Способ нейтрализации биполярных зарядов

 

Изобретение относится к технике нейтрализации электростатических зарядов на диэлектрических материалах. Целью изобретения является упрощение способа нейтрализации биполярных зарядов и устройства для его реализации . Способ может быть осуществлен следующим образом. Обрабатываемый материал пропускается между коронирующими электродами 3 и соответствующим им экраном 4. Приэтом происходит нейтрализация на поверхности зарядов, имеющих полярность, противоположную полярности коронирующего электрода. При изменении полярности избыточных зарядов на поверхности заряды, созданные в разрядном промежутке, будут отталкиваться поверхностью и практически весь разрядный ток замкнется на экран. Если поддерживать разрядный ток постоянным, то при изменении полярности зарядов на поверхности ток в цепи экрана возрастет. Поэтому, измеряя ток в этой цепи и зная iiopO7 говые значения указанного тока, легко определить моменты времени, в которые целесообразно переключение полярности коронного разряда. Отмеченные обстоятельства упрощают способ , а также устройство для его осуществления , поскольку операции поддержания постоянного тока разряда и определения пороговых значений токов в цепи экрана реализуются простейшимистабилизируклцими и логическими элементами . 2 ил. с (Л 4 ел сл 00 со О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1455396

А1 (51) 4 H 05 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4209554/24-21; 4209550/24-21 (22) 16.03.87 (46) 30.01.89, Бюл, Р 4 (71) Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроения Производственного объединения

"Волна" (72) В.М.Руденко, Л.Г.Розенблат, П.Л.Гефтер и И.М.Ватник (53) 621.319.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1133698, кл. Н 05 Р 3/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 194199, кл. Н 05 F 3/04, 1962. (54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ БИПОЛЯРНЫХ

ЗАРЯДОВ (57) Изобретение относится к технике нейтрализации электростатических зарядов на диэлектрических материалах.

Целью изобретения является упрощение способа нейтрализации биполярных зарядов и устройства для его реализации. Способ может быть осуществлен следующим образом. Обрабатываемый материал пропускается между коронирующими электродами 3 и соответствующим им экраном 4. При этом происходит нейтрализация на поверхности зарядов, имеющих полярность, противоположную полярности коронирующего электрода.

При изменении полярности избыточных зарядов на поверхности заряды, созданные в разрядном промежутке, будут отталкиваться поверхностью и практически весь разрядный ток замкнется на экран. Если поддерживать разрядный ток постоянным, то при изменении полярности зарядов на поверхности ток в цепи экрана возрастет. Поэтому, измеряя ток в этой цепи и зная поро-. говые значения указанного тока, легко определить моменты времени, в ко- а торые целесообразно переключение полярности коронного разряда. Отмеченные обстоятельства упрощают способ, а также устройство для его осуществ- ( ления, поскольку операции поддержания постоянного тока разряда и определения пороговых значений токов > ай в цепи экрана реализуются простейшими. ф стабилизирующими и логическими элементами. 2 ил.

1455396

1 (Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями зарядов статического электричества и может быть использовано в текстиль ной и других отраслях промышленности, 5 где происходит трибоэлектриэация движущихся диэлектрических материалов.

Цель изобретения — упрощение схе, мы и конструкции устройств для осуществления способа нейтрализации биполярного заряда — достигается эа счет того, что из устройства исключается спиральный датчик зарядов на по верхности материала.

Сущность предлагаемого способа за-! ключается в том, что суммарный ток . коронирующих электродов (ток короны), складывается иэ тока экрана и тока

: на поверхность диэлектрика. При изме-20 пении знака заряда на поверхности диэлектрика изменяется ток на поверхности диэлектрика, а следовательно, и ТоК экрана, поскольку суммарный .,ток (согласно предлагаемому способу) 25 поддерживается постоянным по,величине. Если знак заряда на диэлектрике изменится на противоположный и будет

Г совпадать со знаком генерируемых ионов,ток на диэлектрик практически прекратится из-за отталкивания одноименных зарядов), и, следовательно, абсолютная величина тока экрана возрастет. При превышении ею заданного порогового значения. согласно предлагаемому изобретению, изменяют знак генерируемых ионов, который в ! результате станет противопбложен знаку заряда на диэлектрике.

Указанное пороговое значение мо жет быть, например, выбрано равным

40 току экрана при отсутствии заряда на нейтрализуемом диэлектрике.

На фиг. 1 представлена схема одного из конкретных примеров устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит высоковольтный преобразователь 1 постоянного напряжения с переключаемой полярностью, разрядник 2 с коронирующими электродами 3 и экраном 4, фильтр 5 низких частот, схему 6 вычисления абсолютного значения напряжения, схему 7 сравнения и источник 8 опорного напряжения.

Высоковольтный преобразователь 1 нагружен на коронирующий электрод 3 разрядника 2. Экран 4 разрядника 2 соединен через RC-фильтр 5 с землей.

Выход фильтра 5 соединен со входом схемы 6 вычисления абсолютного значениФ ! напряжения, выход которой соединен с первым входом схемы 7 сравнения, второй вход которой соединен с источником 8 опорноrо напряжения. Выход схемы 7 сравнения соединен с управляющим входом преобразователя 1.

Устройство работает следующим образом.

Высоковольтный преобразователь 1 стабилизирует величину выходного тока ? „„, т.е. суммарный ток коронирующих электродов 3 разрядника 2.

Этот ток складывается из тока экрана

Х и тока на поверхность диэлектриТок экрана Iä протекает через измерительный резистор RC-фильтра

5, создавая на нем напряжение, про" порциональное величине тока I . Конденсатор фильтра 5 сглаживает пульсации, обусловленные прерывистым характером тока коронного разряда.

С выхода фильтра 5 напряжение, пропорциональное величйне тока I, поступает на схему б вычисления абсолютного значения напряжения и с. ее выхода — на первый вход схемы 7 сравнения.

Опорное значение выбирается такое, чтобы, пока знак зарядов на диэлектрике противоположен знаку генерируемых разрядником 2 ионов, напряжение на выходе схемы 6 было меньше опорного. Если знак зарядов на диэлектрике изменится, т.е. будет совпадать со знаком ионов, генерируемых разрядником 2, ток I резко уменьшится (так как ионы будут отталкиваться от диэлектрика), и следовательно, увеличится ток экрана I, что приведет к увеличению напряжения на выходе фильтра 5 и схемы б. В результате напряжение на первом входе схемы 7 сравнения превысит опорное и переключится напряжение на выходе схемы

7 сравнения, которое подается на управляющий вход преобразователя 1.

На фиг. 2 представлен вариант схемы устройства для реализации способа. Схема содержит высоковольтные преобразователи 11 и 12 напряжения со стабилизацией выходного тока, RC-фильтры 5.1, 5.2 инвертор 9 на-. пряжения, схемы 7. 1, 7.2 сравнения, источники 8. 1, 8.2 опорного напряжез 14553 ния,триггер 10. Преобразователи напряжения подключены выходами к нагрузкам в виде разрядников 2.1, 2.2 с коронирующими электродами 3.1, 3.2 и экранами 4. 1, 4.2, 5

Выводы системы, подключенные к экранам, соединейы с землей череэфильтры 5.1, 5.2, первый вход схемы

7.1 сравнения соединен с выходом фильтра 5.1 непосредственно, а схемы сравнения 7.2 — с выходом фильтра

5.2 через инвертор 9 напряжения.

Вторые входы схем 7.1, 7.2 сравнения соединены источниками 8. 1, 8.2 опорного напряжения, выходы схем 7. 1, 7.2 сравнения соединены с установочными входами триггера 10, основной и инверсный выходы которого соедине,ны с управляющими входами преобразователей 1.1, 1.2.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователи 1.1, 1.2 включаются и отключаются управляющими сигналами с выходов триггера 10. Пусть, например, на диэлектрике (не показан) присутствует положительный заряд и работает преобразователь 1,2, подающий на кородирующий электрод

3.2 отрицательное напряжение. Между электродом 3.2 экраном 4.2 возникает . отрицательный коронный разряд и отрицательные ионы нейтрализуют заряд на поверхности диэлектрика. При этом

30

35 дает его на вход схемы 7.2 сравнения.

При соответствующем выборе величины ток экрана 4,2 I приблизительно равен разности выходного тока преобразователя Ть„„и тока на поверхность диэлектрика I y . "I3 = I — I>, Если знак заряда на диэлектрике поменя40 ется (станет отрицательным), ток на поверхность I резко уменьшается (за счет отталкивания одноименных зарядов) и так как I,,„ = const, то величина тока ?, возрастет. Ток I про- 45 текает по измерительному резистору

RC-фильтра 5.2, создавая на нем падение напряжения, пропорциональное величине Iз. Конденсатор фильтра сглаживает пульсации тока I, обусловлен- 50 ные прерывистым характером коронного разряда. При возрастании тока I экрана 4,2,. следовательно, возрастает отрицательное напряжение на выходе фильтра 5.2. Инвертор 9 напряжения 55 изменяет знак этого напряжения и по96 4 опорного напряжения источника 8.2 при изменении знака заряда на диэлектрике с положительного на отрицательный напряжение на выходе инвертора 9 превысит опорное напряжение источника 8.2. Это приведет к переключению выходного напряжения схемы 7.2 сравнения и триггера 10, что в свою очередь вызовет выключение преобразователя 1.2 и включение преобразователя 1.1, подающего на коронирующий электрод 3. 1 положительное напряжение. В результате система электропитания буде1 вызывать генерацию положительных ионов, которые нейтрализуют отрицательный заряд на диэлектрике.

При смене знака заряда на диэлектрике с отрицательного на положительный, аналогичным образом воз" растает ток экрана 4.1 (так как изза отталкивания одноименных зарядов практически прекратится ток на поверхность диэлектрика), напряжение на выходе фильтра 5. 1 превысит опорное напряжение источника 8. 1, переключатся схема 7. 1 и триггер 10, что приведет к выключению преобразователя 1.1 и включению преобразователя 1.2.

В результате снова будут генерироваться ионы со знаком, противоположным знаку заряда на диэлектрике.

Все функциональные узлы предлагаемой системы электропитания нейтрализаторов могут быть реализованы по известным схемам.

Как видно из приведенных примеров, устройство имеет более простую схему и конструкцию за счет устранения из него специального датчика зарядов.

Формула изобретения

Способ нейтрализации биполярных зарядов на поверхности движущегося материала путем циклического по времени зажигания у этой поверхности коронного разряда между коронирующими электродами и соответствующими им экранами с полярностью коронирукицего электрода, противоположной полярности доминирующих в данный момент времени зарядов на поверхности, о т— л и ч а ю щ Й и с я тем, что, с целью упрощения способа и конструкции устройства для его реализации, после каждого зажигания коронного разряда

5 1455396 6 г1оддерживают его ток постоянным, из- ным током порогового значения осуще еряют ток в цепи соответствующего ствляют следующий временной цикл про му экрана, и при достижении указан- тивоположной полярности.

Составитель В. Ким

Техред И. Ходанич

Редактор А.Долинич

Корректор Л.Пилипенко факаэ 7459/57 Тираж 770 Подписное

l)HHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4