[發(fā)明專利]具有閉環(huán)反饋和交織采樣的有源電離控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580043640.3
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN106797109B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·A·戈爾奇察;曼紐爾·C·布蘭科;史蒂文·J·曼德拉起亞
• 申請（專利權(quán)）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: H01T23/00
• 分類號: H01T23/00
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所 31259
• 代理人: 脫穎

1.一種用于對移動物體施加或移除電荷的電離系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

(a)電力供應(yīng)器；

(b)至少一個電離器，耦接到所述電力供應(yīng)器并從所述電力供應(yīng)器接收輸出，所述電力供應(yīng)器具有第一操作狀態(tài)以使得所述輸出的一種或更多種特性被設(shè)定為固定的非零基準(zhǔn)水平，并且所述電力供應(yīng)器具有第二操作狀態(tài)以使得所述輸出的所述一種或更多種特性被設(shè)定為中和水平，所述輸出的所述一種或更多種特性中的至少一種的所述固定的非零基準(zhǔn)水平不同于所述一種或更多種特性中的所述至少一種的所述中和水平；

(c)電荷傳感器，布置在所述至少一個電離器的下游并被配置成測量所述物體上的電荷；以及

(d)控制器，耦接到所述電荷傳感器的輸出，并耦接到所述電力供應(yīng)器以控制到所述至少一個電離器的輸出，所述控制器被配置成：

(i)在一系列多個交替的第一時間周期和第二時間周期期間在所述第一操作狀態(tài)與所述第二操作狀態(tài)之間切換所述電力供應(yīng)器；

(ii)僅在所述第一時間周期期間，在所述電力供應(yīng)器設(shè)定為所述第一操作狀態(tài)的情況下感測到所述至少一個電離器的電流；

(iii)僅在所述第二時間周期期間，將所述電力供應(yīng)器設(shè)定為所述第二操作狀態(tài)并從所述電荷傳感器接收所測量的電荷數(shù)據(jù)；

(iv)僅在所述第二時間周期期間，基于來自所述電荷傳感器的所測量的電荷數(shù)據(jù)而在所述第二操作狀態(tài)中調(diào)整所述電力供應(yīng)器的所述輸出的所述一種或更多種特性的所述中和水平中的至少一個；

(v)在所述第一時間周期和所述第二時間周期中的一個期間，

執(zhí)行下列至少一者：至少部分基于所感測的電流計算所述物體上的上游電荷以及確定所述至少一個電離器的相關(guān)條件；并且

(vi)針對連續(xù)多對所述第一時間周期和所述第二時間周期而周期性地重復(fù)步驟(ii)到(v)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個電離器包含至少一個正電離器和至少一個負(fù)電離器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括存儲器，所述存儲器與所述控制器通信并被配置成存儲用于確定所述至少一個正電離器和所述至少一個負(fù)電離器的所述相關(guān)條件的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述控制器被進(jìn)一步配置成：

(vii)在所述第一時間周期和所述第二時間周期中的一個期間，

在所述電力供應(yīng)器設(shè)定為所述第一操作狀態(tài)的情況下將到所述至少一個正電離器的所述電流以及到所述至少一個負(fù)電離器的所述電流相加以確定電流量值；

(viii)將所述電流量值與所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以確定差值；

并且

(ix)使用所述差值以確定所述至少一個正電離器和所述至少一個負(fù)電離器的所述相關(guān)條件。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述輸出的所述一種或更多種特性包含施加到所述至少一個正電離器的第一振幅、施加到所述至少一個負(fù)電離器的第二振幅以及占空比，其中對于所述第一振幅和所述第二振幅中的每一個的每一固定的非零基準(zhǔn)水平是4kV到20kV之間，并且其中所述占空比的所述固定的非零基準(zhǔn)水平是50/50。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述所感測的電流是到所述至少一個正電離器的電流以及到所述至少一個負(fù)電離器的電流的凈值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所計算的所述物體上的上游電荷還至少部分基于垂直于所述物體的下游方向而測量的所述物體的速度以及所述物體的寬度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括：

(e)用戶輸入，耦接到所述控制器并被配置成接收關(guān)于所述物體的所述速度和所述寬度的數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在所述第一時間周期期間執(zhí)行步驟(v)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二時間周期的長度與所述第一時間周期的長度的比率是100:1。