Устройство для нейтрализации зарядов статического электричества Советский патент 1984 года по МПК H05F3/04 

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано при разработке нейтрализаторов для производств химической, горнодобывающей и других отраслей промышленности.

По основному авт.св. № 1034202 , известно 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 корпус,в котором упомянутые датчики выполнены в виде индукционных измерителей электромагнитного излучения, при этом корпус датчика выполнен с окном, расположенным по его оси и герметично закрытым пластиной из диэлек рика l3.

Недостаток известного устройстваневысокая эффективность нейтрализации, обусловленная сложностью .калибровки датчиков и настройки системы управления.

Цель изобретения - повьашение эффективности нейтрализации за счет повышения точности определения величины заряда среды.

Поставленная цель достигается тем, что 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 корпус, в котором упомянутые датчики выполнены в виде индукционных измерителей электромагнитного излучения, при этом корпус датчика выполнен с окном, распсложенным по его оси и герметично закрытым пластиной из диэлектрика, снабжено дополнительным разрядником, выполненным в виде установленного с возможностью вращения диэлектрического диска с прилегающими к нему щетками из диэлектрического материала и металлического шарового электрода, установленного против диска с возможностью его перемещения параллельно оси диска.

На чертеже изображена схема устройства с дополнительным разрядником.

Устройство состоит из датчика 1, становленного на корпусе 2 бункеранакопителя системы пневмотранспорта, и другого объекта с электризующейся редой, присоединенного к измерительному входу 3 системы управления проиэводительностыб источника ионизированного потока газа (не показан), ; ополнительного разрядника, выпол-. венного в виде диэлектрического

диска 4 с прилегающими к нему диэлектрическими щетками 5, расположенного на валу двигателя, помещенного в защитный заземленный экран б, закреп-ленный на направляющей 7, имеющей возможность перемещения по раме 8 с линейной шкалой. 5ама укреплена с помощью втулок 9 и резиновых прокладок 10 в бункере-накопителе так, что имеет возможность перемещения по высоте бункера. Металлический шаровый элект:род 11 электрически соединен экранированным кабелем 12 с параллельно включенными вольтметром 13 электростатической системы и конденсатором 14. Шаровой электрод укреплен в держателе 15, который с помощью фиксатора 16 имеет возможность перемещения по кронштейну 17 в направлении, параллельном оси диска. Для определения расстояния между электродом и диском фиксатор 16 имеет шкалу.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении держатель 15 с шаровым электродом 11 удален от поверхности диска 4 на расстояние 20-30 мм, при этом потенциал вольтметра 13 равен нулю. После кратковременного запуска электродвигателя и последующей его полной остановки, электрод 11 посредством фиксатора 16 медленно опуска ется к на-; электризованной щетками поверхности диска 4 до наступления искрового разряда, электромагнитное излучение которого фиксируется датчиками 1. Полная энергия, выделяемая искровым разрядом, определяется по известному значению электрической емкости относительно земли предлагаемого устройства, по показаниям вольтметра 13 и фиксатора 16. После проведения измерений разрядный электрод 11 снова поднимается, а вольтметр 13 разряжается. Таким образом,показания измерительной части блока управления ставятся во взаимно однозначное соответствие полной энергии, выделяемой искровым разрядом, и расстоянию между датчиками 1 и каналом искры,, которое определяется положениями направляющей 7 на раме 8 и рамы по высоте бункера.

Использование в предлагаемом устройстве других систем разрядных электродов, например, металлический шар - металлический диск, двух металлических шаров и т.д. не приводит к желаемым результатам, так как при равной энергии, выделяемой в разряде и одинаковой длине канала искры электромагнитная излучающая способность таких электродов в несколько раз превышает излучение аналогичных по конфигурации промежутков с одним .металлическим электродом - наэлектри

зованным диэлектриком. Таким образом применение разрядных электродов типа наэлектризованный диэлектрик металлический шар,не искажает общности физических процессовградуировки (поверки) и нормальной эксплуатации датчиков устройства нейтрализещии, В силу того, что выделяемая энергия в искровом разряде возрастает с увеличением радиуса разрядного электрода для обеспечения достаточной мощности излучения данным устройством, радиус электрода выбран 0,8-1 см.

Мощность электромагнитного излучения предлагаемого устройства зависит от траектории канала искрового разряда. На траекторию канала влияет индуцируемый потенциал разрядного электрода и неравномерная плотность распределения поверхностных зарядов наэлектризованного диска. Для исключения влияния индуцируемого потенциала разрядного электрода на траек- торию искрового канала, а также дп расширения пределов измерений вольтметра параллельно к нему подключен дополнительный конденсатор 14. При соотношении емкости вольтметра к емкости дополнительного конденсатора в интер.вале 1:30-1:60 значение индуцируемого потенциала разрядного электрода на 2-3 порядка ниже потенциала поверхности наэлектризованного диска и поэтому не оказывает существенного влияния на перераспределение электрического поля в искровом промежут-ке. Равномерное распределение плотности поверхностных зарядов на диске обеспечивается трением о диэлектрические щетки посредством вращения. диска вокруг его оси (при этом максимальный разброо плотности зарядов не превышает 10%).

В целях уменьшения, поглощения полезного электромагнитного излучения метошлическими элементами устройства крепежная часть конструкции выполнена из диэлектрика со значением.удельного объемного сопротивления 10° Ом-м, что практи4ecKji не оказывает влияния на распространение низкочастотного излучения спектра искрового разряда с наэлектризованного диэлектрика (10100 кГц).

i ,

0

Процесс градуировки и поверки датчиков может осуществляться с помощью предлагаемого устройства и вне защищаелвлх объектов, например, при лабораторных исследованиях и ат5тестациях устройства нейтрализации. В этом случае градуировка (поверка) устройства должна проводиться в специальной камере, экранированной от случайного внешнего воздействия

0 низкочастотным и высокочастотным электромагнитным излучением.

Простота конструкции предлагаемого устройства обеспечивает надежность erd зксплуатации с максималь5ной погрешностью, не превышающей 20%. Одно из существенных преимуществ использования предлагаемого устройства: заключается в том, что оно позволяет поставить во взаимно0однозначное соответствие сигиал, воспринимаемый датчиком непосредственно от величины энергии, выделяемой искровым разрядом с наэлектризованного диэлектрического материала в различных;частях объема защищаемрго

5 объекта, а следовательно, повысить точность работы устройства нейтрализации и настроить его таким образом, чтобы полностью исключить образование опасного уровня воспламеняющих

0 зон искрообразований и повысить эффективность системы нейтрализации в целом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ПО авт.св. № 1034202, отличающееся тем, что, с целью / повышения эффективности нейтрализации за счет повышения точности определения величины заряда, оно снабжено дополнительным разрядником, выполненным в виде установленного с возможностью вращения диэлектрического, диска с прилегающими к нему щетками из диэлектрического материала и металлического шарового электрода, установленного против диска с возможностью его перемещения параллельно оси диска. СО 41 D1