POLITECHNIKA LUBELSKA

Laboratorium Techniki Łączenia

TEMAT: Pomiar prędkości łuku

Grupa : ED 5.2

Wykonali: Paweł Sobotka

Grzegorz Szczygielski

Krzysztof Waśkowicz

Data wykonania: 1999.11.09

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z układem do pomiaru prędkości łuku, oraz dokonanie pomiarów prędkości łuku dla różnych wartości prądu łuku i dla różnych wartości prądu wydmuchu.

2. Układ pomiarowy.

Oznaczenia elementów:

W₁ - wyłącznik tablicowy prądu stałego

W₂ - wyłącznik tablicowy pradu przemiennego

S₁ - stycznik załączający napięcie na elektrody

S₂ - stycznik załączający napięcie na cewki wytwarzajace pole magnetyczne

P_t - przekażnik czasowy

B - bocznik prądowy

RC - opornik suwakowy służący do regulacji natężenia zewnętrznego pola magnetycznego

RW - opornik wodny służący do regulacji natężenia prądu łuku

A1 - amperomierz magnetoelektryczny mierzacy natężenie prądu łuku

A2 - amperomierz magnetoelektryczny mierzacy natężenie prądu płynącego przez cewki wydmuchowe

Dł - dławik

CW - cewki elektromagnesu wybijakowego

E - elektrody

FS - układ fotosond

ZAŁ - przycisk służący do załączania układu

M - miernik prędkości łuku

Z - zasilacz

OSC1 - oscyloskop wykorzystywany do pomiaru prędkości łuku

OSC2 - oscyloskop wykorzystywany do obserwacji prądu łuku

Pomiar prędkości łuku

1) Dla prądu I_w=1,5A

Iw=1,5A Ił=20A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,6	1	0,8	1	0,6	0,8	3072	5120	4096	5120	3072	4096	24576	2,441	2,426
2	0,6	0,8	1	0,7	0,8	0,8	3072	4096	5120	3584	4096	4096	24064	2,493
3	0,6	0,8	1	0,8	1	0,8	3072	4096	5120	4096	5120	4096	25600	2,344
Iw=1,5A Ił=18A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,4	0,8	1	0,8	0,8	0,8	2048	4096	5120	4096	4096	4096	23552	2,548	2,386
2	0,6	0,6	1,2	0,8	0,8	0,8	3072	3072	6144	4096	4096	4096	24576	2,441
3	0,6	0,8	1,2	0,8	1	1	3072	4096	6144	4096	5120	5120	27648	2,170
Iw=1,5A Ił=16A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,6	1	0,8	0,7	1,4	0,4	3072	5120	4096	3584	7168	2048	25088	2,392	2,425
2	0,6	0,9	0,7	0,7	1,4	0,4	3072	4608	3584	3584	7168	2048	24064	2,493
3	0,6	0,8	1,1	0,8	1,1	0,5	3072	4096	5632	4096	5632	2560	25088	2,392
Iw=1,5A Ił=14A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,6	1	0,7	0,5	1,2	0,3	3072	5120	3584	2560	6144	1536	22016	2,725	2,554
2	0,6	1	0,8	0,7	1,3	0,2	3072	5120	4096	3584	6656	1024	23552	2,548
3	0,6	0,8	0,8	0,8	1,6	0,3	3072	4096	4096	4096	8192	1536	25088	2,392
Iw=1,5A Ił=12A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,8	0,9	0,9	1	0,6	0	4096	4608	4608	5120	3072	0	21504	2,590	2,309
2	0,9	1	1	0,7	0,1	0	4608	5120	5120	3584	512	0	18944	2,167
3	1,1	1,2	0,4	0	0	0	5632	6144	2048	0	0	0	13824	2,170

Obliczenia zostały wykonane według wzorów

dla p=50

c = 5120s

t_x=l_x*c - czas przejścia łuku pomiędzy dwoma kolejnymi sondami

V=l_x/t_x - prędkość łuku na danym odcinku

l=1cm - odległość pomiędzy kolejnymi sondami

2) Dla prądu I_w=1A

Iw=1A Ił=20A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,6	1	1,4	0,6	1	0,6	3072	5120	7168	3072	5120	3072	26624	2,254	2,134
2	0,6	1,1	1,2	1	0,8	0,9	3072	5632	6144	5120	4096	4608	28672	2,093
3	0,6	1,2	1,2	1	0,6	1,1	3072	6144	6144	5120	3072	5632	29184	2,056
Iw=1A Ił=18A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,6	0,8	1	1,1	1,4	0,9	3072	4096	5120	5632	7168	4608	29696	2,020	2,056
2	0,7	0,9	0,9	1	1,5	0,7	3584	4608	4608	5120	7680	3584	29184	2,056
3	0,6	1,4	1	0,8	1	0,8	3072	7168	5120	4096	5120	4096	28672	2,093
Iw=1A Ił=16A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,8	0,8	1	0,6	1,4	0,9	4096	4096	5120	3072	7168	4608	28160	2,131	1,944
2	0,8	1,1	1	0,8	1,4	0,9	4096	5632	5120	4096	7168	4608	30720	1,953
3	1	1,2	1,3	0,8	1,6	0,8	5120	6144	6656	4096	8192	4096	34304	1,749
Iw=1A Ił=14A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	1	1	1,1	1	0,8	0	5120	5120	5632	5120	4096	0	25088	2,392	2,375
2	1	1,3	1	1	0,6	0	5120	6656	5120	5120	3072	0	25088	2,392
3	1	1,2	1	1,2	0,6	0	5120	6144	5120	6144	3072	0	25600	2,344
Iw=1A Ił=12A
Lp	l1	l2	l3	l4	l5	l6	Δt1	Δt2	Δt3	Δt4	Δt5	Δt6	ΣΔt	V	Vsr
----	cm	cm	cm	cm	cm	cm	μs	μs	μs	μs	μs	μs	μs	m/s	m/s
1	0,4	1,4	0,4	0	0	0	2048	7168	2048	0	0	0	11264	2,381	2,323
2	0,5	1	0,6	0	0	0	2560	5120	3072	0	0	0	10752	2,364
3	0,2	1,4	0,8	0,4	0,4	0,2	1024	7168	4096	2048	2048	1024	17408	2,225

Zależność V=f(I_ł) dla dwóch wartości prądu I_W

Wnioski:

Poprawne dokonanie pomiarów wymaga zarejestrowania w odpowiednim momencie schodkowego napięcia fototranzystorów na oscyloskopie. Jak widać na przykładzie niektórych pomiarów, udało się tylko uzyskać pięć lub cztery, a nie sześć, schodków. Może się to być spowodowane tym, że dwa najbliższe impulsy połączyły się w jeden szerszy. Najbardziej widać to przy prądzie I_ł=12A. Nie wpłynęło to jednak na wyniki doświadczenia, ponieważ prędkość łuku dla różnych wartości prądu zmienia się w niewielkich granicach.

---