УНИПОЛЯРНЫЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХЗАРЯДОВ Советский патент 1967 года по МПК H05F3/04 

Известные устройства для снижения и нейтрализациИ электростатических зарядов в условиях меняющейся величины и полярности электростатических зарядов на диэлектрике либо не обеспечивают необходимого снижения зарядов из-за малой эффективности, как «апример радиоактивные, индукционные, высоковольтные 1ейтрализаторы с переменным «атгряжением, либо же могут .производить даже перезарядку диэлектрика, например высоковольтные нейтрализаторы с постоянным напряжением.

Предложенный униполярный нейтрализатор обладает высокой эффективностью нейтрализации электростатических зарядов и обеспечивает нейтрализацию зарядов любой полярности. В нем применен датчи-к потенциала и блок автоматического выключения Соответствующего коронированного электрода в зависимости от величины потенциала -и полярности заряда.

На фиг. 1 показаны игольчатые разрядные трубы нейтрализатора; на фиг. 2 - принципиальная схема высоковольтного выпрямителя нейтрализатора и блока автоматического управления; на фиг. 3 схематически изображен датчик сигнала полярности зарядов статического электричества на бумаге.

и Переключением полярности содержит игольчатые разрядные трубы I (фиг. 1) высоковольтный выпрямитель 2 (фиг. 2), датчик 3 (фиг. 3) « блок-а.втоматического управления.

Каждая из разрядных труб состоит «з заземленного металлического кожуха 5, снабженного щелью 6, иглодержателя 7 и игл 8. В торцах кожуха установлены диэлектрические пробки 9. Ширина щели иа разрядной

трубе положительного электрода меньще ширины щели на трубе отрицательного электрода. Для устранения неправильного лодключения разрядных труб к источнику питания, штекеры 10 разрядных труб имеют разный

диаметр.

Для увеличения надежности работы нейтрализатора и уменьшения габаритов установки выбрана схема каскада умножения напряжения. Питание от сети переменного тока подается на трансформаторы Тр или Тр,, каждый из которых (в зависимости от полярности зарядов на бумаге) питает свой .каскад умножения, собранный на полупроводниковых диодах и конденсаторах.

Работа каскада умножения положительной полярности.

жается через вентили Да суммарным .иапрял ением L/тр + ,. В третий полупермод, когда происходит повториая зарядка конденсатора Cj через вентиль Дг окажется запертым вептиль Цо и конденсатор С-, разрядится через вентиль Дз на конденсатор С;, зарядив его до суммарного нанряжеиия бтр + с,. В следующий полупериод цикл повторится и на конденсаторе С4 появится напряжение Стр + с,. По окончании зарядки конденсатора С на выходе появится положительное напряжение +Ьс,, т. е. в четыре раза превышающее номинальное. На нагрузке напряжение появляется через четыре полупернода-по ЧИСЛУ каскадов умножения. Аналогнч1но работает Каскад умножения для трубы с- отрин.ательным потенциалом. Величина конденсаторов зависит от величины номинального тока нагрузки.

В рассматриваемом вариаите за расчетный принимают ток короткого замыкания, который согласно рекомендации техннки безопасности Bbi6paiH равным //па. Для ограничения тока короткого замыкания нрименеиы ограничивающие сопротивления R и о.

Датчик потенциала содержит две металлические пластины // и 12 экраиированного кабеля 13 и крепежной скобы 14 для размещения 1над бумагой. Он представляет собой конденсатор, одна из пластин которого 12 заземлена. Датчик устанавливают над бумагой и по закону электростатической индукции на пластине // наводится заряд с полярностью, противоположной полярности заряда бумаги. Величина заряда-сигнала пропорциональна поверхностной .плотности заряда на бумаге. По экранированному кабелю сигнал поступает от датчика на вход блока автоматического управления.

Блок автоматического управления представляет собой двухкаскадный усилитель постоянного тока, собраНИый по балансной схеме, применение которой значительно уменьшает дрейф нуля усилителя, обусловлеиного измеНеннем напряжения питаиия. В балансной схеме два плеча образуют триод Л и два сопротивления и RiПри отсутствии входного сигиала нанряженце па нагрузке выхода уравновешенного моста равно нулю. Входной сигнал изменяет проводимость лами, равновесие .моста нарушается и на нагрузке .появляется выходной сигнал. С другой стороны небольшое изменение напрял ения накала и анода вызывает почти одинаковые изменения анодных токов в обеих лампах моста, и поэтому дрейф значительпо снижается. Так как токи утечки от датчика через сопротивление Rr, небольшие, то лампа t/7i работает в электрометрическом режиме, т. е. при понижгиных иаиряжениях анода и накала. Первый каскад является усилителем по напряжению.

кад также собран по балансовой схеме, которая работает аналогично схеме первого каскада. Второй каскад выдает сигнал непосредственно на лоляризоватшое реле РП, которое, з 5 зависимости от направления тока, т. е. поляриости заряда «а датчике, включает автоматически разрядную трубу знака противоположного, тю сравнению со знако,м на бумаге. Если сигнал с датчика очень слабый или совсем отсутствует, то лоляризованное реле находится в нейтральном положении и на разрядных трубах напряжение отсутствует, следовательно, нейтралпзатор автоматически выключается. Автоматика иастроена таким образом, что

15 нейтрализатор не работает нри тлотносги заряда на бумаге, которая не влияет на нормальную работу листорезальной машияы

( КуЛ/CMZ) ,

Если необходимо, чтобы нейтрализатор 0 включался при большей поверхностной плотности зарядов на бумаге кул/см- цли даже 10 кул/см-2, достаточно удалить датчик от бумаги на определенное расстояние. Дли снижения влияния переменное составляющей наводок параллельно реле РП включен конденсатор С-,.

Усилительное устройство питается от трансформатора Тр. Для стабилизации анодного напряжения служат стабилитроны Дз и Л.

0 Для лучшего зажигания параллельно стабилитрону Д4 подключено сопротивление R. Для снижения шумов -питание накальных цепей осуществляется постоянным током. Для снижения накального Напряжения первого каскада применено гасительное сопротивление RT. О работе автоматического управления сигнализирует лампа Л;,. Кроме автоматнческого управления в схеме предусмотрено ручлое управление полярностью разрядных

0 труб, с помощью нереключателей тумблеров л; и Я,.

Блок автоМатического управления и источник питания смонтированы в металлическом кожухе, который разделен на две части -

5 нижияя для блока высоковольтного выпрямителя и верхняя-для блока автоматического управления. На передней панели источника пнтания смонтированы два тумблера Я и Яа, три предохранителя ЯЯь ЯА и ЯЛз, гнездо

0 подключения датчика и сигнальная лампа работы а1втоматики. Тумблер подачи питания размещен на боковой напели. При необходимости, подача напряжения на нейтрализатор осуществляться от пусковой кпопки листорезалы-юй .

Выдача высокого нанряжения на разрядные трубы осуществляется через проходные изоляторы. Игольчатые разрядные трубы нейтрализатора смонтированы на листорезальной

машине за ножом, на расстоянии 20-100 мм от листа бумаги. Датчик нрибора устанавливают над бумагой на расстоянии 5-20 мм перед ножом. Нейтралнзатор включается либо от нускоряды статического электричества на материале затрудняют нормальную работу.

При подаче нитания на нейтрализатор датчик даст команду на подключение одной из разрядных труб, что зависит от полярности зарядов. На концах игл подключенной трубы начинается интенсивная униполярная ионизация воздуха. Ионы со знаком, противоположным полярности зарядов на материале, притягиваются к последнему и нейтрализуют накопленные заряды. С изменением полярности зарядов на материале датчик включает вторую разрядную трубу, что приводит « образованию в воздухе ионов противоположной полярности.

Перемещая датчик иа определенном расстоянии над материалом, задают порог поверхностной плотности зарядов, с которого

нейтрализатор автоматически включается в работу.

Предмет изобретения

Уииполярный нейтрализатор электростатических зарядов, например для использования в полиграфическом производстве, содержащий игольчатые короннроваиные трубы- электроды

и высоковольтный источник питания ПОСТОЯ.Нного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нейтрализации зарядов, меняющихся по величине и полярности, применен блок автоматического включения соответствующего коронированного

электрода в зависимости от величины потенциала и полярности заряда, и датчик, установлениый над обрабатываемым материалом и передающий сигнал на вход блока включения.

5-6

1

абвбвбвбвввжоа