اندازه گیری بار استاتیک دستگاه های اندازه گیری میدان های الکترواستاتیک - کدام دستگاه بهتر است؟ منابع معمولی میدان های الکترواستاتیک عبارتند از

الکتریسیته ساکن چیست

الکتریسیته ساکن زمانی اتفاق می افتد که تعادل درون اتمی یا درون مولکولی به دلیل افزایش یا از دست دادن یک الکترون به هم بخورد. به طور معمول، یک اتم به دلیل تعداد یکسان ذرات مثبت و منفی - پروتون ها و الکترون ها در تعادل است. الکترون ها می توانند به راحتی از یک اتم به اتم دیگر حرکت کنند. با انجام این کار، آنها یون های مثبت (جایی که الکترون وجود ندارد) یا منفی (یک الکترون یا یک اتم با یک الکترون اضافی) تشکیل می دهند. هنگامی که این عدم تعادل رخ می دهد، الکتریسیته ساکن رخ می دهد.


بار الکتریکی یک الکترون (-) 1.6 x 10 -19 کولن است. پروتون با بار یکسان دارای قطبیت مثبت است. بار استاتیک در کولن به طور مستقیم با کمبود یا اضافی الکترون ها متناسب است، یعنی. تعداد یون های ناپایدار کولن یک واحد پایه بار ساکن است که مقدار الکتریسیته عبوری از سطح مقطع هادی را در 1 ثانیه با جریان 1 آمپر تعیین می کند.

یک یون مثبت یک الکترون از دست داده است، از این رو به راحتی می تواند یک الکترون از یک ذره با بار منفی را بپذیرد. یک یون منفی به نوبه خود می تواند یک الکترون یا یک اتم/مولکول با تعداد زیادی الکترون باشد. در هر دو مورد، الکترونی وجود دارد که می تواند بار مثبت را خنثی کند.



الکتریسیته ساکن چگونه تولید می شود؟

علل اصلی الکتریسیته ساکن:

1. تماس بین دو ماده و جدا شدن آنها از یکدیگر (از جمله اصطکاک، سیم پیچی/باز شدن پیچ و غیره).
2. تغییر سریع دما (مثلاً وقتی مواد در فر قرار می گیرند).
3. تابش با ارزش انرژی بالا، اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس، اشعه ایکس، میدان های الکتریکی قوی (غیر معمول برای تولید صنعتی).
4. عملیات برش (مثلاً در دستگاه های برش یا دستگاه های برش کاغذ).
5. القای الکترومغناطیسی (ظاهر میدان الکتریکی ناشی از بار ساکن).

تماس سطحی و جداسازی مواد شاید شایع ترین علل الکتریسیته ساکن در کاربردهای پردازش فیلم رول و ورق پلاستیک باشد. بار استاتیک در طول فرآیند باز کردن/پیچ کردن مواد یا جابجایی لایه‌های مختلف مواد نسبت به یکدیگر ایجاد می‌شود. این فرآیند کاملاً واضح نیست، اما صادقانه ترین توضیح برای ظهور الکتریسیته ساکن در این مورد را می توان با ترسیم یک قیاس با خازن صفحه تخت به دست آورد، که در آن انرژی مکانیکی با جدا شدن صفحات به انرژی الکتریکی تبدیل می شود:

تنش حاصل = تنش اولیه x (فاصله صفحه نهایی/فاصله صفحه اولیه).

هنگامی که فیلم مصنوعی با شفت تغذیه / برداشت تماس می گیرد، بار کم که از ماده به شفت جریان می یابد باعث عدم تعادل می شود. همانطور که ماده از ناحیه تماس با شفت عبور می کند، تنش به همان روشی که در مورد صفحات خازن در لحظه جدا شدن آنها افزایش می یابد. تمرین نشان می دهد که دامنه ولتاژ حاصل به دلیل شکست الکتریکی که در شکاف بین مواد مجاور، رسانایی سطح و سایر عوامل رخ می دهد، محدود است. هنگامی که فیلم از منطقه تماس خارج می شود، اغلب می توانید صدای ترق خفیف را بشنوید یا جرقه را مشاهده کنید. این در لحظه ای اتفاق می افتد که بار ساکن به مقدار کافی برای تجزیه هوای اطراف می رسد. قبل از تماس با شفت، فیلم مصنوعی از نظر الکتریکی خنثی است، اما در طول فرآیند حرکت و تماس با سطوح تغذیه، جریانی از الکترون ها به سمت فیلم هدایت می شود و آن را با بار منفی شارژ می کند. اگر شفت فلزی و زمینی باشد، بار مثبت آن به سرعت تخلیه می شود.



اکثر تجهیزات دارای شفت های زیادی هستند، بنابراین میزان شارژ و قطبیت آن می تواند اغلب تغییر کند. بهترین راه برای کنترل بار استاتیک این است که آن را به طور دقیق در ناحیه روبروی ناحیه مشکل شناسایی کنید. اگر شارژ خیلی زود خنثی شود، ممکن است قبل از اینکه فیلم به این ناحیه مشکل‌دار برسد، بازیابی شود.

در تئوری، وقوع بار استاتیک را می توان با یک مدار الکتریکی ساده نشان داد:



ج - مانند یک باتری به عنوان یک خازن عمل می کند که شارژ را ذخیره می کند. این معمولاً سطح یک ماده یا محصول است.
R مقاومتی است که می تواند بار یک ماده/مکانیسم را تضعیف کند (معمولاً با گردش جریان ضعیف). اگر ماده هادی باشد، بار به سمت زمین جریان می یابد و مشکلی ایجاد نمی کند. اگر ماده یک عایق باشد، شارژ نمی تواند تخلیه شود و مشکلاتی ایجاد می شود. تخلیه جرقه زمانی اتفاق می افتد که ولتاژ بار انباشته شده به یک آستانه محدود می رسد.


بار فعلی باری است که برای مثال در طول حرکت یک فیلم در امتداد شفت ایجاد می شود. جریان شارژ خازن (شیء) را شارژ می کند و ولتاژ U را افزایش می دهد. در حالی که ولتاژ بالا می رود، جریان از مقاومت R عبور می کند. تعادل در لحظه ای حاصل می شود که جریان شارژ برابر با جریانی است که در مدار بسته مدار در گردش است. مقاومت. (قانون اهم: U = I x R).


اگر جسمی توانایی جمع آوری بار قابل توجهی را داشته باشد و در صورت وجود ولتاژ بالا، الکتریسیته ساکن مشکلات جدی مانند جرقه، دافعه/جذب الکترواستاتیکی یا شوک الکتریکی را برای پرسنل ایجاد می کند.


قطبیت شارژ

بار استاتیک می تواند مثبت یا منفی باشد. برای برقگیرهای جریان مستقیم (AC) و غیرفعال (برس)، قطبیت شارژ معمولاً مهم نیست.

اندازه گیری بار استاتیک

اندازه گیری مقدار بار استاتیک یک روش بسیار مهم است که به شما امکان می دهد حضور بار را تشخیص دهید، دامنه و منبع آن را تعیین کنید.
همانطور که در بالا ذکر شد، الکتریسیته ساکن زمانی رخ می دهد که کمبود یا اضافه الکترون در یک اتم وجود داشته باشد. با توجه به اینکه اندازه گیری بار روی سطح یک جسم بر حسب کولن غیرممکن است، مقاومت یا شدت میدان الکتریکی مرتبط با بار ساکن اندازه گیری می شود. این روش اندازه گیری به طور گسترده در صنعت استفاده می شود.
رابطه بین مقاومت میدان و شدت این است که در هر نقطه مقاومت جزء گرادیان شدت است.
ابزارهای اندازه گیری عمدتاً طبق طرح ارائه شده در زیر مونتاژ می شوند و ولتاژ روی سطح جسم را اندازه گیری می کنند.



الف – ولتاژ خازن همراه با تغییر مقدار شارژ تغییر می کند.

با اندازه گیری از فاصله 100 میلی متری و با استفاده از فرمول Q (شارژ) = C (خازن) x U (ولتاژ)، می توانید ظرفیت خازن را محاسبه کنید.

ابزارهای اندازه گیری معمولاً برای استفاده آسان و برای تجزیه و تحلیل مشکلات رخ داده یا پیش بینی وقوع آنها در آینده بسیار مفید هستند.


هنگام اندازه گیری الکتریسیته ساکن، پیروی از دستورالعمل های عملکرد دستگاه بسیار مهم است. میدان الکتریکی در یک جهت عمل می کند، بنابراین مطالعه عملی آن دشوار نیست. برخی از جالب ترین و مهم ترین ویژگی های میدان الکتریکی برای اندازه گیری بار عبارتند از:


میدان الکتریکی بخشی از فضا است که در آن نیروهای الکتریکی عمل می‌کنند که بزرگی آن بر حسب کولن بیان می‌شود.
تمام اجسام باردار توسط یک میدان الکتریکی احاطه شده اند.
خطوط میدان عمود بر سطح جسم قرار دارند و جهتی را نشان می دهند که نیرو در آن اعمال می شود.
میدان الکتریکی می‌تواند چندین اجسام را بپوشاند، که هنگام اندازه‌گیری و اجرای اقدامات برای خنثی کردن بار استاتیک مهم است که در نظر گرفته شود.


همانطور که در بالا ذکر شد، در فضای هوایی خطوط میدان الکتریکی عمود بر سطح یک جسم باردار هستند. این اجازه می دهد تا اندازه گیری ها با دقت بسیار بالا انجام شود.



در مورد تولید و پردازش فیلم مصنوعی، باید به جزئیات مهمی اشاره کرد. همانطور که مواد در امتداد شفت حرکت می کنند، یک بار الکتریکی به شفت منتقل می شود و به نظر می رسد که میدان ناپدید می شود. بنابراین امکان اندازه گیری دقیق در نزدیکی شفت وجود ندارد. میدان الکتریکی زمانی دوباره ظاهر می شود که ماده بر ناحیه تماس غلبه کند و بار استاتیکی دوباره به دقت اندازه گیری شود.

مشکلات الکتریسیته ساکن

4 حوزه اصلی وجود دارد:

تخلیه استاتیک در الکترونیک

توجه به این مشکل ضروری است زیرا ... اغلب در هنگام کار با واحدهای الکترونیکی و اجزای مورد استفاده در دستگاه های کنترل و اندازه گیری مدرن رخ می دهد.
در الکترونیک، خطر اصلی مربوط به بار استاتیک از جانب شخصی است که بار را حمل می کند و نمی توان آن را نادیده گرفت. جریان تخلیه گرما تولید می کند که منجر به از بین رفتن اتصالات، قطع شدن تماس ها و پارگی مسیرهای ریز مدار می شود. ولتاژ بالا همچنین لایه نازک اکسید روی ترانزیستورهای اثر میدانی و سایر عناصر پوشش داده شده را از بین می برد.

اغلب قطعات به طور کامل خراب نمی شوند، که می تواند حتی خطرناک تر تلقی شود زیرا ... نقص بلافاصله ظاهر نمی شود، اما در یک لحظه غیرقابل پیش بینی در حین کار دستگاه.
به عنوان یک قاعده کلی، هنگام کار با قطعات و دستگاه های حساس به استاتیک، همیشه باید اقداماتی برای خنثی کردن بار انباشته شده روی بدن انسان انجام شود. اطلاعات دقیق در مورد این موضوع در اسناد استاندارد اروپایی CECC 00015 موجود است.


جاذبه / دافعه الکترواستاتیک

این شاید گسترده ترین مشکلی است که در کارخانه های درگیر در تولید و فرآوری پلاستیک، کاغذ، منسوجات و صنایع مرتبط با آن مواجه می شود. این خود را در این واقعیت نشان می دهد که مواد به طور مستقل رفتار خود را تغییر می دهند - آنها به هم می چسبند یا برعکس یکدیگر را دفع می کنند ، به تجهیزات می چسبند ، گرد و غبار را جذب می کنند ، به اشتباه در اطراف دستگاه گیرنده پیچیده می شوند و غیره.

جاذبه/ دافعه مطابق با قانون کولن اتفاق می افتد که بر اصل تقابل مربع استوار است. به شکل ساده به صورت زیر بیان می شود:


نیروی جاذبه یا دافعه (به نیوتن) = بار (A) x بار (B) / (فاصله بین اجسام - (بر حسب متر)).


در نتیجه، شدت این اثر مستقیماً با دامنه بار ساکن و فاصله بین اجسام جذب کننده یا دافعه مرتبط است. جاذبه و دافعه در جهت خطوط میدان الکتریکی رخ می دهد.
اگر دو بار دارای قطبیت یکسان باشند دفع می کنند و اگر قطب مخالف داشته باشند جذب می شوند. اگر یکی از اجسام شارژ شود، جاذبه ای را برمی انگیزد و یک کپی آینه ای از بار روی اجسام خنثی ایجاد می کند.



خطر آتش سوزی

خطر آتش سوزی یک مشکل رایج برای همه صنایع نیست. اما احتمال آتش سوزی در چاپ و سایر شرکت هایی که از حلال های قابل اشتعال استفاده می شود بسیار زیاد است.
در مناطق خطرناک، رایج ترین منابع آتش سوزی تجهیزات زمین نشده و هادی های متحرک هستند. اگر اپراتور هنگام حضور در یک منطقه خطرناک کفش های ورزشی یا غیر رسانا بپوشد، این خطر وجود دارد که بدن او باری ایجاد کند که می تواند باعث اشتعال حلال ها شود. قطعات رسانای غیر زمینی ماشین نیز یک خطر هستند. هر چیزی که در منطقه خطرناک قرار دارد باید به خوبی زمین شود.

اطلاعات زیر توضیح مختصری از پتانسیل ایجاد آتش سوزی تخلیه ساکن در محیط های قابل اشتعال را ارائه می دهد.

توانایی تخلیه در تحریک آتش به عوامل متغیر زیادی بستگی دارد:

  • نوع ترشح؛
  • قدرت تخلیه؛
  • منبع تخلیه؛
  • انرژی تخلیه؛
  • وجود یک محیط قابل اشتعال (حلالها در فاز گاز، گرد و غبار یا مایعات قابل اشتعال)؛
  • حداقل انرژی احتراق (MEI) یک محیط قابل اشتعال.
انواع ترشحات

سه نوع اصلی وجود دارد - جرقه، برس و تخلیه برس کشویی. تخلیه کرونا در این مورد در نظر گرفته نمی شود، زیرا انرژی کمی دارد و بسیار کند اتفاق می افتد. ترشحات کرونا اغلب بی ضرر است و فقط باید در مناطقی با خطر آتش سوزی و انفجار بسیار بالا در نظر گرفته شود.

تخلیه جرقه

معمولاً از یک جسم با رسانایی متوسط ​​و عایق الکتریکی می آید. این می تواند یک بدن انسان، یک قطعه ماشین یا یک ابزار باشد. فرض بر این است که تمام انرژی بار در لحظه جرقه زدن تلف می شود. اگر انرژی بالاتر از MEV بخار حلال باشد، ممکن است احتراق رخ دهد.
انرژی جرقه به صورت زیر محاسبه می شود: E (به ژول) = ½ C U2.

ترشحات کارپال

تخلیه برس زمانی اتفاق می افتد که قطعات تیز تجهیزات بار را روی سطوح مواد دی الکتریک متمرکز می کنند که خواص عایق آن منجر به تجمع آن می شود. تخلیه برس در مقایسه با تخلیه جرقه انرژی کمتری دارد و بر این اساس، خطر اشتعال کمتری دارد.


ترشح برس کشویی

تخلیه برس کشویی بر روی مواد مصنوعی ورق یا رول با مقاومت بالا، با افزایش چگالی شارژ و قطبیت متفاوت بارها در هر طرف ورق اتفاق می‌افتد. این پدیده می تواند در اثر اصطکاک یا پاشش پوشش پودری ایجاد شود. این اثر با تخلیه خازن صفحه موازی قابل مقایسه است و می تواند به اندازه تخلیه جرقه خطرناک باشد.


منبع تخلیه و انرژی

بزرگی و هندسه توزیع بار عوامل مهمی هستند. هرچه حجم یک جسم بزرگتر باشد، انرژی بیشتری دارد. زوایای تیز قدرت میدان را افزایش می دهد و تخلیه ها را پشتیبانی می کند.


قدرت تخلیه

اگر جسمی حاوی انرژی مانند بدن انسان، جریان الکتریکی را به خوبی هدایت نکند، مقاومت جسم باعث تضعیف تخلیه و کاهش خطر می شود. برای بدن انسان، یک قانون کلی این است که فرض کنیم هر حلال با حداقل انرژی احتراق داخلی کمتر از 100 میلی ژول می تواند مشتعل شود، حتی اگر انرژی موجود در بدن ممکن است 2 تا 3 برابر بیشتر باشد.


حداقل انرژی احتراق MEV

حداقل انرژی اشتعال حلال ها و غلظت آنها در منطقه خطرناک از عوامل بسیار مهم است. اگر حداقل انرژی احتراق کمتر از انرژی تخلیه باشد، خطر آتش سوزی وجود دارد.


برق گرفتگی

موضوع خطر شوک استاتیکی در محیط های صنعتی مورد توجه روزافزونی قرار گرفته است. این به دلیل افزایش قابل توجه الزامات بهداشت و ایمنی شغلی است.
برق گرفتگی ناشی از الکتریسیته ساکن، اصولاً خطرناک نیست. این به سادگی ناخوشایند است و اغلب باعث واکنش شدید می شود.
دو دلیل رایج برای شوک استاتیک وجود دارد:


شارژ القایی

اگر فردی در میدان الکتریکی قرار داشته باشد و به یک جسم باردار مانند قرقره فیلم بچسبد، ممکن است بدنش باردار شود.





اگر اپراتور کفش هایی با کفی عایق بپوشد تا زمانی که تجهیزات زمین شده را لمس نکند، شارژ در بدن او باقی می ماند. بار به زمین می ریزد و به انسان ضربه می زند. این همچنین زمانی اتفاق می افتد که اپراتور اشیاء یا مواد باردار را لمس می کند - به دلیل عایق بودن کفش ها، بار در بدن جمع می شود. هنگامی که اپراتور قطعات فلزی تجهیزات را لمس می کند، شارژ می تواند نشت کند و باعث شوک الکتریکی شود.


هنگامی که افراد روی فرش مصنوعی راه می‌روند، وقتی بین فرش و کفش تماس برقرار می‌شود، بار ساکن ایجاد می‌شود. شوک الکتریکی که رانندگان هنگام خروج از ماشین خود دریافت می کنند، توسط شارژی که در هنگام بلند کردن صندلی و لباس آنها ایجاد می شود، تحریک می شود. راه حل این مشکل این است که قبل از بلند شدن از صندلی، قسمت فلزی خودرو مانند چارچوب در را لمس کنید. این اجازه می دهد تا شارژ به طور ایمن از طریق بدنه و لاستیک خودرو به زمین برود.


آسیب های الکتریکی ناشی از تجهیزات

چنین شوک الکتریکی ممکن است، اگرچه بسیار کمتر از آسیب ناشی از مواد رخ می دهد.
اگر قرقره سیم پیچ شارژ قابل توجهی داشته باشد، این اتفاق می افتد که انگشتان اپراتور شارژ را به حدی متمرکز می کنند که به نقطه خرابی می رسد و تخلیه رخ می دهد. علاوه بر این، اگر یک جسم فلزی و زمین نشده در میدان الکتریکی قرار گیرد، می‌تواند توسط یک بار القایی باردار شود. از آنجایی که یک جسم فلزی رسانا است، بار متحرک در شخصی که جسم را لمس می کند تخلیه می شود.


تاتیانا دمنتیوا
مهندس فرآیند

مقاله بر اساس مواد Fraser-antistatic (بریتانیا) تهیه شده است.

الکتریسیته ساکن زمانی ظاهر می شود که نابرابری بارهای مثبت و منفی در سطح اجسام وجود داشته باشد. تشخیص آن آسان است - برای مثال، هنگامی که دستگیره در فلزی را لمس می کنید، جرقه ای بین آن و دست شما می پرد. با این حال، اندازه گیری الکتریسیته ساکن فرآیند بسیار پیچیده تری است. یاد بگیرید که چگونه الکتریسیته ساکن را اندازه گیری کنید و می توانید بار الکتریکی روی سطح اجسام مختلف را تعیین کنید.

مراحل

تخمین بار استاتیکی مواد مختلف

    هر چیزی را که نیاز دارید آماده کنید.برای این آزمایش شما نیاز دارید: یک صفحه مسی کوچک، یک سیم زمین، سیم های برق با گیره تمساح، کاغذ سفید، قیچی، خط کش، بادکنک، مو، یک تی شرت نخی، یک تی شرت پلی استر، یک فرش، و یک کاشی و سرامیک این روش به شما امکان می دهد مقدار نسبی بار استاتیک را تعیین کنید.

    • یک صفحه مسی کوچک را می توان نسبتاً ارزان در یک فروشگاه سخت افزار خریداری کرد یا به صورت آنلاین سفارش داد.
    • زمین و سیم های با گیره تمساح را می توان در فروشگاه سخت افزار یا لوازم برقی خریداری کرد.

  1. نوار مسی را با استفاده از سیم به زمین وصل کنید.یک گیره سیمی را به زمین و دومی را به صفحه مسی وصل کنید. مهم نیست که سیم را کجا وصل می کنید، فقط آن را به سیم زمین وصل کنید.

    • هنگامی که یک جسم به یک صفحه مسی برخورد می کند، بار ساکن انباشته شده از آن خارج می شود.

  2. یک تکه کاغذ را به 100 قطعه مربع به ابعاد 5 میلی متر در 5 میلی متر برش دهید.با استفاده از خط کش، ورق را به مربع های 5 میلی متری تقسیم کرده و برش دهید. سعی کنید تا حد امکان ابعاد را دقیق نگه دارید. این کار با دستگاه برش کاغذ راحت تر است.

    بادکنک را باد کنید.بادکنک را به اندازه متوسط ​​یا بزرگ باد کنید. اگر از یک توپ برای همه مواد استفاده کنید، اندازه توپ مهم نیست. اگر بالون در حین آزمایش ترکید، باید بادکنک جدیدی را باد کرده و از نو شروع کنید تا شرایط آزمایشی بدون تغییر باقی بماند.

    توپ را پنج بار روی سطح ماده مورد آزمایش بغلتانید.برای شروع، ماده ای را انتخاب کنید که می خواهید بار استاتیک را بر روی آن اندازه گیری کنید. مو، فرش، تی شرت نخی، تی شرت پلی استر، موکت یا کاشی های سرامیکی به خوبی برای این منظور کار می کنند.

    • توپ را روی مواد در همان جهت حرکت دهید.

  3. توپ را روی تکه های کاغذ قرار دهید.پس از مالش بر روی ماده مورد آزمایش، توپ با مقدار مشخصی الکتریسیته ساکن شارژ می شود (این مقدار برای مواد مختلف متفاوت است). وقتی توپ را روی تکه‌های کاغذ قرار می‌دهید، به آن می‌چسبند و مقدار آنها به میزان بار ساکن روی توپ بستگی دارد.

    • توپ را روی کاغذ نچرخانید. فقط آن را روی تکه های کاغذ قرار دهید و ببینید چند عدد به توپ می چسبند.

  4. تعداد تکه های کاغذ چسبیده به توپ را بشمارید.تکه های کاغذ را از توپ جمع کنید و بشمارید. پس از مالش با مواد مختلف، تعداد کاغذهای مختلفی به توپ می چسبد. آزمایش را با مواد مختلف تکرار کنید و تفاوت آنها را ببینید.

    • قبل از هر آزمایش جدید، کاغذ و توپ را تخلیه کنید.

  5. نتایج را برای مواد مختلف مقایسه کنید.به داده ها نگاه کنید و مقایسه کنید که چند تکه کاغذ بعد از مالیدن توپ به مواد مختلف به آن چسبیده است. هر چه تکه های کاغذ بیشتری به توپ چسبیده باشد، بار ساکن آن بیشتر می شود.

    استفاده از الکتروسکوپ خانگی

    1. هر چیزی را که نیاز دارید آماده کنید.الکتروسکوپ ابزاری است که الکتریسیته ساکن را با استفاده از صفحات فلزی نازک که در حضور بار ساکن از هم جدا می شوند، تشخیص می دهد. یک الکتروسکوپ ساده را می توان از چندین وسیله خانگی ساخت. برای این کار به یک ظرف شیشه ای با درب پلاستیکی، فویل آلومینیومی و مته نیاز دارید.

      از فویل یک توپ درست کنید.یک فویل مربعی با ابعاد تقریباً 25 در 25 سانتی متر برش دهید، ابعاد دقیق آن مهم نیست. ورق بریده فویل را مچاله کنید تا به شکل یک توپ درآید. سعی کنید توپ را تا حد امکان منظم نگه دارید.

      • شما باید یک توپ با قطر حدود 5 سانتی متر بگیرید. و در این مورد، ابعاد دقیق مهم نیست - نکته اصلی این است که توپ خیلی بزرگ یا کوچک نباشد.

    2. یک میله از فویل آلومینیومی را بپیچید.یک ورق دیگر فویل برش دهید و آن را به شکل میله بغلتانید. میله باید کمی کوتاهتر از شیشه باشد. این میله آلومینیومی باید 7-8 سانتی متر بالاتر از پایین قوطی قرار گرفته و تقریباً 10 سانتی متر بالای لبه بالایی آن امتداد داشته باشد.

      توپ را به میله وصل کنید.برای این کار یک ورق فویل دیگر بردارید. توپ را در انتهای میله قرار دهید، یک ورق فویل را روی آنها قرار دهید و آن را بچرخانید. فویل را محکم دور توپ و ساقه بپیچید تا آنها را به هم بچسبانید.

ابزار اندازه گیری پارامترهای استاتیک
برق

اندازه‌گیری‌های الکتریکی برای مطالعه علل و شرایط برق‌رسانی و نظارت دائمی کمیت‌های الکترواستاتیک ضروری هستند: تفاوت‌های پتانسیل U بین جسم باردار و زمین یا اجسام زمین دار؛ چگالی سطحی بارهای الکتریکی s و قدرت میدان الکتریکی E .

الکترومترهای مختلف مکانیکی (گلبرگ، پیکان، رشته، ربع) و الکترومترهای الکترونیکی به عنوان نشانگر پتانسیل الکتریکی عمل می کنند. در الکترومترهای مکانیکی، بار اندازه گیری شده به یکی از یک جفت الکترود اعمال می شود که اندرکنش کولن با روش های مختلف ثبت می شود. به عنوان مثال، اصل عملکرد الکترومترهای ربع، اساس ولت مترهای الکترواستاتیک است. یک بار الکترواستاتیک بر روی یک الکترود بخش متحرک، که تحت تأثیر نیروهای کولن حرکت می کند، عمل می کند. زاویه چرخش برای قضاوت در مورد مقدار ولتاژ اندازه گیری شده استفاده می شود

با توجه به شرایط ایمنی آتش سوزی و انفجار، ابزار اندازه گیری الکترواستاتیک در مناطق انفجاری باید سطح و نوع مناسب حفاظت در برابر انفجار را داشته باشند و حسگرهای آنها (به ویژه ابزارهای قابل حمل) باید الزامات ایمنی ذاتی الکترواستاتیک را برآورده کنند. سنسور دستگاه در نظر گرفته شده است ذاتا ایمنبرای یک مخلوط انفجاری معین، اگر تخلیه جرقه ای از یک الکترود فلزی با پتانسیل 50 کیلو ولت و ظرفیت 60 تا 100 pF بر روی آن، باعث اشتعال این مخلوط با احتمال بیش از 10-3 (یا انرژی 10) شود. این بارها حداقل 2.5 برابر کمتر از انرژی احتراق مخلوط است بنابراین، سنسور دستگاه ISPI-4 با انحراف جریان الکترون در خلاء با یک لایه ضخیم دی الکتریک (فلوروپلاستیک) پوشیده شده است. ایمنی ذاتی الکترواستاتیک در دستگاه SM-2/S-59، حفاظت در برابر انفجار با محصور کردن ولت متر الکترواستاتیک S-53 در محفظه ضد انفجار حاصل می شود و یک پوشش ویژه سنسور (به عنوان مثال، فلوروپلاستیک) ایمنی الکترواستاتیکی آن را تضمین می کند. ایمنی انفجار فرآیند اندازه گیری زمانی حاصل می شود که از یک حسگر ذاتا ایمن در یک منطقه انفجاری استفاده شود و خود دستگاه (به عنوان مثال، یک ولت متر ساکن از هر نوع) در یک منطقه غیر انفجاری نصب شود.

دستگاه های زمین و کنترل
مدارهای اتصال به زمین برای وسایل حمل و نقل و ذخیره مایعات قابل اشتعال
و گازهای قابل اشتعال مایع

فرآیندهای فن آوری بارگیری یا تخلیه فرآورده های نفتی و سایر مواد منفجره و خطرناک آتش سوزی در کارخانه های شیمیایی، پتروشیمی و پالایش نفت، شرکت های عرضه فرآورده های نفتی، انبارهای نفت، انبارهای سوخت و روان کننده، پمپ بنزین (پمپ بنزین)، مجتمع های پر کردن گاز (مجتمع های پر کردن) ) و پمپ بنزین خودرو (NGS) با تشکیل و تجمع بار الکتریسیته ساکن همراه است. توانایی اشتعال تخلیه الکتریسیته ساکن اغلب منبع محتمل اشتعال آتش و اتمسفرهای انفجاری است که منجر به آتش سوزی و انفجار همراه با تلفات مادی و صدمات جانی می شود.

مطالعات تجربی و تحلیلی نشان می دهد که در تابستان، در منطقه پر کردن بنزین در پمپ بنزین های خودروها و کامیون ها، مخلوط انفجاری از بخارات قابل اشتعال با هوا می تواند به ترتیب تا 2.5 و تا 8 متر مکعب تشکیل شود. هنگام تخلیه بنزین از کامیون های تانک (AT)، یک مخلوط بخار و هوای انفجاری که از دریچه تنفس خارج می شود، می تواند تا حجم 105 متر مکعب تشکیل شود.

در تأیید واقعیت این نوع خطر آتش سوزی، باید توجه داشت که در مناطق مختلف روسیه آتش سوزی هنگام دست زدن به فرآورده های نفتی و کاهش گازهای قابل اشتعال (RLG) رخ می دهد. به عنوان مثال، در تاریخ 2 نوامبر 1997، آتش سوزی بزرگی با درجه پیچیدگی 5 در مسکو رخ داد.
خیابان 1 Yamskoye Polya وقتی سوخت به مخزن زیرزمینی تخلیه می شود.

بنابراین در این تأسیسات باید از وسایل حفاظتی در برابر مظاهر خطرناک الکتریسیته ساکن به عنوان یکی از اقدامات کاهش خطر آتش سوزی استفاده شود. بالابرهای بارگیری پایه‌ها، مخازن راه‌آهن در حال بارگیری و ریل‌های داخل جبهه بارگیری باید به زمین متصل شده و به طور قابل اطمینانی از نظر الکتریکی به یکدیگر متصل شوند. قبل و در حین عملیات تخلیه، موارد زیر نیز مشمول زمینگیر شدن هستند: تانکرها، تانکرها، هواپیماها و سایر وسایل نقلیه و همچنین وسایل حمل و نقل و ذخیره فرآورده های نفتی یا SGG.

اتصالات تماس الکتریکی و سایر وسایل برای اتصال هادی های اتصال به زمین که الزامات تجهیزات الکتریکی ضد انفجار را برآورده نمی کنند باید خارج از مناطق خطرناک (حداقل 9 متر از نقاط پر کردن یا تخلیه) قرار گیرند. در این حالت سیم های اتصال به زمین ابتدا به بدنه جسم متصل شده و سپس به دستگاه اتصال به زمین متصل می شوند. قطع آنها، که حتی برای جلوگیری از جرقه زدن در هنگام باز شدن مدار زمین با جریانی تصادفی (گالوانیکی، سرگردان، ناشی از طوفان الکترومغناطیسی یا قرار گرفتن در معرض میدان فرکانس رادیویی الکترومغناطیسی) اهمیت بیشتری دارد، باید به ترتیب معکوس انجام شود. .

توجه به این نکته حائز اهمیت است که تفاوت‌هایی در طراحی بین دستگاه‌های اتصال زمین AC مورد استفاده در انبارهای نفت و انبارهای سوخت و روان کننده و جایگاه‌های بنزین از دستگاه‌های زمینی آن‌ها در پمپ بنزین‌های عمومی و نقاط سوخت‌گیری سوخت بخش‌ها وجود دارد. تفاوت‌های مشابهی زمانی وجود دارد که AC به هادی‌های زمین مجهز شده‌اند، که از نظر ساختاری برای استفاده در هنگام بارگیری سوخت در انبار نفت (یا پمپ بنزین) یا هنگام تخلیه آن در پمپ بنزین مناسب نیستند. بنابراین، اغلب دستگاه های زمینی، سطح مورد نیاز ایمنی آتش و انفجار فناوری را برای عملیات تخلیه سوخت، مایعات قابل اشتعال و گازهای قابل اشتعال فراهم نمی کنند.

به منظور برآوردن الزامات ایمنی آتش سوزی، دستگاه های اتصال زمین تانک کامیون (UZA) از انواع زیر ساخته و تولید شده اند: UZA-2MK02، UZA-2MK03، UZA-2MK04، UZA-2MK05، UZA-2MK06. این دستگاه های UZA به طور همزمان عملکرد نظارت بر وضعیت زمین اشیاء حفاظتی را انجام می دهند. منبع تغذیه دستگاه های سوئیچینگ (به درخواست مشتری) یا از مدار AC صنعتی با ولتاژ 220 ولت (به عنوان مثال UZA-2MK04) یا از مدار DC با ولتاژ 12 ولت (UZA-2MK05) ارائه می شود. ، یا از یک باتری باتری با ولتاژ 6. 3 ولت که به عنوان منبع تغذیه مستقل عمل می کند (UZA-2MK03 و UZA-2MK06).

UZA الزامات را برآورده می کند: GOST 12.4.124-83، GOST R 5250.0-2005 (IEC 60079-0:2005) و غیره.

نمای کلی دستگاه های اتصال زمین برای کامیون های تانک در شکل 1 نشان داده شده است. 9.3 و مشخصات فنی اصلی آنها در جدول آورده شده است. 9.3.

برنج. 9.3. نمای کلی UZA

برای توسعه و استفاده از UZA-2MK، مجوزها و مجوزها از سازمان نظارت بر معادن و فنی دولتی و گواهی حفاظت در برابر انفجار از مرکز صدور گواهینامه تجهیزات الکتریکی ضد انفجار (TSSVE) داده شد. با در نظر گرفتن الزامات اسناد نظارتی، دامنه کاربرد UZA-2MK مناطق انفجاری 1، 2، 2n است. استفاده از یک یا آن اصلاح توسط تجهیزات فنی قفسه های تخلیه انبارهای نفت و نقاط بارگیری، پمپ بنزین ها، ایستگاه های بنزین و ایستگاه های سوخت تعیین می شود.

جدول 9.3

مشخصات فنی دستگاه های UZA

انتهای جدول 9.3

UZA-2MK04 و UZA-2MK05 برای اتصال به زمین کامیون های مخزن یا سایر وسایل نقلیه، برای مسدود کردن و راه اندازی زهکشی طراحی شده اند، به استثنای (به درخواست مشتری) امکان فنی انجام عملیات زهکشی بدون اتصال آنها به دستگاه های زمین و اطمینان از یکسان بودن پتانسیل. واحدهای رسانای الکتریکی جسم حفاظتی و تجهیزات زهکشی. این دستگاه‌ها همچنین در بخش «کانتینر زمین – دستگاه اتصال به زمین» نظارت مستمری بر یکپارچگی مدار اتصال زمین الکتریکی و مقدار مقاومت آن بر حسب اهم دارند و سیگنال‌های نوری را در مورد وضعیت این بخش از مدار الکتریکی ارائه می‌دهند. دستگاه ها مجهز به سیم اتصال زمین جهانی با گیره مخصوص برای اتصال UZA به تانکر هستند. این سیم از لوازم جانبی UZA است و اتصال آن به AC تنها زمانی مجاز است که مدار سوئیچینگ UZA با استفاده از دکمه مخصوص در محفظه آن باز باشد (شکل 9.3a و 9.3b).

شرکت یومان ارائه می دهد طیف گسترده ای از ابزار برای اندازه گیری الکتریسیته ساکنتولید شده توسط ELTEX (آلمان).

توانایی اندازه‌گیری دقیق بارهای الکترواستاتیک (شامل ولتاژهای بالا، میدان‌های الکتریکی و مقاومت‌های بالا مرتبط با مواد حامل بار) مبنای اطلاعاتی را برای از بین بردن انرژی الکترواستاتیک ناخواسته مخرب فراهم می‌کند. اندازه گیری مقاومت بالا نیز یک ابزار مهم در برنامه های نظارت بر ایمنی است. اندازه‌گیری دقیق مقاومت نشتی به کنترل و تضمین کیفیت و حفظ خواص استاندارد در مواد کمک می‌کند.

با توجه به ناپایداری پدیده های الکترواستاتیک، اندازه گیری الکتریسیته ساکن باید منابع مختلف خطا را نیز در نظر بگیرد. این بدان معنی است که خود فرآیند اندازه گیری باید الزامات دقیقی را برآورده کند. تجهیزات اندازه گیری Eltex با دقت بالا و طیف گسترده ای از کاربردهای ممکن متمایز می شود.

ما دستگاه هایی را برای اندازه گیری الکتریسیته ساکن ELTEX (آلمان) ارائه می دهیم:

میدان سنج الکتریکی EMF58

دستگاه قابل حمل بسیار حساس EMF58 می‌تواند افزایش، سطح و قطبیت شارژ را اندازه‌گیری کند و اثربخشی هرگونه اقدام متقابل را ارزیابی کند. در دسترس چهار محدوده اندازه گیری از ± 0 کیلو ولت بر متر تا 2 ± میلی ولت بر متر است.

متر میدان الکتریکی EM02

دستگاه دستی برای اندازه گیری ایمن بارهای ساکن. محدوده اندازه گیری: ± 0 تا 2 ± mV/m.

متر میدان الکتریکی EM03

دستگاه دستی و مناسب برای اندازه گیری بارهای ساکن، با فاصله اندازه گیری قابل انتخاب بین 2 تا 20 سانتی متر تبدیل خودکار و نمایش شدت میدان بر حسب ولت. محدوده اندازه گیری: ± 0 تا 200 ± کیلو ولت.



 

شاید خواندن آن مفید باشد: