和稳定性进行定量分析。结果表明:周长和面积确定了电弧–射流区边界的几何尺寸,相关系数描述了电弧–射流区边界的形状差异,幅度谱分布则很好地反映了电弧–射流区边界形状的平滑性。