CN101551422A - 抽气式空间粉尘电荷测试装置 - Google Patents
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Abstract
抽气式空间粉尘电荷测试装置，属于电荷测试装置领域，包括外测试筒和内测试筒，外测试筒和内测试筒之间设有绝缘环，内测试筒通过导线与外测试筒上的BNC连接器相连，BNC连接器与荷电量输出设备连接；内测试筒中设有过滤材料，内测试筒和外测试筒底部设有抽气嘴，抽气嘴与过滤材料之间设有圆锥筒，抽气嘴与抽气设备相连。本发明通过法兰与管道或容器进行密封联接，经抽气设备的抽吸作用能够使得管道或容器中悬浮态的粉尘进入测试装置中，这样就解决了由于管道或容器太长或形状多样而造成的测量不精确的问题，从而使得空间悬浮粉尘的电量测试结果的误差降到最低，保证了测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明属于电荷测试装置领域，特别涉及一种抽气式空间粉尘电荷测试装置。
背景技术
近年来，国内外煤矿、电力、纺织、粮食等粉尘爆炸事故屡见不鲜，严重危及着人类生命和生产安全，造成巨大的人员伤亡和财产损失。其中大多数粉尘爆炸是由于粉尘的静电积累和放电引起的。另外，在工业中因粉尘静电，尤其是含水分较低的碳氢化合物粉体及绝缘性高的高分子化合物粉粒的静电引起的爆炸屡屡发生，占有一定的比例。
据报道，1987年3月15日，哈尔滨亚麻厂发生特大粉尘爆炸事故，死亡58人，重伤177人，直接经济损失880多万元。事故原因是静电引起布袋除尘器内亚麻粉尘爆炸。因此，消除静电的危害在易燃易爆工业生产中具有十分重要的意义。
粉尘爆炸主要是由于粉尘产生静电放电而引起的。在粉体的粉碎、磨制、输运、剥离、采收和贮存等过程中，原料的破碎、粉尘之间以及粉尘与容器或管道之间因发生频繁接触、摩擦、冲击、分离等，使原来电中性的粉体和容器带上了静电。因此，准确地测量空间粉尘的荷电，是防止静电危害的基础性工作。
目前市场上现有的静电电压计，大体上有两种类型：非接触式静电计和接触式静电计。非接触式静电计一般对于测试距离有严格要求，应用范围较窄。而接触式静电计也无法直接测量粉尘在管道或容器中运行时产生的电荷量。因此二者均不能满足对空间悬浮状态下荷电粉尘电荷量测试的需求。
目前探针法是用来测量管道或容器中悬浮粉尘电荷量的一种常用方法，但是由于管道或容器的形状多种多样，管道或容器的线路较长，致使探针法测量的误差很大。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可以直接用来测量各种粉尘在管道或容器中悬浮运行时产生的电荷量的装置——抽气式空间粉尘电荷测试装置，测量各种粉尘在悬浮状态产生的电荷量的大小，以便于人们研究粉尘静电放电所形成的电场的静电积蓄能量，防止静电积蓄能量超过粉尘的最小点火能，引发粉尘爆炸。
本发明的技术方案是这样实现的：抽气式空间粉尘电荷测试装置，包括外测试筒和内测试筒，外测试筒和内测试筒之间设有绝缘环，绝缘环分为密封绝缘环和固定绝缘环，密封绝缘环可以避免气流从内外测试筒之间通过，固定绝缘环保持整个装置平衡定位，内测试筒通过导线与外测试筒上的BNC(Bayonet Nut Connector)连接器相连，BNC连接器与荷电量输出设备相连，测量带电粉尘的电量；内测试筒中设有过滤材料，外测试筒和内测试筒底部设有抽气嘴，抽气嘴与过滤材料之间设有圆锥筒，保证在抽气过程中气流稳定，抽气嘴与抽气设备相连。
所述的过滤材料通过夹持圆环固定在内测试筒中，以防止过滤材料在气流通过时移动或脱落，另外更换过滤材料也比较方便。
所述的外测试筒开口一侧设有法兰，用于连接管道或容器。
所述的内测试筒由感应筒和集电吸嘴两部分组成，两个部分之间通过联接件进行联接。
本发明的工作原理：测试之前先将法兰连接到管道或容器上，将测试装置的抽气嘴通过管子连接到抽气设备上，将BNC连接器接到荷电量输出设备，然后开动抽气设备即可进行测试。
由于抽吸作用，管道或容器中悬浮的带有静电的粉尘随气流进入到内测试筒中，当气流携带的粉尘到达过滤材料上时，带有静电的粉尘被过滤材料捕集，内测试筒将感应出与筒内带电粉尘相等的电荷量。
当整个荷电测试装置制作成型以后，外测试筒与内测试筒间的电容为一定值C，根据公式U＝Q/C，也可算出感应出的静电电压值，以满足不同的需要。
本发明的有益效果：本发明通过法兰与管道或容器进行密封联接，经抽气设备的抽吸作用能够使得管道或容器中悬浮态的粉尘进入测试装置中，这样就解决了由于管道或容器太长或形状多样而造成的测量不精确的问题，从而使得空间悬浮粉尘的电量测试结果的误差降到最低，保证了测试结果的准确性。
附图说明
图1是本发明一种实施例的整体结构示意图；
图2是本发明一种实施例的使用示意图；
图3是本发明一种实施例的内测试筒结构图；
图4是本发明一种实施例中粉尘所带电荷量与粉尘质量关系图；
图中：1外测试筒，2内测试筒，3BNC连接器，4金属导线，5法兰，6固定绝缘环，7夹持圆环，8圆锥筒，9密封绝缘环，10通气孔，11抽气嘴，12荷电量输出设备，13高效滤纸，14抽气设备，15感应筒，16联接件，17集电吸嘴。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步描述：
例1：抽气式空间粉尘电荷测试装置，包括外测试筒1和内测试筒2，外测试筒1开口一侧设有法兰5，用于连接管道或容器，内测试筒2由感应筒15和集电吸嘴17两部分组成，两个部分之间通过联接件16进行联接，联接件16是通过螺纹分别与两部分连接，内测试筒2的感应筒15内设有高效滤纸13，高效滤纸13通过夹持圆环7固定，可防止高效滤纸13在气流通过的时候移动或脱落，另外更换高效滤纸13也比较方便，内测试筒2和外测试筒1之间设有绝缘环，绝缘环分为密封绝缘环9和固定绝缘环6，密封绝缘环9可以避免气流从内外筒之间通过，固定绝缘环6保持整个装置平衡定位，内测试筒2通过导线与外测试筒1上的BNC连接器3相连，BNC连接器3与荷电量输出设备12相连，测量带电粉尘的电量；内测试筒2和外测试筒1底部设有抽气嘴11，抽气嘴11与高效滤纸13之间设有圆锥筒8，抽气嘴11与抽气设备14相连。
测试之前先将法兰5连接到管道上，将测试装置的抽气嘴11通过管子连接到抽气设备14上，将BNC连接器3接到荷电量输出设备12，然后开动抽气设备14即可进行测试。
由于抽吸作用，管道中悬浮状态下的带有静电的粉尘会进入到内测试筒2中，当气流携带的粉尘到达高效滤纸13上时，带有静电的粉尘被高效滤纸13捕集，内测试筒2将会感应出与筒内带电粉尘电量相等的电荷量，测试过程中，进入测试装置的粉尘越多，荷电量越大。当荷电粉尘被抽气设备吸到测试装置中时，随着荷电粉尘在内测试筒2中累积的质量越来越大，荷电量输出设备12的示数也随之增大。由实验数据可以看出，随着粉尘质量的增加，静电荷电量不断增长，所测电荷带负电，静电电荷量与粉尘质量成线性关系，粉尘所带的静电电荷量与粉尘质量的关系如图4所示。
Claims (5)
1、抽气式空间粉尘电荷测试装置，包括外测试筒和内测试筒，其特征在于外测试筒和内测试筒之间设有绝缘环，内测试筒通过导线与外测试筒上的BNC连接器相连，BNC连接器与荷电量输出设备连接；内测试筒中设有过滤材料，内测试筒和外测试筒底部设有抽气嘴，抽气嘴与过滤材料之间设有圆锥筒，抽气嘴与抽气设备相连。
2、根据权利要求1所述的抽气式空间粉尘电荷测试装置，其特征在于所述的绝缘环分为密封绝缘环和固定绝缘环。
3、根据权利要求1所述的抽气式空间粉尘电荷测试装置，其特征在于所述的过滤材料通过夹持圆环固定在内测试筒中。
4、根据权利要求1所述的抽气式空间粉尘电荷测试装置，其特征在于所述的外测试筒开口一侧设有法兰。
5、根据权利要求1所述的抽气式空间粉尘电荷测试装置，其特征在于所述的内测试筒由感应筒和集电吸嘴两部分组成，两个部分之间通过联接件进行联接。
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