【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于等离子体，涉及一种双电极等离子体处理装置及方法。
技术介绍
1、随着人们生活水平的提高，对居住环境的卫生和空气质量的要求也越来越高。病原微生物和异味问题长期困扰着人们的日常生活。传统的灭菌和除味方法，如化学消毒剂和活性炭吸附等，存在效果有限、易产生二次污染等缺陷。因此，开发高效、环保、便捷的灭菌除味技术成为当前亟待解决的问题。
2、等离子体技术因其高效、环保和广泛的适用性，在灭菌和除味等领域展现出广阔的应用前景。等离子体是在外加电场作用下，气体电离形成由电子、离子、原子、分子和自由基等组成的准中性电离气体，具有高反应活性。特别是等离子体发生装置中的高压电极材料，极大地影响等离子体活性组分的种类，从而适用于不同的应用场景。例如，使用铜或银等金属材料作为高压电极时，等离子体会产生更强的电离和激发过程，生成大量高能电子、活性氧（o）、臭氧（o3）和氢氧自由基（oh）等活性粒子。这些活性粒子能够直接破坏细菌、病毒和真菌等微生物的细胞膜和蛋白质结构，使其快速失活，从而实现高效灭菌。另一方面，使用钛/铂贵金属合金材料作为高压电极时，不易被氧化或腐蚀。将它们制成合金电极,可以在强氧化环境下长期稳定工作。
3、目前，等离子体处理装置主要采用单电极模式，主要适用于单一场景。面对复杂场景及多功能需求时，在不同模式之间切换困难，降低了使用的便利性，也限制了等离子体技术的应用范围。这对于某些复杂应用场景存在局限性。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一
2、本专利技术的另一目的是，提供一种双电极等离子体处理装置的工作方法。
3、本专利技术所采用的技术方案是，一种双电极等离子体处理装置，包括等离子体发生结构和控制系统，等离子体发生结构采用介质阻挡放电结构，所述介质阻挡放电结构的两个电极金属板的材料不同且在罐体内上下分布，两个电极金属板的材料所产生的等离子体分别用于消杀和除味；所述两个电极金属板之间储存有液体载体，位于液面上方的电极金属板与液面之间存在空气层，罐体侧壁安装有雾化器；所述两个电极金属板相背离的一侧均安装有电磁铁吸附板，所述罐体的最顶端和最底端安装有两个电磁铁，用于分别吸附两个电磁铁吸附板相互远离；
4、所述罐体的最顶端和最底端均安装有红外传感器，顶端的红外传感器用于监测靠近顶端的电极金属板到罐体顶端的距离、以及监测靠近顶端的电极金属板与液面的距离；底端的红外传感器用于监测靠近底端的电极金属板到罐体底端的距离；
5、所述控制系统，用于根据红外传感器监测的距离反馈，调节两个电磁铁的磁力大小，进而调节两个电极金属板的相对位置，使得电极金属板与液面的距离维持在固定范围，以及两个电极金属板间距维持在固定范围，雾化器与液面接触；
6、所述等离子体发生结构的激励电源采用双极性输出，用于根据罐体的翻转状态自动切换输出端的极性。
7、进一步的，所述两个电极金属板之间固定连接有绝缘伸缩连杆，绝缘伸缩连杆与电极金属板垂直，绝缘伸缩连杆外部套设有绝缘弹簧，绝缘弹簧的两端分别与两个电极金属板连接。
8、进一步的，所述两个电极金属板与罐体内壁滑动密封连接，绝缘伸缩连杆与两个电极金属板密封连接，雾化器侧壁与罐体内壁之间密封连接，为液体载体提供密闭的储存空间。
9、进一步的，位于液面上方的所述电极金属板连接激励电源的高压端。
10、进一步的，所述控制系统包括信号处理单元和主控制器，信号处理单元用于初步处理红外传感器监测的距离信息；主控制器根据红外传感器监测距离的实时反馈，通过控制位于上方的电磁铁的电压强度或者电流值动态调节电磁铁的磁力大小，从而精确控制绝缘弹簧的拉伸程度，进而调节两个电极金属板的相对位置，实现电极位置的动态调整。
11、进一步的，两个所述电极金属板的间距为2-5cm。
12、进一步的，所述激励电源包括高速电子开关和极性反转电路，高速电子开关用于快速切换高电压；电源的控制系统与姿态传感器模块相连，姿态传感器模块用于实时检测罐体的翻转状态，发送至极性反转电路，极性反转电路根据罐体的翻转状态自动切换输出端的极性。
13、进一步的，所述两个电极金属板为平板-尖端结构，表面有微小尖端凸起，凸起的高度50-100微米。
14、进一步的，上方的所述电极金属板在罐体上部三分之一到五分之处，使得两电极金属板间距不超过弹簧弹性形变范围，从而保持下方的电极金属板能够在雾化器以下，进而使雾化器与液面接触。
15、一种双电极等离子体处理装置的工作方法，包括以下步骤：
16、根据应用场景，确定需要开启消杀模式或除味模式；消杀模式：上下翻转装置，使得所述适合消杀的电极金属板位于上方；除味模式：上下翻转装置，使得所述适合除味的电极金属板位于上方；
17、高压输出极性自动切换：
18、控制系统根据切换的工作模式，向继电器模块发送控制信号；继电器根据控制信号切换高压输出端与两个电极金属板的连接关系，确保高压始终施加到位于上方的电极金属板；
19、电极金属板的位置调节：
20、控制系统读取两个红外传感器的距离信号，判断两个电极金属板的初始位置；根据预设的目标位置计算每个电极金属板需要移动的距离和方向，输出pwm信号，控制两个电磁铁的通电占空比，产生与电极金属板移动距离成正比、与移动速度成反比的电磁吸力，使得两个电极金属板分别向目标位置移动，直到红外传感器检测到电极金属板到达目标位置；
21、电极金属板自动定位：
22、在放电过程中，控制系统实时读取两个红外传感器的距离信号，计算电极金属板位置的实际值与目标值之间的偏差；将位置偏差作为算法的输入，计算输出的电磁铁控制信号，实现电极金属板位置的闭环控制；同时，控制系统将电源输出的电压、电流信号作为反馈量，调节电源的输出参数，实现等离子体强度的动态恒定控制；控制系统根据预设的时间或处理剂量，自动停止放电，完成一次处理过程。
23、本专利技术的有益效果是：
24、（1）双电极金属板切换：本专利技术采用了独特的翻转式双模态切换设计，通过将装置上下颠倒，可以切换到不同的高电极放电材料组合，从而使系统在消杀和除味两种不同的工作模式下灵活运行。巧妙地利用电极材料的差异，在两种模式间实现了简便快捷的切换，大大提高了装置的实用性和多功能性。
25、（2）动态控制电极金属板与水面的距离：通过在装置上下端添加红外传感器，实时测量两电极金属板到罐体顶端的距离，并将两电极金属板之间的连接方式改为绝缘弹簧，系统可以根据翻转状态自动调节电极间距，始终保持最佳放电距离，确保电流能稳定击穿空气，实现正常放电。同时，高电极端的电磁铁通电，可以确保两电极结构在翻转后始终位于顶端，并通过固定各本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双电极等离子体处理装置，包括等离子体发生结构和控制系统，等离子体发生结构采用介质阻挡放电结构，其特征在于，所述介质阻挡放电结构的两个电极金属板的材料不同且在罐体内上下分布，两个电极金属板的材料所产生的等离子体分别用于消杀和除味；所述两个电极金属板之间储存有液体载体，位于液面上方的电极金属板与液面之间存在空气层，罐体侧壁安装有雾化器（9）；所述两个电极金属板相背离的一侧均安装有电磁铁吸附板，所述罐体的最顶端和最底端安装有两个电磁铁，用于分别吸附两个电磁铁吸附板相互远离；
2.根据权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述两个电极金属板之间固定连接有绝缘伸缩连杆（4），绝缘伸缩连杆（4）与电极金属板垂直，绝缘伸缩连杆（4）外部套设有绝缘弹簧（3），绝缘弹簧（3）的两端分别与两个电极金属板连接。
3.根据权利要求2所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述两个电极金属板与罐体内壁滑动密封连接，绝缘伸缩连杆（4）与两个电极金属板密封连接，雾化器（9）侧壁与罐体内壁之间密封连接，为液体载体提供密闭的储存空间。
4.根据权利要
5.根据权利要求2所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述控制系统包括信号处理单元和主控制器，信号处理单元用于初步处理红外传感器监测的距离信息；主控制器根据红外传感器监测距离的实时反馈，通过控制位于上方的电磁铁的电压强度或者电流值动态调节电磁铁的磁力大小，从而精确控制绝缘弹簧（3）的拉伸程度，进而调节两个电极金属板的相对位置，实现电极位置的动态调整。
6.根据权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，两个所述电极金属板的间距为2-5cm。
7.根据权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述激励电源包括高速电子开关和极性反转电路，高速电子开关用于快速切换高电压；电源的控制系统与姿态传感器模块相连，姿态传感器模块用于实时检测罐体的翻转状态，发送至极性反转电路，极性反转电路根据罐体的翻转状态自动切换输出端的极性。
8.根据权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述两个电极金属板为平板-尖端结构，表面有微小尖端凸起，凸起的高度50-100微米。
9.根据权利要求2所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，上方的所述电极金属板在罐体上部三分之一到五分之处，使得两电极金属板间距不超过弹簧弹性形变范围，从而保持下方的电极金属板能够在雾化器（9）以下，进而使雾化器（9）与液面接触。
10.如权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种双电极等离子体处理装置，包括等离子体发生结构和控制系统，等离子体发生结构采用介质阻挡放电结构，其特征在于，所述介质阻挡放电结构的两个电极金属板的材料不同且在罐体内上下分布，两个电极金属板的材料所产生的等离子体分别用于消杀和除味；所述两个电极金属板之间储存有液体载体，位于液面上方的电极金属板与液面之间存在空气层，罐体侧壁安装有雾化器（9）；所述两个电极金属板相背离的一侧均安装有电磁铁吸附板，所述罐体的最顶端和最底端安装有两个电磁铁，用于分别吸附两个电磁铁吸附板相互远离；
2.根据权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述两个电极金属板之间固定连接有绝缘伸缩连杆（4），绝缘伸缩连杆（4）与电极金属板垂直，绝缘伸缩连杆（4）外部套设有绝缘弹簧（3），绝缘弹簧（3）的两端分别与两个电极金属板连接。
3.根据权利要求2所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述两个电极金属板与罐体内壁滑动密封连接，绝缘伸缩连杆（4）与两个电极金属板密封连接，雾化器（9）侧壁与罐体内壁之间密封连接，为液体载体提供密闭的储存空间。
4.根据权利要求1所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，位于液面上方的所述电极金属板连接激励电源的高压端。
5.根据权利要求2所述一种双电极等离子体处理装置，其特征在于，所述控制系统包括信号处理单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晗，刘默含，苗禹森，姚鹏飞，吴启元，黄轶泓，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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