【摘要】：濕度與人們的生活及生產(chǎn)活動息息相關(guān)。但是現(xiàn)有的濕度測量方法,并不能準確測量劇烈變化環(huán)境中的濕度。本研究提出的通過電暈放電暗電流對大氣相對濕度測量的方法,就能很好的對濕度大范圍快速變化時準確快速測量。電暈放電是氣體放電的形式之一,與大氣濕度、溫度、氣壓、放電環(huán)境的污染、空氣流動等密切相關(guān)。本文分析了電暈放電的理論機理,建立了對稱的針-針電極放電實驗模型,并推導了電暈放電暗電流與相對濕度關(guān)系的理論公式。極不均勻場的針-針電極結(jié)構(gòu),保證了電暈放電的穩(wěn)定性,有利于實驗研究。實驗時,電極放置于嵌有鈦慮板的透明容器中,減小了空氣流動和雜質(zhì)對放電的干擾。本文研究了輸入直流電壓、氣壓、溫度、相對濕度以及放電時間等對電暈放電暗電流的影響。著重分析了在其他參數(shù)不變時,相對濕度對暗電流的影響。實驗結(jié)果符合氣體放電理論變化趨勢。通過matlab軟件,對暗電流理論公式擬合得到的曲線特性與實驗值變化規(guī)律完全一致。實驗和理論擬合結(jié)果表明：放電發(fā)生后,電壓升高,放電暗電流加大,直到電極空氣間隙擊穿；高相對濕度時,溫度升高,暗電流由快到緩減小,低相對濕度時,則暗電流由慢到快加大；溫度、氣壓不變時,暗電流隨著相對濕度的升高而增加,在較高的相對濕度范圍,暗電流隨濕度上升而增加快速,較低的相對濕度范圍,暗電流增加緩慢,暗電流與相對濕度呈指數(shù)變化關(guān)系。其主要原因是,隨著相對濕度的升高,放電間隙空氣中水分子含量增多,空氣分子平均電離能降低,碰撞電離概率加大,放電通道內(nèi)電荷密度增加,電暈放電暗電流加大。高相對濕度下,水分子濃度很高,電極間隙間空氣中水分子更容易被電離,且空氣密度的降低致使發(fā)生碰撞動能加大,發(fā)生碰撞電離的概率增加,所以在高相對濕度下,電暈放電暗電流隨著相對濕度的升高而劇烈增大。
【圖文】：

圖２－１氣體放電的發(fā)展機理逡逑通過圖２－１可很容易的分析出氣體中的帶電質(zhì)點產(chǎn)生和消失的過程及原因

圖３－２正流注的發(fā)展過程逡逑當二次電子崩中的電子被先前的電子崩頭部正空間電荷區(qū)域吸附進去后，多數(shù)形成了逡逑負離子，這些大量的正、負帶電質(zhì)點形成了正流注。圖３－２所示的是正流注的發(fā)展過程。逡逑由此可見，由于流注中含有大量的帶電質(zhì)點，則它的通道具有良好的導電性，而正流注的逡逑頭部又是二次電子崩形成的正空間電荷區(qū)，所ｙＡ正流注頭部前方的電場強度很強，流注頭逡逑部會發(fā)生電離產(chǎn)生很多光子，從而引起正電荷區(qū)域的空間光電離，這樣產(chǎn)生的新電子又會逡逑引起流注前方新的二次電子崩。反復循環(huán)的二次電子崩延長了流注的擴展，使得流注不斷逡逑向電極的陰極延伸。但流注接近電極陰極時，流注頭部的電場會越來越強，發(fā)展越來越快，逡逑直到流注發(fā)展到電極陰極，，電極的放電間隙被各種帶電質(zhì)點所貫通，達到放電的擊穿，這逡逑時流注會有一個擊穿電壓。逡逑而當放電電極間隙外加電巧超過間隙擊穿電壓時，電子崩頭部的電離會非常劇烈，發(fā)逡逑射的光子射到電子崩前方產(chǎn)生新的電子崩
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P412.13

【參考文獻】

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本文編號：2629837