Устройство для нейтрализации зарядов статического электричества Советский патент 1983 года по МПК H05F3/04 

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано в промышленности, связанной с производством и обработкой порошкообразных материалов - в химической, металлургической, медицинской, пищевой и других. В процессе пневмотранспортировки порошкообразные материалы при их накоплении, например, внутри бункеров, создают сильные электростатические поля, которые могут привести к возникновению опасных электрических разрядов, что в свою очередь, может инициировать пожары и взрывы. Известны устройства для нейтрализации статического электричества, содержащие датчик, источник электрического питания, генератор ионизированного потока воздуха и систему управления tlj. Однако.используемый в них датчик потенциала электрического поля не может обеспечить надежное измерение потенциала вследствие элект ризации датчика, возникающей из-за контакта заряженных частиц материала с поверхностью зонда-датчика. .Наиболее близким к предлагаемому йвлг ется устройство для нейтрализации зарядов статического электричес ва, содержащее источник ионизирован ного потока газа и систему управления производительностью указанного источника с датчиками заряда обрабатываемой среды, казкдый из которых за ключен в свой корпус 21. Однако известное устройство также не .обладает высокой надежностью действия, так.как используемый в Нем датчик с коронирующим острием имеет зону нечувствительности, в пределах которой величина заряда может достиг нуть опасной величины. Цель изобретения повышение надежности нейтрализации зарядов. Поставленная цель -достигается тем что в устройстве для нейтрализации зарядов статического электричества, содержащем источник ионизированного потока газа и систему управления производительностью указанного источ ника с датчиками заряда обрабатываемой среды, каждый из которых заключен в свой корпус, датчики выполнены в виде индукционных измерителей электромагнитного излучения,при этом корпус датчика вьшолнен с окном, расположенньям по его оси и геЕметичт закрытым пластиной из диэлектрика На чертеже представлена схема устройства. Устройство состоит из магистрали пневмотранспорта 1, которая через циклон-осадитель 2 соединена с бункером-накопителем 3 с установленными на нем датчиками с ферритовыми стержнями 4, на которых намотаны приемная катушка 5 и выходная катушка б f защищённые корпусс1ми с экранами 7 и разделительными диэлектрическими пластинами 8. Каждый из датчиков соединен с системой 9 управления , обеспечивающей .работу источника ионов с электродами в виде игольчатого коронирующего острия 10 и соосного с ним кольцевого электрода 11, подключенных к высоковольтному источнику 12 напряжения. Между электродами источника ионов продувается воздух. Устройство работает следующим образом. При двиясении двухфазного потока газ-твердые частицы в пневмотранспорте возникает статическое электричество. По мере накопления осаждаемого материала .внутри бункера образуются газовые разряды искрового и коронного типов, электромагнитное излучение которых фиксируется индукционными датчиками. В индукционном датчике наведенная электродвижущая сила (ЭДС) в приемной катушке 5 обусловливает импульс тока в выходной катушке б, которая непосредственно соединяется. с входом системы управления. Электромагнитная связь между катушками 5 и б датчика усиливается посредством общего ферритового стержня 4. Импульсные сигналы с датчиков поступают .на вход системы управления, которая при достижении мощности входного сигнала определенной величины включает источник ионов, который Ьодает в магистра.пь пневмотранспорта заряды противоположного знака и тем самым обеспечивает снижение электрического потенциала двухфазного потока, что обусловливает уменьшение величины энергии ичастоты образования газовых разрядов в бункере. Защитные экраны 7 предохраняют датчики системы управления от внешних низкочастотных электромагнитных излучений. Используемый в предлагаемом устройстве датчик имеет взрывобезопасное исполнение, так как для обеспечения нормальной работы последнего не требуется электрических источников питания, а сам корпус датчика герметично изолирован Диэлектрической пластинкой 8 от рабочего объема бункера. Конструкция датчика с использованием ферритового стержня обеспечивает прием сигналов на низкой частоте, что обусловливает высокую помехозащищенность системы нейтрализации от излучений радиодиапазона. Кроме того, устройство является экономичным по сравнению с прототипом, так как для непрерывной работы измерительной системы не требуется обеспечить постоянный обдув воздухом датчиков. Диэлектрические разделительные пластины изготовлены из

.текстолита с удельным объемным сопротивлением , что обеспечивает непрерывное стекание зарядов, возникающих вследствие контактной электризации осаждаемого материала с наружной поверхности пластины, на заземленный корпус бункера. При этом исключается локальное увеличение напряженности электрического поля на диэлектрической пластине, а значит снижается вероятность искрообразований с поверхности самой пластины в измерительной зоне бункера.

В силу того, что расположение областей газовых разрядов зависит от распределения плотностей энергии электрического поля по объему бункера, для повьшения чувствительности системы управления, обеспечивающей прием сигналов с датчиков, располо- женных в ближней зоне электромагнитного излучения, измеряемые сигналы суммируются с нескольких датчиков, которые размещаются равномерно по окружности корпуса бункера в зоне с максимальной напряженностью поля, находящейся на высоте не менее О,4 высоты от основания бункера.

Устройство может быть использовано для контроля и поддержания згщан0 кого уровня электризации диэлектрических потоков в различных-непрерыв|ных процессах, в которых применение других первичных измерительных преобразователей принципиально невозможно или недопустимо с точки зрения обеспечения взрывозащищенности соответствующей технологической линии.

Таким образом, устройство позволяет повысить надежность нейтрализации зарядов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, содержащее источник ионизированного потока газа и систему, управления производительностью указанного источника с датчиками заряда обрабатываемой среды, каждый из которых заключен .;в свой Kopiyc, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности нейтрализации, датчики выполнены в виде индукционных измерителей электромагнитного излучения, при этом кортус датчика выполнен с окном, расположенным по его оси и герметично закрытым пластиной из диэлектрика. СО 4 ND О to