Устройство для регистрации разрядов статического электричества Советский патент 1982 года по МПК H05F3/00 

Изобретение относится к области техники регистрации проявлений статического электричества, и может быть использовано в химической и других отраслях промлаленности для обследования пождро-взрывоопасных производств на электростатическую искробезопасность.

Известны лабора торные устройстве и установки для экспериментального исследования разрядов статического электричества и оценки их воспламенянзщей способности, содеркащие дистанционный датчик-индикатор воспламеняющих искровых разрядов l.

Однако эти устройства не приспособлены для оперативной оценки искробезопасности различных помещений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регистрации разрядов статического электричества, содержавшее корпус, разрядный электрод и индикатор 2.

Недостатком его является недостаточная информа- ивность процесса регистрации, обусловленная тем, что рно позволяет оценить лишь нижнюю границу величины заряда.

Цель изобретения - повыиение информативности процесса регистрации

разр;1дов за счет обеспечения возможности опред еления величины заряда, перетекающего на разрядный электрод за разряд.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для регистрации разрядов статического электричества, содержащем корпус, разрядный электрод и индикатор, последний выполнен в виfOде последовательно соединенных конденсаторов различной емкости, каждый из KOTOi Dc эаваунтирован резистором и газоразрядной индикаторной лампой.

15

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из нескольких последовательно соединенных конденсаторов 1-1,1-2,1-п, которые 3 ашун20тированы резисторами 2-1,2-2,2-п и газоразрядными индикаторными дампами 3-1,3-2,3-h,

Конденсаторы имеют различную емкость, а резисторы подобраны та25ким образом , чтобы емкости успевали разряжаться за промежуток времени между разрядами. Лампы 3 могут иметь одно и то же напряжение зажигешия.

Работа устройства регистрации 30 разрядов статического электричеству поясняется на примере реализации предлагаемого изобретения, которое состоит из четырех интегрирующих ячеек с конденсаторами емкостью Q G2,5 пФ; С. 125 пФ; С,. 625 пФ и С4 1250 пФ. Устройство регистрации разрядов статического электричества заземляется и разрядный электрод подносится оператором к наэлектризованному объекту до инициирования единичного высоковольтного разряда стс1тического электричества. Разрядный импульс тока I, протекая по индикаJTOpy, заряжает все последовательно включенные конденсаторы 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 ячеек до одинакового заряда(1, величина которого определяетс интегралом тока I по времени t а Гidt Из-за различия величин емкостей Cj, , С, С, С напряжения V, ; V, V . на конденсаторах 1-1, 1-S, 1-3, 1-4 различны и определяются известным- выражением, связывающим напряже ние, электрический за.ряд и величину JL. емкости конденсатора, т.е. V, с О- . W f. . , - Р. ™, , v 2 J о ъд Предположим, что при разряде ста тического электричества через индик тор проходит электрический разряд Q - 62,5-10-9 кл 62,5 нКл. При отсутствии ограничения напршкения V , V, Vo,, V газоразрядны ми индикаторныгли лампами 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 электрический заряд О 62,5 нКл создает следующие напряжения на конденсаторах 1-1, 1-2, 1-3 1-4: V, 1000 В ; V. SOO В; V 10 V4 50 В. Если использовать в качестве газоразрядных ламп 3-1, 3-2, 3-3, 3неоновый индикатор типа ИНС-1, имею щий по паспорту напря;«ение зажигания %алб5 - 95 В (т.е.80+15 В) , то условия зажигания неонового инди катора ИНС-1 при электростатическом разряде Q 62,5 нКл выполняются на конденсаторах 1-1, 1-2, 1-3, 1и, следовательно, неоновые индикаторные лампы , 3-2, 3-3 дают с ве вые вспышки, наблюдаемые визуально как единовременная вспышка трех лаг 3-1, 3-2, 3-3, т.е. М.7 V, УЪ зож. Лампа 3-4 не дает световую BCHB ку,. так как напряжение Уд 50 в на конденсаторе 1-4 не достаточно для ее зажигания. Таким образом в предлагаемом устройстве для регистрации разрядо статического электричества, состоя щем из .четырех ступеней индикации, величина заряда Q. , Ч, -, .4 Р 4 ступени расбатывания 1, 2, 3 и читывается по той же формуле (1), но записанной в виде Q, 5 нКл, (1 10 нКл, Ч 50 нКл, Оц 100 нКл. При срабатывании только первых трех ламп 3-1, 3-2, 3-3 (например от разряда Q 62,5 нКгц) и отсутствии вспышки у ламп 3-4 оператором делается вывод о том, что электрический заряд О, в разряду статического элекаричества более 0 50 нКл, но менее Q, 100 нКл (т.е. определяются границы нахождения заряда). После регистрации разряда статического электричества возвращение электрической схемы устройства к исходному разряженному состоянию осуществляется с помощью резисторов 2-1,,2-2, 2-3 и 2-4, шунтирующих соответствующие конденсаторы 1-1, 1-2, 1-3 и 1-4, за время, необходимое оператору для инициирования следуюп го электростатического разряда (например 10 с) и сохранения интегрирующих свойств ячеек из резисторов 2-1 и конденсатора 1-1. Указанные требования легко выполняются, нaпpи ep, при постоянной разряда всех ячеек,равной,например,. Желаемые ступени индикации устройства для регистрации разрядов статического электричества мэжно выбрать путем изменения емкости конденсаторов ячеек в соответствии с « формулами С -§-; С . С %ж W-. V« % -i (2). Испытания опытных образцов предлагаемого устройства с семью ступеняг-ш индикации заряда 5, 10, 50, 100, 500, 1000, 5000 нКл подтвердили возможность индикации величины заряда, т.е. повышение информативности устройства. Формула изобретения Устройство даая регистрации разря,дов статического электричества, содержащее корпус, разрядный электрод И индикатор, отличающеес я тем, что, с целью повышения информативности процесса регистрации разрядов за счет обеспечения возможности определения величины заряда перетекающего на упомянутый электрод за разряд, индикатор выполнен в виде последовательно соединенных конденсаторов различной емкости, каждый из которых зашунтирован резистором и газоразрядной индикаторной лампой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Статическое электричество в химической прог &1шленности. Л. , Химия, 1977,с. 152. 2.Авторское свидетельство СССР 452788, кл. G 01 R 5/28, 1973