图3显示的是热等离子体喷枪工作在双弧工作模式下，在中间件处引入第2路工作气体后，调整一路进气流量在8～20L/min，二路进气流量在0～7L/min变化，所得到的阳极Ⅱ电弧电压信号为U2。当二路进气流量在0～5L/min时，U2呈下降趋势，且下降的斜率绝对值随着一路进气流量的增加而降低，但当二路进气流量增大至6L/min以上时，U2均保持在53V左右。这种现象可能是多种因素共同作用的结果。首先，中间件处温度极高。引入二路进气后，氩气会迅速电离，提高了喷枪内部带电粒子密度，使得电导率迅速下降。其次，二路进气的引入使喷枪内部流场、温度场发生改变，对热压缩效应产生抑制，使电弧横截面积增大。而仅增加一路进气流量不可能使流场、温度场在中间件发生急剧的变化。在这些因素的影响下，阳极Ⅱ电弧电压随二路进气流量的增大而下降，呈现出与一路进气显著不同的趋势。
图3二路进气双弧工作模式下电弧电压-进气流量的关系曲线
通过对2种不同的工作模式下的电弧电压-进气流量关系曲线的分析可以发现，在一路进气双弧工作模式时，电弧电压在一路进气流量大于14L/min时上升幅度有限，功率基本达到峰值，从节省工作气体的角度考虑，一路进气流量不宜高于14L/min；在二路进气双弧工作模式时，可以看到电弧电压随二路进气流量的增大而不断下降，因此在电弧工作稳定的情况下，应尽量减少二路进气流量。
2.2二路进气双阳极等离子体电弧的脉动特性
引起等离子体电弧脉动的因素是多方面的：第一，等离子体供电电源中不可避免地含有一定的交流分量；第二，由于大尺度分流造成的阳极斑点在阳极内壁上的滑动也会导致电弧发生脉动；第三，阳极出口的等离子体电弧对周围空气的卷吸。等离子体电弧的脉动特性会随着工作气体流量、进气方式、电弧电流、电压的变化而变化，往往造成阳极壁面严重腐蚀，从而影响了电极的使用寿命[14-16]。
笔者对等离子体电弧的脉动特性的研究，主要通过快速傅里叶变换（FFT），分析等离子体电弧的脉动频率与脉动强度。图4、图5、图6分别是热等离子体喷枪处于一路进气单弧、一路进气双弧、二路进气双弧3种工作模式下，所得到的电弧电压FFT图像，其中一路进气流量均为14L/min。
从图4可以发现，在一路进气单弧工作模式下，电弧电压的脉动频率可分为2类：第1类是低频区，在680Hz处出现很强的峰值；第2类是高频区，有6个较小的波峰分别出现在1360、2040、2720、3400、4080、4760Hz。在一路进气单弧工作模式下，热等离子体喷枪工作时伴随有90dB左右的高频噪音，等离子体电弧伸出喷口长度约3～5cm，且工作不稳定。
图4一路进气单弧工作模式下电弧电压FFT图像
图5一路进气双弧工作模式下电弧电压FFT图像
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