[發(fā)明專利]抽氣式空間粉塵電荷測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910011681.0
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101551422A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚錫文;馮瑞;賈宇;孫熙;毛寧
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 李運(yùn)萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電荷測試裝置領(lǐng)域，特別涉及一種抽氣式空間粉塵電荷測試裝置。

背景技術(shù)

近年來，國內(nèi)外煤礦、電力、紡織、糧食等粉塵爆炸事故屢見不鮮，嚴(yán)重危及著人類生命和生產(chǎn)安全，造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。其中大多數(shù)粉塵爆炸是由于粉塵的靜電積累和放電引起的。另外，在工業(yè)中因粉塵靜電，尤其是含水分較低的碳?xì)浠衔锓垠w及絕緣性高的高分子化合物粉粒的靜電引起的爆炸屢屢發(fā)生，占有一定的比例。

據(jù)報(bào)道，1987年3月15日，哈爾濱亞麻廠發(fā)生特大粉塵爆炸事故，死亡58人，重傷177人，直接經(jīng)濟(jì)損失880多萬元。事故原因是靜電引起布袋除塵器內(nèi)亞麻粉塵爆炸。因此，消除靜電的危害在易燃易爆工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。

粉塵爆炸主要是由于粉塵產(chǎn)生靜電放電而引起的。在粉體的粉碎、磨制、輸運(yùn)、剝離、采收和貯存等過程中，原料的破碎、粉塵之間以及粉塵與容器或管道之間因發(fā)生頻繁接觸、摩擦、沖擊、分離等，使原來電中性的粉體和容器帶上了靜電。因此，準(zhǔn)確地測量空間粉塵的荷電，是防止靜電危害的基礎(chǔ)性工作。

目前市場上現(xiàn)有的靜電電壓計(jì)，大體上有兩種類型：非接觸式靜電計(jì)和接觸式靜電計(jì)。非接觸式靜電計(jì)一般對于測試距離有嚴(yán)格要求，應(yīng)用范圍較窄。而接觸式靜電計(jì)也無法直接測量粉塵在管道或容器中運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電荷量。因此二者均不能滿足對空間懸浮狀態(tài)下荷電粉塵電荷量測試的需求。

目前探針法是用來測量管道或容器中懸浮粉塵電荷量的一種常用方法，但是由于管道或容器的形狀多種多樣，管道或容器的線路較長，致使探針法測量的誤差很大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種可以直接用來測量各種粉塵在管道或容器中懸浮運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電荷量的裝置——抽氣式空間粉塵電荷測試裝置，測量各種粉塵在懸浮狀態(tài)產(chǎn)生的電荷量的大小，以便于人們研究粉塵靜電放電所形成的電場的靜電積蓄能量，防止靜電積蓄能量超過粉塵的最小點(diǎn)火能，引發(fā)粉塵爆炸。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：抽氣式空間粉塵電荷測試裝置，包括外測試筒和內(nèi)測試筒，外測試筒和內(nèi)測試筒之間設(shè)有絕緣環(huán)，絕緣環(huán)分為密封絕緣環(huán)和固定絕緣環(huán)，密封絕緣環(huán)可以避免氣流從內(nèi)外測試筒之間通過，固定絕緣環(huán)保持整個(gè)裝置平衡定位，內(nèi)測試筒通過導(dǎo)線與外測試筒上的BNC(Bayonet?Nut?Connector)連接器相連，BNC連接器與荷電量輸出設(shè)備相連，測量帶電粉塵的電量；內(nèi)測試筒中設(shè)有過濾材料，外測試筒和內(nèi)測試筒底部設(shè)有抽氣嘴，抽氣嘴與過濾材料之間設(shè)有圓錐筒，保證在抽氣過程中氣流穩(wěn)定，抽氣嘴與抽氣設(shè)備相連。

所述的過濾材料通過夾持圓環(huán)固定在內(nèi)測試筒中，以防止過濾材料在氣流通過時(shí)移動(dòng)或脫落，另外更換過濾材料也比較方便。

所述的外測試筒開口一側(cè)設(shè)有法蘭，用于連接管道或容器。

所述的內(nèi)測試筒由感應(yīng)筒和集電吸嘴兩部分組成，兩個(gè)部分之間通過聯(lián)接件進(jìn)行聯(lián)接。

本發(fā)明的工作原理：測試之前先將法蘭連接到管道或容器上，將測試裝置的抽氣嘴通過管子連接到抽氣設(shè)備上，將BNC連接器接到荷電量輸出設(shè)備，然后開動(dòng)抽氣設(shè)備即可進(jìn)行測試。

由于抽吸作用，管道或容器中懸浮的帶有靜電的粉塵隨氣流進(jìn)入到內(nèi)測試筒中，當(dāng)氣流攜帶的粉塵到達(dá)過濾材料上時(shí)，帶有靜電的粉塵被過濾材料捕集，內(nèi)測試筒將感應(yīng)出與筒內(nèi)帶電粉塵相等的電荷量。

當(dāng)整個(gè)荷電測試裝置制作成型以后，外測試筒與內(nèi)測試筒間的電容為一定值C，根據(jù)公式U＝Q/C，也可算出感應(yīng)出的靜電電壓值，以滿足不同的需要。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過法蘭與管道或容器進(jìn)行密封聯(lián)接，經(jīng)抽氣設(shè)備的抽吸作用能夠使得管道或容器中懸浮態(tài)的粉塵進(jìn)入測試裝置中，這樣就解決了由于管道或容器太長或形狀多樣而造成的測量不精確的問題，從而使得空間懸浮粉塵的電量測試結(jié)果的誤差降到最低，保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例的使用示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實(shí)施例的內(nèi)測試筒結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明一種實(shí)施例中粉塵所帶電荷量與粉塵質(zhì)量關(guān)系圖；

圖中：1外測試筒，2內(nèi)測試筒，3BNC連接器，4金屬導(dǎo)線，5法蘭，6固定絕緣環(huán)，7夾持圓環(huán)，8圓錐筒，9密封絕緣環(huán)，10通氣孔，11抽氣嘴，12荷電量輸出設(shè)備，13高效濾紙，14抽氣設(shè)備，15感應(yīng)筒，16聯(lián)接件，17集電吸嘴。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：