CN103716974B - 一种静电防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电防护装置，旨在针对目前消除车辆静电危害的方法还不够成熟，车辆静电安全程度不高的问题，提供一种能够喷洒导电介质的静电防护装置。本发明技术要点：包括控制信号输出单元与导电介质喷洒单元；所述控制信号输出单元用于控制导电介质喷洒单元开始或停止向被防护物体喷洒气态导电介质或液态导电介质或悬浊液状态的导电介质，以使所述导电介质在被防护物体上不同位置积累的不同极性电荷之间或被防护物体与大地之间形成电荷泄放通道，从而消除静电电荷。

Description

一种静电防护装置

技术领域

本发明涉及一种静电防护装置。

背景技术

静电是在局部范围内，正、负电荷失去平衡的结果。静电电位高，甚至可达到上万伏，当与周围物体存在电位差时，会发生电荷转移，产生火花放电现象。遇到易燃易爆物质时，会引起火灾、甚至产生爆炸。静电危害程度高，严重威胁人们人身安全和财产安全。

车辆运动过程中，由于车辆与运输物质的摩擦、车辆与空气的摩擦等原因，很容易产生静电。现有解决办法是在车辆底部拖一条铁链或导电橡胶，依靠铁链或导电橡胶与大地的接触，达到泄放静电电荷的目的。但由于车体不完全是导电体，且存在很多边角的、狭小的、零碎的且不好接地的、人不易察觉的区域，这些区域的静电电荷不容易通过车体，再经铁链或导电橡胶泄放。

总体说来，目前消除车辆静电危害的方法还不够成熟，车辆静电安全程度不高，迫切需要更有效的防护方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种能够喷洒导电介质的静电防护装置。

本发明采用的技术方案如下：包括控制信号输出单元与导电介质喷洒单元；

所述控制信号输出单元用于控制导电介质喷洒单元开始或停止向被防护物体喷洒气态导电介质或液态导电介质或悬浊液状态的导电介质，以使所述导电介质在被防护物体上不同位置积累的不同极性电荷之间或被防护物体与大地之间形成电荷泄放通道，从而消除静电电荷。

优选地，所述控制信号输出单元为定时控制器或手动控制器或具有控制信号输出端口的静电测试仪。

优选地，所述控制信号输出单元为静电检测单元；静电检测单元用于当所述静电参数大于或等于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出开启控制指令；

所述导电介质喷洒单元用于在收到开启控制指令时将其内部储存的液态或气态导电介质喷洒到被防护物体上以使所述导电介质在被防护物体与大地之间形成电荷泄放通道；

所述静电检测单元还用于在所述静电参数小于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出停止控制指令；

所述导电介质喷洒单元还用于在收到停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

优选地，所述静电检测单元具体包括探头、前置放大电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路；

探头用于检测静电参数并输出反应静电参数大小的电压值，探头的输出端与前置放大电路输入端耦接；

前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；

线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接；

滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接；

比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器根据第一输入端与第二输入端的大小关系输出所述开启控制指令或所述停止控制指令。

优选地，所述静电检测单元还包括信号转换电路，信号转换电路的输入端与比较器的输出端耦接，信号转换电路用于将电信号形式的开启控制指令或停止控制指令转换为非电形式的开启控制指令或停止控制指令。

优选地，所述静电检测单元包括探头、前置放大电路、线性放大电路、AD转换电路及微处理器；

探头用于检测静电参数并输出反应静电参数大小的电压值，探头的输出端与前置放大电路输入端耦接；

前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；

线性放大电路的输出端与AD转换电路的输入端耦接，AD转换电路的输出端与微处理器耦接；

微处理器用于对AD转换电路输出的信号进行处理，然后输出开启控制指令或停止控制指令。

优选地，导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、气路控制阀、喷洒器控制阀、喷洒器及监视仪表；

所述导电介质储存容器用于储存气态导电介质；所述导电介质储存容器与气路控制阀连通；所述气路控制阀与气态导电介质的气源连接；

所述喷洒器通过喷洒器控制阀与所述导电介质储存容器连通，所述喷洒器控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关闭；

所述监视仪表用于检测容器中的气态导电介质的压力并显示。

优选地，所述导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、液路控制阀、气路控制阀、喷洒器及监视仪表；

所述导电介质储存容器与液路控制阀连通，液态导电介质通过所述液路控制阀流入并储存在导电介质储存容器中；

所述导电介质储存容器还与气路控制阀连通；所述气路控制阀与车辆上的空气压缩机连接；气路控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断；

所述喷洒器与所述导电介质储存容器连通；

所述监视仪表用于检测容器中的液态导电介质容量及容器中的压力并显示。

优选地，所述导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、喷洒器控制阀与喷洒器；

导电介质储存容器用于存储液体导电介质，喷洒器通过喷洒器控制阀与导电介质储存容器连通，喷洒器控制阀在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断，导电介质储存容器中的液体导电介质在化学力的作用下通过喷洒器喷洒出去；所述液体导电介质为水与CO₂气体的混合物，且水与CO₂气体的体积比小于1:1。

优选地，所述导电介质喷洒单元包括液体增压装置、控制器与喷洒器；

所述液体增压装置具有液体入口，液体导电介质通过液体入口进入，喷洒器与液体增压装置的液体出口连通；

控制器用于根据控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令进一步控制液体增压装置的开始工作或停止工作；

工作时，液体增压装置将输入的液体导电介质增压后由喷洒器喷洒出去；停止工作时，液体增压装置关断液体入口与液体出口的通路。

优选地，所述导电介质喷洒单元包括储存容器、流量阀、调压阀、气路控制阀、导电固体粉末容器、混合装置、喷洒器控制阀及喷洒器；

所述储存容器与所述流量阀连通，液体通过流量阀进入储存容器；

储存容器通过气路控制阀与调压阀连通，气体通过调压阀、气路控制阀进入储存容器中；

储存容器与混合装置连通，储存容器中的液体在气体的增压作用下进入混合装置，导电固体粉末装置与混合装置连通；

混合装置用于按照一定比例调配固体粉末与液体，使其形成悬浊液；

混合装置还通过喷洒器控制阀与喷洒器连通；喷洒器控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断。

优选地，导电介质储存单元为带储压功能的容器。

优选地，所述喷洒器为可调式旋转洒水器。

优选地，所述静电参数包括静电电压、静电电流以及静电电场强度。

优选地，所述被防护物为车辆，所述导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆上部，或者所述导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆前部。

所述静电检测单元为多个且分布在车辆的不同位置；所述各个静电检测单元均与所述导电介质喷洒单元具有控制信号连接；所述导电介质喷洒单元用于在任意一个所述静电检测单元输出开启控制指令时将其内部储存的导电介质喷洒到车辆上以使所述导电介质在车辆与大地之间形成电荷泄放通道以及在车辆不同位置积累的不同极性电荷之间形成电荷泄放通道；

所述各个静电检测单元还用于在所述静电参数小于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出停止控制指令；

所述导电介质喷洒单元还用于在收到全部静电检测单元输出的停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

优选地，所述被防护物为车辆，所述导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆内部。

优选地，所述导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆内部；

所述静电检测单元为多个且分布在车辆内部的不同位置；所述各个静电检测单元均与所述导电介质喷洒单元具有控制信号连接；所述导电介质喷洒单元用于在任意一个所述静电检测单元输出开启控制指令时将其内部储存的导电介质喷洒到车辆上以使所述导电介质在车辆内部不同位置积累的不同极性电荷之间形成电荷泄放通道；

所述各个静电检测单元还用于在所述静电参数小于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出停止控制指令；

所述导电介质喷洒单元还用于在收到全部静电检测单元输出的停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

优选地，所述导电介质以柱状或雾状形式喷出。

优选地，带有固体颗粒的悬浊液导电介质喷洒出来后以气溶胶状态存在于环境中。

优选地，导电固体粉末中的颗粒直径优选为100微米。

优选地，所述电荷泄放通道的阻抗调整为1×10⁴Ω~1×10⁹Ω。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明公开的静电防护装置通过气态导电介质或液态导电介质或悬浊液状态导电介质在被防护物，如车辆，喷洒的导电介质充满被防护物周围空间，在被防护物累积的不同极性电荷的不同位置之间、被防护物与大地之间建立静电电荷泄放通道，这样构建的静电电荷泄放通道比现有技术构建的通道多，不同处的电荷在被同时泄放，同处的电荷在经不同的通道同时泄放，泄放电荷量大；

2、另一方面，由于气体与液体自身的流动性，本发明喷洒的导电介质覆盖到的空间比较大，同时能够比较好的覆盖边角的、狭小的、零碎的且不好接地的、人不易察觉的区域，故防护区域大，遗漏的防护区域少，防护系统构建得更完整；

3、由于泄放的通道多而密，加之使用气态导电介质或液态导电介质或悬浊液状态导电介质的阻抗比现有接地带高，故静电电荷泄放时的电流很平缓，不易产生火花，安全性高；

4、本发明提供的静电防护装置喷洒的导电介质充满被防护物的周围空间，液体或悬浊液状态的导电介质会附着在被防护物表面，增加被防护物表面湿度，降低表面电阻，能较明显地延缓静电电荷的再次堆积；

5、本发明提供的静电防护装置喷洒的导电介质充满被防护物的周围空间，能降低危险和可燃气体的浓度和温度，增强安全性；

6、由于喷洒效果能通过肉眼直接识别，易于及时的发现装置故障；

7、本发明包含多种控制方式，选择手动控制，可以大大降低装置的复杂性，节约成本；选择定时控制，可以减轻人的劳动；选择监控信号控制，可以实现装置的智能化，减少介质的损耗；

8、本发明的导电介质喷洒单元包含多种方式，有利于适应于不同应用环境的需要；

9、采用了混合装置，可实现介质的现场配制，更有利于导电介质的及时补充；

10、采用了带储存压力功能的容器，实现在没有外界压力时介质喷洒。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明第一实施例结构原理图。

图2为本发明第二实施例结构原理图。

图3为本发明第三实施例结构原理图。

图4为本发明第四实施例结构原理图。

图5为本发明第一优选实施例结构原理图。

图6为本发明第二优选实施例结构原理图。

图7为本发明第三优选实施例结构原理图。

图8为本发明中导电介质喷洒单元第一实施例结构原理框图。

图9为本发明中导电介质喷洒单元第二实施例结构原理框图。

图10为本发明中导电介质喷洒单元第三实施例结构原理框图。

图11为本发明中导电介质喷洒单元第四实施例结构原理框图。

图12为本发明中导电介质喷洒单元第五实施例结构原理框图。

图13为本发明中导电介质储存容器实施例结构原理图。

图14为本发明中静电检测单元及探头第一实施例电路图。

图15为本发明中静电检测单元探头第二实施例电路图。

图16为本发明中静电检测单元探头第三实施例电路图。

图17为本发明第一种使用状态图。

图18为本发明第二种使用状态图。

图19为本发明第三种使用状态图。

图中标记：探头1、前置放大器2、差分放大器3、无源滤波电路4、电压比较电路5、喷洒器的控制电路6。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1，本发明包括控制信号输出单元与导电介质喷洒单元。

控制信号输出单元用于输出控制信号控制导电介质喷洒单元喷洒或停止喷洒导电介质。

具体的控制信号输出单元可以是静电检测单元、手动控制器或定时控制器。

其中，如图1，所述静电检测单元用于检测被防护物体上的静电参数，当所述静电参数大于或等于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出开启控制指令；所述导电介质喷洒单元用于在收到开启控制指令时将其内部储存的液态或气态或包含固体颗粒的悬浊液状态的导电介质喷洒到被防护物体上以使所述导电介质在被防护物体上不同位置积累的不同极性电荷之间或被防护物体与大地之间形成电荷泄放通道，从而消除静电。

所述静电检测单元还用于在所述静电参数小于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出停止控制指令；所述导电介质喷洒单元还用于在收到停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

如图2，手动控制器用于实现操作人员对导电介质喷洒单元进行直接控制，具体的，操作人员通过手动控制器输出开启控制指令，控制导电介质喷洒单元开始喷洒导电介质，延时一段时间后，操作人员再通过手动控制器输出停止控制指令，控制导电介质喷洒单元停止喷洒导电介质。

如图3，对于定时控制器，用于控制导电介质喷洒单元间断性的喷洒导电介质。本领域技术人员可以料想，定时控制器的一个具体实施方式是其内部具有一个定时电路及延时电路，间隔一定时间，如1小时，定时电路发出开启控制指令，控制导电介质喷洒单元开始喷洒导电介质，此后延时电路开启，延时一定时间，如30秒，延时电路发出停止控制指令，控制导电介质喷洒单元停止喷洒导电介质。

对于特殊场合，如存在易燃易爆气体的环境下，为了达到静电电荷能畅通泄放又不至于因为电荷泄放过快引起电火花的目的，可将电荷泄放通道的阻抗调整为1×10⁴Ω~1×10⁹Ω；。

如图4，本发明的一个实施例中，所述静电检测单元为一具有控制信号输出端口的静电测试仪。其中，静电测试仪为市场上销售的成品，对于没有控制信号输出端口的静电测试仪需要对其进行简单改造，使用导线或接插件将其静电检测信号引出作为控制信号输出端口，利用静电检测信号作为控制信号，有效的静电检测信号对应开启控制指令，无效的静电检测信号对应停止控制指令。

如图5，本发明第一优选实施例中，所述静电检测单元具体包括探头、前置放大电路、线性放大电路、滤波电路及比较电路。

探头用于检测静电参数并输出反应静电参数大小的电压值，探头的输出端与前置放大电路输入端耦接，前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接，线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接，滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接，比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器根据第一输入端与第二输入端的大小关系输出所述开启控制指令或所述停止控制指令。

导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、液路控制阀、气路控制阀、喷洒器控制阀、喷洒器及监视仪表。所述导电介质储存容器上设置有液路控制阀，液态导电介质通过所述液路控制阀流入并储存在导电介质储存容器中；所述导电介质储存容器上设置有气路控制阀；所述气路控制阀通过与气泵，如车辆上的空气压缩机，连通；所述喷洒器通过喷洒器控制阀与所述导电介质储存容器连通，所述喷洒器控制阀用于在静电检测单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关闭；所述监视仪表用于检测容器中的液态导电介质容量及容器中的压力并显示。

如图6，本发明的第二优选实施例中，喷洒器控制阀为气动控制阀，相应的，静电检测单元在图5实施例的基础上增加了信号转换电路，信号转换电路用于将比较器输出的电信号形式的开启控制指令或停止控制指令转换为其他形式的控制指令，本实施例中为气动形式的控制信号，进而控制喷洒器控制阀。本实施例中的气路控制阀为气动控制阀，液路控制阀为电动控制阀。

如图7，本发明的第三优选实施例与图5所示的实施例相比，改进处在于：静电检测单元包括探头、前置放大电路、线性放大电路、AD转换电路及微处理器。

探头用于检测静电参数并输出反应静电参数大小的电压值，探头的输出端与前置放大电路输入端耦接，前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接，线性放大电路的输出端与AD转换电路的输入端耦接，AD转换电路的输出端与微处理器耦接，微处理器对AD转换电路输出的反应静电参数大小的信号进行进一步处理，如通过软件判断所述信号是否大于或等于安全阈值，然后向喷洒器控制阀输出开启控制指令或停止控制指令。本实施例中，微处理器还可连接有报警器、显示器等输出设备，将检测到的静电参数进行显示，当所述信号大于或等于安全阈值时控制报警器报警。

上述实施例中提及的液态导电介质可以是以下几类：

A、自来水、矿泉水、雨水。

B、抗静电剂

阳离子型抗静电剂：分子的活性部分是阳离子，主要包括胺盐溶液、季铵盐烷基氨基酸盐溶液等，主要为季铵盐化合物溶液，如：烷基叔胺氯化物溶液；烷基叔胺硝酸盐溶液；烷基叔胺硫酸酯盐溶液；烷基叔胺磷酸盐溶液。

阴离子型抗静电剂：分子的活性部分是阴离子,其中包括烷基磺酸盐溶液、硫酸盐溶液、磷酸衍生物溶液、高级脂肪酸盐溶液、羧酸盐溶液。阳离子部分多为碱金属或碱土金属的离子、铵、有机胺、氨基醇等。

非离子型抗静电剂：主要有聚乙二醇酯或醚类溶液、多元醇脂肪酸酯溶液、脂肪酸烷醇酰胺溶液、脂肪胺乙氧基醚等化合物溶液。

C、静电液也可以是导体材料的粉末和液体组成的悬浊液。如：金属系导电剂：如银粉、铜粉、镍粉等

金属氧化物系导电剂：如纳米掺锑二氧化锡（ATO）、氧化铁、氧化锌、二氧化钛等

碳系导电剂料：如炭黑、石墨等

复合导电剂：如复合粉和复合纤维。

除了前述三个优选实施例中的导电介质喷洒单元以外，导电介质喷洒单元还可以有以下几种变形。

如图8，导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、气路控制阀、喷洒器控制阀、喷洒器及监视仪表。

所述导电介质储存容器用于储存气态导电介质；所述导电介质储存容器上设置有气路控制阀；所述气路控制阀与气态导电介质的气源连接；所述喷洒器通过喷洒器控制阀与所述导电介质储存容器连通，所述喷洒器控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关闭；所述监视仪表用于检测容器中的气态导电介质的压力并显示。所述监视仪可以包含气压检测部件，检测存储器中的压力大小，然后显示压力值。

如图9，本发明中的导电介质喷洒单元的另一实施例是这样的：包括导电介质储存容器、液路控制阀、气路控制阀、喷洒器及监视仪表。所述导电介质储存容器与液路控制阀连通，液态导电介质通过所述液路控制阀流入并储存在导电介质储存容器中；所述导电介质储存容器还与气路控制阀连通；所述气路控制阀与气泵连接，如车辆上放置的或者某些大型车辆自身具有的空气压缩机；所述喷洒器与所述导电介质储存容器连通；气路控制阀在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断；当气路控制阀开启时，气体进入导电介质储存容器，储存容器内压力升高，液态导电介质通过喷洒器喷洒出去。所述监视仪表用于检测容器中的液态导电介质容量及容器中的压力并显示。

如图10，导电介质喷洒单元还可以是这样的：包括导电介质储存容器、喷洒器控制阀与喷洒器。导电介质储存容器里可以存储水与二氧化碳，例如，在1个体积水中溶解大于等量体积的二氧化碳。喷洒器通过喷洒器控制阀与导电介质储存容器连通，喷洒器控制阀在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断。当喷洒器控制阀开启时，溶解有二氧化碳的水溶液在化学力的作用下通过喷洒器喷洒出去。

如图11，导电介质喷洒单元还可以是这样的：包括液体增压装置、控制器与喷洒器。所述液体增压装置具有液体入口，液体导电介质通过液体入口进入，控制器用于控制液体增压装置工作，喷洒器与液体增压装置的液体出口连通。控制器根据控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令进一步控制液体增压装置的开始工作与停止工作。工作时，液体增压装置将输入的液体导电介质增压后由喷洒器喷洒出去，停止工作时，液体增压装置关断液体入口与液体出口的通路。所述液体增压装置可以为泵。

如图12，导电介质喷洒单元包括储存容器、流量阀、调压阀、气路控制阀、导电固体粉末容器、混合装置、喷洒器控制阀及喷洒器。所述储存容器与所述流量阀连通，液体通过流量阀进入储存容器。储存容器通过气路控制阀与调压阀连通，气体通过调压阀、气路控制阀进入储存容器中。储存容器与混合装置连通，储存容器中的液体在气体的增压作用下进入混合装置，导电固体粉末装置与混合装置连通，其中的导电固体粉末可以进入混合装置。混合装置用于按照一定比例调配固体粉末与液体，使其形成悬浊液。混合装置还通过喷洒器控制阀与喷洒器连通。喷洒器控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断。当喷洒器控制阀开启时，混合有导电固体粉末的悬浊液通过喷洒器喷洒出去。

如图13，导电介质储存容器可以使用带储压功能的容器。如囊式压力储存罐和隔膜式压力储存罐。一方面，气和导电介质不同空间，导电介质更加纯净，确保参数稳定。另一方面，当外界没有气压时，因为有储压，故能临时供压。

所述储存罐储存方式：液体在囊里、气体在囊外；液体在囊外、气体在囊里；液体和气体直接混合在罐里。

所述喷洒器可以是市面上可以买到的，也可以是根据喷洒形态要求自行制作的。喷洒器可定向的或沿圆周旋转的。如果是自制的，可以将控制阀包括在内，做成一个整体。

喷洒器带喷头。喷头钻不同直径的小孔，液体介质在压力下，向四周喷洒。定向的。

或者，喷洒器由喷头和旋转驱动装置组成。如现在常在草坪中使用的灌溉用可调式旋转洒水器。这样的喷洒器可以使液体导电介质从四面八方喷洒出去。

选择或自制不同的喷洒器，可以使导电介质以柱状或雾状形式喷出。调节喷洒器的小孔孔径，使带有固体颗粒的悬浊液导电介质喷洒出来后以气溶胶状态存在于环境中，导电固体粉末中的颗粒直径优选为100微米。

图14展示了本发明静电检测单元的第一实施例，该实施例用于检测静电电压。其包括探头1、前置放大器2、差分放大器3、无源滤波电路4、电压比较电路5。上述五部分顺次耦接。

探头包括两个电容器及一个电阻，所述第一电容器与第二电容器连接，电阻的一端与两电容器的公共连接点连接，电阻的另一端及第二电容器的另一端作为探头的输出端，第一电容器的另一端为探头的输入端。当存在静电电压时，探头1中的电容器端电压上升。此处电容器电容值和耐压值根据待测的静电电荷量和静电电压安全值选择，电容器类型为平板电容器，电容器使用高绝缘材料作为介质，确保电容器泄露电流远小于流动的静电电流。探头1中的电容器形式可为静电容式、旋转叶片式或振动电容式，优选电容量＜1nF。

探头1向前置放大器2输出反应静电电压大小的电压信号。前置放大器2由运算放大器A1集成块构成。由于探头1输出的电压信号十分微弱，前置放大器2中的运算放大器A1选用极低输入偏置电流和超高输入阻抗的静电计型运算放大器。如这里选用输入偏置电流＜1nA，输入阻抗＞100MΩ的静电计型运算放大器。

差分放大器3采用经典的差分放大电路，有效抑制共模信号，提高信噪比。运算放大器A2和A3参数一致，放大倍数控制在50~100倍。A4构成第二级放大电路。

无源滤波电路4为π型滤波电路，滤除信号的高频成分。

电压比较电路5通过一个电压跟随器A5将滤波电路4输出的电压信号送至比较器A6的反相输入端，电压跟随器A5的作用是提高输入阻抗。安全阈值电压源由电位器一端连接直流电压源Vcc，另一端接地实现。调节电位器，便能获得需要的安全阈值电压，该安全阈值电压送给比较器A6的正相输入端。

根据图14，本领域技术人员不难得知，本实施例的工作原理是，当处理后的反应静电电压大小的电压幅度大于或等于安全阈值电压时，比较器A6输出的控制信号为低电平。喷洒器的控制电路6中的发光二极管D1及光耦隔离器Q1均导通，然后三极管Q2导通，继电器KM得电导通，进而喷洒器开启。当处理后的反应静电电压大小的电压幅度小于安全阈值电压时，比较器A6输出的控制信号为高电平。喷洒器的控制电路6中的发光二极管D1及光耦隔离器Q1均关断，然后三极管Q2也关断，继电器KM关闭，进而喷洒器不进行喷洒动作。

图15、16展示的是采集的静电参数分别为静电电流及静电电场强度的静电检测单元的探头实施例。后续处理电路与图14中一样，在此不再赘述其组成及工作原理。

如图17~19展示了本发明的三种使用状态，这里被防护物为车辆，特别是运输危险化学品车辆、运输可燃气体和液体的车辆、医疗救护车辆、通信车辆和军事车辆等。当然，本发明也可使用在其他移动设施上，如飞行器，也可以使用在固定设施上。静电防护装置的喷洒器可以放在车辆外部，如图17、18，也可以放置在车辆内部，如运输仓中，见图19。

如图17，静电防护装置的喷洒器安装在车顶，在车体中部的两处分别安装有静电检测单元。当检测到车体的静电电位超过安全阈值电压时，喷洒器可以向上或向下喷洒导电介质，导电介质受重力向下覆盖车体。

如图18，静电防护装置的喷洒器安装在车头，在车体中部的四处分别安装静电检测单元。当检测到车体的静电电位超过安全阈值电压时，喷洒器自前向后喷洒导电介质，导电介质受重力向下覆盖车体。

如图19，静电防护装置的喷洒器安装在车辆的内部，在车体内部的安装有静电检测单元。当检测到车体的静电电位超过安全阈值电压时，喷洒器从后往前喷洒导电介质，导电介质覆盖车辆内部，消除静电电荷。

本领域技术人员不难知晓，喷洒器的位置并不必限定在图17、图18的位置，也可以位于车体的后部或下部，甚至喷洒器的数量并不为1，尤其是车体较大的情况下，可以在车辆不同位置设置喷洒器或者导电介质喷洒单元。

在图17~19所示的实施例中，所述静电检测单元数量并不为1，所述各个静电检测单元均与所述导电介质喷洒单元具有控制信号连接；所述导电介质喷洒单元用于在任意一个所述静电检测单元输出开启控制指令时将其内部储存的导电介质喷洒到车辆上。

所述各个静电检测单元还用于在所述静电参数小于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出停止控制指令；所述导电介质喷洒单元还用于在收到全部静电检测单元输出的停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

本领域技术人员可以料想到，使用一个多输入与门即可实现上述的控制逻辑。如，各个静电检测单元的控制信号分别连接多输入与门的各个输入端，与门的输出端连接喷洒器的开关，如继电器，对于要求开启喷洒器更快的场合，开关可以是可控硅或场效应管。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (16)

1.一种静电防护装置，其特征在于，包括控制信号输出单元与导电介质喷洒单元；

所述控制信号输出单元用于控制导电介质喷洒单元开始或停止向被防护物体喷洒气态导电介质或液态导电介质或悬浊液状态的导电介质，以使所述导电介质在被防护物体上不同位置积累的不同极性电荷之间或被防护物体与大地之间形成电荷泄放通道，从而消除静电电荷；

所述控制信号输出单元为静电检测单元；静电检测单元用于当静电参数大于或等于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出开启控制指令；

所述导电介质喷洒单元用于在收到开启控制指令时将其内部储存的液态或气态导电介质喷洒到被防护物体上以使所述导电介质在被防护物体与大地之间形成电荷泄放通道；

所述静电检测单元还用于在所述静电参数小于安全阈值时向所述导电介质喷洒单元输出停止控制指令；

所述导电介质喷洒单元还用于在收到停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

2.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述静电检测单元具体包括探头、前置放大电路、线性放大电路、滤波电路及比较器；

探头用于检测静电参数并输出反应静电参数大小的电压值，探头的输出端与前置放大电路输入端耦接；

前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；

线性放大电路的输出端与滤波电路的输入端耦接；

滤波电路的输出端与比较器的第一输入端耦接；

比较器的第二输入端耦接安全阈值电压源，比较器根据第一输入端与第二输入端的大小关系输出所述开启控制指令或所述停止控制指令。

3.根据权利要求2所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述静电检测单元还包括信号转换电路，信号转换电路的输入端与比较器的输出端耦接，信号转换电路用于将电信号形式的开启控制指令或停止控制指令转换为非电形式的开启控制指令或停止控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述静电检测单元包括探头、前置放大电路、线性放大电路、AD转换电路及微处理器；

探头用于检测静电参数并输出反应静电参数大小的电压值，探头的输出端与前置放大电路输入端耦接；

前置放大电路的输出端与线性放大电路的输入端耦接；

线性放大电路的输出端与AD转换电路的输入端耦接，AD转换电路的输出端与微处理器耦接；

微处理器用于对AD转换电路输出的信号进行处理，然后输出开启控制指令或停止控制指令。

5.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、气路控制阀、喷洒器控制阀、喷洒器及监视仪表；

所述导电介质储存容器用于储存气态导电介质；所述导电介质储存容器与气路控制阀连通；所述气路控制阀与气态导电介质的气源连接；

所述喷洒器通过喷洒器控制阀与所述导电介质储存容器连通，所述喷洒器控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关闭；

所述监视仪表用于检测容器中的气态导电介质的压力并显示。

6.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、液路控制阀、气路控制阀、喷洒器及监视仪表；

所述导电介质储存容器与液路控制阀连通，液态导电介质通过所述液路控制阀流入并储存在导电介质储存容器中；

所述导电介质储存容器还与气路控制阀连通；所述气路控制阀与车辆上的空气压缩机连接；气路控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断；

所述喷洒器与所述导电介质储存容器连通；

所述监视仪表用于检测容器中的液态导电介质容量及容器中的压力并显示。

7.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述导电介质喷洒单元包括导电介质储存容器、喷洒器控制阀与喷洒器；

导电介质储存容器用于存储液体导电介质，喷洒器通过喷洒器控制阀与导电介质储存容器连通，喷洒器控制阀在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断，导电介质储存容器中的液体导电介质在化学力的作用下通过喷洒器喷洒出去；所述液体导电介质为水与CO2气体的混合物，且水与CO2气体的体积比小于1:1。

8.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述导电介质喷洒单元包括液体增压装置、控制器与喷洒器；

所述液体增压装置具有液体入口，液体导电介质通过液体入口进入，喷洒器与液体增压装置的液体出口连通；

控制器用于根据控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令进一步控制液体增压装置的开始工作或停止工作；

开始工作时，液体增压装置将输入的液体导电介质增压后由喷洒器喷洒出去；停止工作时，液体增压装置关断液体入口与液体出口的通路。

9.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述导电介质喷洒单元包括储存容器、流量阀、调压阀、气路控制阀、导电固体粉末容器、混合装置、喷洒器控制阀及喷洒器；

所述储存容器与所述流量阀连通，液体通过流量阀进入储存容器；

储存容器通过气路控制阀与调压阀连通，气体通过调压阀与气路控制阀进入储存容器中；

储存容器与混合装置连通，储存容器中的液体在气体的增压作用下进入混合装置，导电固体粉末容器与混合装置连通；

混合装置用于按照一定比例调配固体粉末与液体，使其形成悬浊液；

混合装置还通过喷洒器控制阀与喷洒器连通；喷洒器控制阀用于在控制信号输出单元的开启控制指令或停止控制指令的控制下开启或关断。

10.根据权利要求5~7或9中任意一项所述的一种静电防护装置，其特征在于，导电介质储存容器为带储压功能的容器。

11.根据权利要求5~9中任意一项所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述喷洒器为可调式旋转洒水器。

12.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述静电参数包括静电电压、静电电流以及静电电场强度。

13.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述被防护物为车辆，导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆上部，或者所述导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆前部；

所述静电检测单元为多个且分布在车辆的不同位置；各个静电检测单元均与所述导电介质喷洒单元具有控制信号连接；

所述导电介质喷洒单元用于在任意一个所述静电检测单元输出开启控制指令时将其内部储存的导电介质喷洒到车辆上以使所述导电介质在车辆与大地之间形成电荷泄放通道以及在车辆不同位置积累的不同极性电荷之间形成电荷泄放通道；

所述导电介质喷洒单元还用于在收到全部静电检测单元输出的停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

14.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，导电介质喷洒单元的喷洒器位于车辆内部；

所述静电检测单元为多个且分布在车辆内部的不同位置；各个静电检测单元均与所述导电介质喷洒单元具有控制信号连接；

所述导电介质喷洒单元用于在任意一个所述静电检测单元输出开启控制指令时将其内部储存的导电介质喷洒到车辆上以使所述导电介质在车辆内部不同位置积累的不同极性电荷之间形成电荷泄放通道；

所述导电介质喷洒单元还用于在收到全部静电检测单元输出的停止控制指令时停止喷洒所述导电介质。

15.根据权利要求1所述的一种静电防护装置，其特征在于，所述导电介质以柱状或雾状形式喷出。

16.根据权利要求15所述的一种静电防护装置，其特征在于，带有固体颗粒的悬浊液导电介质喷洒出来后以气溶胶状态存在于环境中。