CN108720808A - 一种腕带式人体静电安全状态监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种腕带式人体静电安全状态监测仪，通过腕带上集成一个微间隙平行金属板结构，微间隙平行金属板结构的电容远大于人体电容，则微间隙平行金属板的其中一块金属板与人体皮肤接触，相当于与人体电容串联，从而增大人体的对地电容。当人体产生静电时，人体电容上的电荷会跑到微间隙平行金属板上，即人体电容为微间隙平行金属板充电。由此可见，本发明的腕带式人体静电安全状态监测仪能够抑制人体静电积聚，进而平抑由于人体静电而释放的瞬时尖峰电压，大大减少安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明属于静电安全防护领域，尤其涉及一种腕带式人体静电安全状态监测仪。
背景技术
当前，无论是普通电子产品还是航空电子产品，因为尺寸规格的持续压缩，所以对静电敏感程度持续提高，对于火工品来说，高能炸药的开发，静电放电还会带来点火爆炸的危险，这些都对静电防护手段提出了更高的要求。当前按照标准静电防护体系标准的要求，生产区域建立防静电工作区并配备相应的资材来保证静电防护效果。在整个防护体系中，人员防护系统是最基本也是最有效的静电防护方式。当前配备的资材有防静电服装、防静电鞋和防静电手腕带等资材，其中。通过防静电手腕带使人员接地又是最有效的一种防护手段，并配合手腕带接地状态监测仪来保证接地效果，这在固定工位是没有太多的问题，但现在随着机器换人，一个员工负责多个工位已经成为常态，这个时候常规的手腕带接地系统就不是一个好的选择了，根据这种状态，也有常规的无绳手腕带，但这种手腕带利用的是人体带电压超过3000v以上时才可能发生的空气放电来降低人体带电量，根据放电能量计算公式E＝1/2CV2，这个3000v的放电等级远远大于很多火工品的点火能量以及其他电子产品的防护等级，所以这种方式不但无效还会带来更为严重的事故。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种腕带式人体静电安全状态监测仪，能够平抑由于人体静电而释放的瞬时尖峰电压，避免安全事故的发生。
一种腕带式人体静电安全状态监测仪，包括腕带以及安装在腕带上的微间隙平行金属板结构，且所述微间隙平行金属板结构的其中一块金属板与人体皮肤接触，另一块金属板悬浮接地，同时，所述微间隙平行金属板结构的电容大于人体电容，且电容值相差至少两个量级；
所述微间隙平行金属板结构的间隙为亚微米量级。
进一步地，所述微间隙平行金属板结构的外边缘为封装结构，使得微间隙平行金属板结构内部形成密封空腔。
进一步地，一种腕带式人体静电安全状态监测仪，还包括安装在腕带上的压力传感器、红外传感器、控制器、电机、释放按钮、主动轴以及固定轴；
所述压力传感器用于测量腕带对手腕的压力；
所述红外传感器用于感应所述监测仪是否被佩戴；
所述固定轴用于固定腕带的一端，且腕带的另一端缠绕在所述主动轴上；
所述控制器用于在所述监测仪被佩戴时，控制所述电机转动或停止，其中，当所述压力不大于设定阈值T2时，所述控制器控制电机正转，从而驱动所述主动轴收紧腕带；当所述压力大于设定阈值T2时，所述控制器控制电机停止转动；
所述释放按钮用于在被按下时触发控制器去控制所述电机反转，从而驱动所述主动轴释放腕带。
进一步地，一种腕带式人体静电安全状态监测仪，还包括安装在腕带内侧的固定座；
所述压力传感器、红外传感器、控制器、电机、释放按钮、主动轴以及固定轴安装在所述固定座上。
有益效果：
1、本发明提供一种腕带式人体静电安全状态监测仪，通过腕带上集成一个微间隙平行金属板结构，微间隙平行金属板结构的电容远大于人体电容，则微间隙平行金属板的其中一块金属板与人体皮肤接触，相当于与人体电容串联，从而增大人体的对地电容。当人体产生静电时，人体电容上的电荷会跑到微间隙平行金属板上，即人体电容为微间隙平行金属板充电。同时，由于微间隙平行金属板的电容是固定的，则当微间隙平行金属板的电荷积聚到一定量时，微间隙平行金属板的电压达到其自身的击穿电压，微间隙平行金属板内部就会击穿放电，而该击穿电压远远小于人体对外释放静电的电压。由此可见，本发明的腕带式人体静电安全状态监测仪能够抑制人体静电积聚，进而平抑由于人体静电而释放的瞬时尖峰电压，大大减少安全事故的发生。
2、本发明提供一种腕带式人体静电安全状态监测仪，通过红外感应器识别监测仪是否被佩戴，通过压力传感器识别腕带对手腕的压力，从而控制电机自动收紧或释放腕带，使得微间隙平行金属板结构与人体皮肤保持良好的接触。因此本发明提供的腕带式人体静电安全状态监测仪，不管手腕粗细状态，都能够实现同等的收紧张力，从而获得良好的静电防护效果。
附图说明
图1为本发明提供的一种腕带式人体静电安全状态监测仪的结构示意图；
图2为本发明提供的微间隙平行金属板结构的示意图；
图3为本发明提供的腕带式人体静电安全状态监测仪的原理示意图；
图4为本发明提供的另一种腕带式人体静电安全状态监测仪的主视图；
图5为本发明提供的另一种腕带式人体静电安全状态监测仪的三维结构示意图；
1-腕带，2-主动轴，3-电机，4-固定轴，5-固定座，6-压力传感器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
参见图1，该图为本实施例提供的一种腕带式人体静电安全状态监测仪的结构示意图。一种腕带式人体静电安全状态监测仪，包括腕带以及安装在腕带上的微间隙平行金属板结构，且所述微间隙平行金属板的其中一块金属板与人体皮肤接触，另一块金属板悬浮接地，同时，所述微间隙平行金属板结构的电容大于人体电容，且相差至少两个量级。
参见图2，该图为本申请实施例提供的微间隙平行金属板结构的示意图。所述微间隙平行金属板结构的间隙为亚微米量级。
需要说明的是，微间隙平行金属板结构形成一个平板电容，两块金属板之间的间距、气压以及填充气体可以根据实际需要选择。因此，根据C固＝εS/4πkd可以获取不同数值的电容，其中C固为微间隙平行金属板结构的电容，ε为介电常数，S为微间隙平行金属板结构的两块金属板的正对面积，d为微间隙平行金属板结构的两块金属板之间的间隙长度，k为静电力常量。
为了控制两个金属板之间的气压等状况，以便改变微间隙平行金属板结构的击穿电压点和电容数值。可选地，所述微间隙平行金属板结构的外边缘为封装结构，使得微间隙平行金属板结构内部形成密封空腔。
本实施例的工作原理为：
参见图3，该图为本实施例提供的腕带式人体静电安全状态监测仪的原理示意图。在本实施例的腕带上集成一个微间隙平行金属板结构，微间隙平行金属板结构本身为一个电容数值远大于人体电容C人的大电容，利用微间隙平行金属板结构形成的电容与人体电容C人串联，增大人体的对地电容。当人体产生静电时，相当于人体电容表面分布着很多电荷，由于C固与C人串联，则人体电容C人上的电荷会跑到微间隙平行金属板C固上，即C人为C固充电。同时，由于微间隙平行金属板的电容是固定的，则根据C固＝Q固/U固，当微间隙平行金属板的电荷积聚到一定量时，微间隙平行金属板的电压达到其自身的击穿电压，微间隙平行金属板内部就会击穿放电，而该击穿电压远远小于人体对外释放静电的电压。由此可见，本实施例的腕带式人体静电安全状态监测仪能够抑制人体静电积聚，进而平抑由于人体静电而释放的瞬时尖峰电压，大大减少安全事故的发生。
实施例二
现有的手腕带，一般都是通过人为调整相应的松紧度与人体手腕配合，这个佩戴中就会有松有紧，这样防护或者监测的效果就会随着佩戴的情况有所区别。因此，为了解决不管手腕粗细状态，都能够实现同等的收紧张力，使得微间隙平行金属板结构与人体皮肤保持良好的接触，进而获得良好的静电防护效果。基于以上实施例，本实施例提供另一种腕带式人体静电安全状态监测仪。
参见图4、图5，分别为本实施例提供的另一种腕带式人体静电安全状态监测仪的主视图和三维结构示意图。一种腕带式人体静电安全状态监测仪，还包括安装在腕带上的压力传感器6、红外传感器、控制器、电机3、主动轴2、固定轴4以及安装在腕带1内侧的固定座5。
所述压力传感器6用于测量腕带1对手腕的压力。
所述红外传感器用于感应所述监测仪是否被佩戴，其中，所述红外传感器探测到的红外辐射大于设定阈值T1时，所述监测仪判断为被佩戴，否则未被佩戴。
所述固定轴4用于固定腕带1的一端，且腕带1的另一端缠绕在所述主动轴2上。
所述控制器用于在所述监测仪被佩戴时，控制所述电机3转动或停止，其中，当所述压力不大于设定阈值T2时，所述控制器控制电机3正转，从而驱动所述主动轴2收紧腕带；当所述压力大于设定阈值T2时，所述控制器控制电机3停止转动；
所述释放按钮用于在被按下时触发控制器去控制所述电机3反转，从而驱动所述主动轴2释放腕带1。
所述压力传感器6、红外传感器、控制器、电机3、释放按钮、主动轴2以及固定轴4安装在所述固定座5上。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种腕带式人体静电安全状态监测仪，其特征在于，包括腕带以及安装在腕带上的微间隙平行金属板结构，且所述微间隙平行金属板结构的其中一块金属板与人体皮肤接触，另一块金属板悬浮接地，同时，所述微间隙平行金属板结构的电容大于人体电容，且电容值相差至少两个量级；
所述微间隙平行金属板结构的间隙为亚微米量级。
2.如权利要求1所述的一种腕带式人体静电安全状态监测仪，其特征在于，所述微间隙平行金属板结构的外边缘为封装结构，使得微间隙平行金属板结构内部形成密封空腔。
3.如权利要求1所述的一种腕带式人体静电安全状态监测仪，其特征在于，还包括安装在腕带上的压力传感器、红外传感器、控制器、电机、释放按钮、主动轴以及固定轴；
所述压力传感器用于测量腕带对手腕的压力；
所述红外传感器用于感应所述监测仪是否被佩戴；
所述固定轴用于固定腕带的一端，且腕带的另一端缠绕在所述主动轴上；
所述控制器用于在所述监测仪被佩戴时，控制所述电机转动或停止，其中，当所述压力不大于设定阈值T2时，所述控制器控制电机正转，从而驱动所述主动轴收紧腕带；当所述压力大于设定阈值T2时，所述控制器控制电机停止转动；
所述释放按钮用于在被按下时触发控制器去控制所述电机反转，从而驱动所述主动轴释放腕带。
4.如权利要求3所述的一种腕带式人体静电安全状态监测仪，其特征在于，还包括安装在腕带内侧的固定座；
所述压力传感器、红外传感器、控制器、电机、释放按钮、主动轴以及固定轴安装在所述固定座上。
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