[实用新型]监测包装物内部静电电压的装置

说明书

本实用新型公开了监测包装物内部静电电压的装置，包括：电连接的直流高压电源和金属电极板；电连接的非接触式静电探头和静电场强检测仪器；以及支撑组件；所述金属电极板和所述非接触式静电探头相对地设置在所述支撑组件上且相对距离可调。金属电极板模拟为包装袋内部物料情况，非接触式静电探头和静电场强检测仪器测量包装袋外部参数。通过建立包装袋内外侧参数模型，使用外侧数据得到内侧数据，降低测试难度。

技术领域

本实用新型属于机电一体化的仪器仪表领域，特别涉及可直接用于监测包装物内部静电电压的装置。

背景技术

为了避免静电积累对工业操作的不利影响，减少静电问题带来的经济损失，对处于动态中的粉体带电情况进行实时测量和监控具有极其重要的意义。静电测量就是用相应的测量装置测量有关静电的物理参数。在常规的静电测量中，需要测量的主要参数有：电荷、电位、电位差、电流等。日本的菅义夫、Cross以及Taylor等都对一些常规静电测量装置做了较为详细的介绍。

静电参数检测手段有许多，其中最主要的两种方法为法拉第筒法和静电探头法。法拉第筒用于直接测量颗粒表面的电荷积累量，而静电探头有接触式和非接触式两种，可确定产生的静电压或静电流。

王丽君等利用定容式法拉第筒原理，即在管道旁路中放置法拉第筒结构的定容电荷室，通过控制装在定容电荷室下面的电磁阀，实现对粉体的在线采样，通过建立粉体荷质比和静电监测仪输出电压之间的关系，实现对粉体荷质比的直接测量。

由于旁路直径和粉体流动速度的变化，使得得到的数据并不能真实地反映管道中的粉体带电情况。一直以来，非接触式静电检测方式都是静电检测领域的发展重点。韩开进等分析了距离误差对电压测量的影响，提出了基于单片机融合测距的解决方案。偶电层理论解释粉体粒子与管道的静电起电机理。

非接触式静电检测仪分为多种，其中最基础的直接感应式静电电压测量仪是利用接地屏蔽-电容分压原理实现的，其工作原理如图1所示。

图1中T是仪器的测量探头，L是等效电路，C1是探头与被测带电体之间的电容。由于静电感应探头T上出现感应电荷，C1与仪器输入电容C2串联，在测量过程中，C2上的电荷通过仪器输入电阻R2对地泄漏，探头T上的电压U2与被测带电体表面电压U1的关系是：

由上式可知，直接感应式静电检测仪与接触式静电检测仪一样，测量值也随着时间以指数规律衰减。为增加测量值的稳定性，要求R2与C2的乘积尽可能大，而C2增大将导致测试灵敏度降低，信噪比下降；过高的输入电阻R2不但会给制造工艺带来困难，而且无法从根本上解决问题。

实用新型内容

本公开一方面的目的在于提供一种监测包装物内部静电电压的装置，包括：电连接的直流高压电源和金属电极板；电连接的非接触式静电探头和静电场强检测仪器；以及支撑组件；所述金属电极板和所述非接触式静电探头相对地设置在所述支撑组件上且相对距离可调。

在上述的监测包装物内部静电电压的装置，所述支撑组件包括固定所述金属电极板的第一支架，以及固定所述非接触式静电探头的第二支架；所述第一支架与所述第二支架相对设置；所述第二支架包括导轨和与所述导轨匹配的滑块，所述非接触式静电探头固定在所述滑块上。

在上述的监测包装物内部静电电压的装置，所述导轨上设有刻度，增强了设备测量数据的准确性。

在上述的监测包装物内部静电电压的装置，所述导轨为游标卡尺。

本实用新型金属电极板模拟为包装袋内部物料情况，非接触式静电探头和静电场强检测仪器测量包装袋外部参数。通过建立包装袋内外侧参数模型，使用外侧数据得到内侧数据，降低测试难度。

附图说明

图1是直接感应式静电电压测量仪原理图。