CN109490645B - 一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置，包括旋流进风流道、遮光减阻排风装置、静电产生与电位电量检测机构，旋流进风流道包括加热层、保温层、内风道壁、螺旋导流板、进风管道、风道加热器；遮光减阻排风装置包括出风管道、球形管套、内嵌遮光体、排风机；静电产生与电位电量检测机构包括静电电位电量探针、可调节静电探针机构、直线电机、可拆卸物料振动板、激振电机。通过风温控制，检测不同温度下物料热耦合情况；通过遮光减阻排风装置可实现机体内部无光线环境，监测放电情况，通过静电产生与电位电量检测机构可产生静电并对电量电位检测。本发明结构紧凑，可实现静电发生检测一体，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及在实际生产中易产生静电的物料在振动及热耦合下作用下的静电发生与检测，尤其涉及易产生静电累积及燃爆危险的物料在气流与振动过程中的静电产生与检测。
背景技术
目前的静电检测多为对已产生静电情况下的检测，静电发生于检测不为一体，针对振动过程中静电产生方面、静电放电方面、静电测量方面存在一些不足。
静电放电有电晕放电、刷形放电、火花放电、电弧放电、雷型放电等形式。电晕放电是发生在尖端或曲率半径很小处附近的局部放电；刷形放电产生于荷电物料背面粒紧贴金属导体时正面产生的放电；火花放电是带电体之间发生的通道单一的放电。电弧放电是由于电极间消电离不充分，放电点不分散，多次连续在同一处的放电；雷型放电是悬浮在空间的大范围、高密度带电粒子形成的闪电状放电。振动板筒内存在曲率半径很小的金属部分，同时物料也会与金属板进行碰撞接触，故高电位的荷电物料在振动中有可能发生电晕放电与刷形放电两种放电形式，两者在放电过程中均会产生引燃危险，甚至导致爆炸，其静电燃爆一直是国内外防灾研究关注的难点。
静电测量分为静电电位测量和静电电荷测量。其中，静电电位测量包括接触测量和非接触测量两种；静电电荷测量多为法拉第筒法，这种方法需要将待测物料投入法拉第筒内，并不能对带电量进行过程中的测量。
发明内容
本发明需要解决的问题是克服现有技术不足，提供一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置，可实时检测物料在热耦合振动下的静电产生情况以及对静电电位电量进行检测，研究不同风温、不同振幅、不同频率下的物料的静电产生情况，静电放电过程中的燃爆危险，实时检测过程中静电电压与电量。
为实现上述本发明采用以下技术方案：
一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置，其特征在于，包括旋流进风流道(Ⅰ)、遮光减阻排风装置(Ⅱ)、静电产生与电位电量检测机构(Ⅲ)；所述旋流进风流道，外形为筒形结构，包括加热层(10)、保温防护层(8)、内风道壁(11)、螺旋导流板(9)、箱体(12)、进风管道(22)、风量调节阀(23)、鼓风机(25)、风道加热器(24)，所述遮光减阻排风装置包括出风管道(4)、球形管套(2)、内嵌遮光体(3)、排风机(1)、集气导流排风道(21)；静电产生与电位电量检测机构包括静电电位电量探针(29)、可调节静电探针机构(13)、直线电机(5)、行程开关(26)、振动配合板(14)、可拆卸物料振动板(17)、激振电机(15)、橡胶弹簧(16)；出风管道(4)、球形管套(2)、集气导流排风道(21)之间用法兰连接，内嵌遮光体(3)利用固定支架固定在球形管套(2)的中部，集气导流排风道(21)与箱体连接，进风管道(22)、鼓风机(25)、风道加热器(24)三者通过法兰连接，进气管道(22)与箱体(12)连接，空气经鼓风机(25)吹入，在风道加热器(24)中达到预设温度，预设温度为物料热耦合作用下所研究的热风温度，加热层(10)、保温防护层(8)、内风道壁(11)与箱体(12)连接，进风道中的螺旋导流板(9)将热风引流平铺至可拆卸物料振动板(17)上，与振动的物料发生热交换后再经由集气导流排风道(21)排出箱体，静电电位电量探针(29)安装于可调节静电探针机构末端并对下方可拆卸物料振动板上物料进行静电检测，激振电机安装于振动配合板上，振动配合板与可拆卸物料振动板通过螺栓连接，激振电机产生的激振力由振动配合板传至可拆卸物料振动板并作用于物料，橡胶弹簧安装于振动配合板下方，达到减震、缓冲、降噪。
根据权利要求1所述的进风流道，其特征在于，进风管道(22)与加热层(10)外壁相切位置进入，进风管道(22)内径为内风道壁(11)与加热层(10)外壁夹缝的4/5至9/10，热风与加热层(10)外壁相切进入进风道(7)，在进风道(7)上部1/4至1/3形成旋流气层，加热层(10)温度与进风温度一致，螺旋导流板(9)盘绕在加热层(10)外壁上，螺旋导流板(9)板宽为内风道壁(11)与加热层(10)外壁夹缝的1/3至1/2，螺旋角度在270°至360°，螺旋导流板(9)螺距为进风管道(12)内径的3至4倍。
本发明所述的遮光减阻排风装置，其特征在于内嵌遮光体(3)最大直径为出风管道(4)内径的1.1倍至1.2倍，球形管套(2)内径为出风管道(4)内径的1.5倍至1.6倍，出风管道(4)内径为进风管道(22)内径2倍至2.5倍，且内嵌遮光体(3)外层涂有第一光吸收涂层(32)，出风管道(4)内层、球形管套(2)内层涂有第二光吸收涂层(33)，光线被阻隔在内嵌遮光体(3)靠近排风机(1)一侧，光线经过漫反射在内嵌遮光体(3)靠近箱体一侧被第一光吸收涂层(32)与第二光吸收涂层(33)吸收，集气导流排风道(21)内下侧的感光摄像仪(20)处于完全没有光线的环境，正下方物料放电情况可以实时记录。
本发明所述的内嵌遮光体(3)，其特征在于分为前半球体、过渡段、后半球体；靠近排风机(1)部分为前半球体，其直径为出风管道(4)内径1.1倍至1.2倍，前半球体球心与球形管套(2)球心重合；远离排风机部分为后半球体，直径为出风管道(4)内径的1/7至1/6；两球心距离为出风管道半径的3/4至4/5，两球心连线与出风管道(4)轴线重合，过渡段与两球体相切。
本发明所述的可调节静电探针机构(13)，其特征在于静电电位电量探针(29)安装在上连杆(28)端头以及行程杆(27)下端，上连杆(28)端头与行程杆(27)下端的静电电量电位探针(29)高度一致，上连杆(28)设置3至8个，上连杆(28)、行程杆(27)为绝缘杆，每一个上连杆(28)通过一个转动副与固定支杆(31)连接，固定支杆(31)为绝缘材质，每一个下连杆(30)通过两个转动副分别与对应的活动上连杆(28)、行程杆(27)下端连接，下连杆(30)与上连杆(28)数量相匹配，设置3至8个，下连杆(30)为绝缘材料，下连杆(30)旋转角度为30°至60°，下连杆(30)长度为上连杆(28)的1/2，下连杆(30)与上连杆(28)的转动连接位于上连杆(28)1/2处，在行程杆(27)上下移动时，保证所有的静电电量电位探针(29)的探测高度一致，行程杆(27)上端与直线电机(5)利用联轴器连接，行程杆(27)上端一侧安装两个行程开关(26)，行程开关(26)两个极限位置与下连杆(30)旋转角度两个界限位置相匹配。
本发明所述的集气导流排风道(21)，其特征在于分为上段与下段，上段为圆管，内径为进气管道内径的2至2.5倍；下段为变径管，截面形状为两段半径相同的圆弧过渡，两段圆弧间用相切直线连接，圆弧半径为进气管道内径的1.1至1.2倍，直线与水平夹角为30°至40°，下端内径为进气管内径的4至5倍；集气导流排风道(21)下端与内风道下端距离为进风管内径的4至5倍。
激振电机(15)与振动配合板(14)固定，可拆卸物料振动板(17)与振动配合板(14)连接处有绝缘层(18)，可拆卸物料振动板(17)上表面为绝缘层(18)，可拆卸物料振动板(17)外形为内圆外方结构，橡胶弹簧(16)与振动配合板(14)下方连接，振动配合板(14)与上方间隙为最大振幅的1.5倍至2倍。
附图说明
图1是本发明一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置正视结构示意图；
图2是本发明进风管道内壁与加热层外壁相切俯视结构示意图；
图3是遮光减阻排风装置结构示意图；
图4是静电发生与电位电量检测机构上行程极限位置示意图；
图5是静电发生与电位电量检测机构下行程极限位置示意图；
图6是内嵌遮光体结构示意图；
图7是集气导流排风道结构示意图；
图中标号名称：1-排风机、2-球形管套、3-内嵌遮光体、4-出风管道、5-直线电机、6-电量表、7-进风道、8-保温防护层、9-螺旋导流板、10-加热层、11-内风道壁、12-箱体、13-可调节静电探针机构、14-振动配合板、15-激振电机、16-橡胶弹簧、17-可拆卸物料振动板、18-绝缘层、19-消防花洒、20-感光摄像仪、21-集气导流排风道、22-进风管道、23-风量调节阀、24-风道加热器、25-鼓风机、26-行程开关、27-行程杆、28-上连杆、29-静电电位电量探针、30-下连杆、31-固定支杆、32-第一光吸收涂层、32-第二光吸收涂层
具体实施方式
本发明的目的是提供一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置，可精确控制进风温度，检测振动热耦合下物料静电的产生与电位电量测量，研究静电放电过程中的燃爆危险。
在实施例1，设定预设温度，空气经鼓风机(25)进入风道加热器(24)升温，可由风量调节阀(23)控制风量，加热层(10)与预设风温一致，先行对箱体(12)预热，物料置于可拆卸物料振动板(17)上，物料在激振电机(15)与热风双重作用下产生静电，可调节静电探针机构(13)在直线电机(5)与行程杆(27)的作用下，可在不同高度和范围内测得物料的电量电位，并在电量表(6)显示，集气导流排风道(21)上方的感光摄像仪(20)在可实时监测静电放电情况，热风经由集气导流排风道(21)从遮光减阻排风装置排风，若物料在箱体(12)内发生燃爆等紧急状况，整个装置断电，集气导流排风道(21)上方的消防花洒(19)应急开启。
Claims (6)
1.一种机械振动热耦合作用下的物料静电发生检测装置，其特征在于：包括旋流进风流道(Ⅰ)、遮光减阻排风装置(Ⅱ)、静电产生与电位电量检测机构(Ⅲ)；所述旋流进风流道，外形为筒形结构，包括加热层(10)、保温防护层(8)、内风道壁(11)、螺旋导流板(9)、箱体(12)、进风管道(22)、风量调节阀(23)、鼓风机(25)、风道加热器(24)，所述遮光减阻排风装置包括出风管道(4)、球形管套(2)、内嵌遮光体(3)、排风机(1)、集气导流排风道(21)；静电产生与电位电量检测机构包括静电电位电量探针(29)、可调节静电探针机构(13)、直线电机(5)、行程开关(26)、振动配合板(14)、可拆卸物料振动板(17)、激振电机(15)、橡胶弹簧(16)；出风管道(4)、球形管套(2)、集气导流排风道(21)之间用法兰连接，内嵌遮光体(3)利用固定支架固定在球形管套(2)的中部，集气导流排风道(21)与箱体连接，进风管道(22)、鼓风机(25)、风道加热器(24)三者通过法兰连接，进风管道(22)与箱体(12)连接，空气经鼓风机(25)吹入，在风道加热器(24)中达到预设温度，预设温度为物料热耦合作用下所研究的热风温度，加热层(10)、保温防护层(8)、内风道壁(11)与箱体(12)连接，进风道中的螺旋导流板(9)将热风引流平铺至可拆卸物料振动板(17)上，与振动的物料发生热交换后再经由集气导流排风道(21)排出箱体，静电电位电量探针(29)安装于可调节静电探针机构末端并对下方可拆卸物料振动板上物料进行静电检测，激振电机安装于振动配合板上，振动配合板与可拆卸物料振动板通过螺栓连接，激振电机产生的激振力由振动配合板传至可拆卸物料振动板并作用于物料，橡胶弹簧安装于振动配合板下方。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：进风管道(22)与加热层(10)外壁相切位置进入，进风管道(22)内径为内风道壁(11)与加热层(10)外壁夹缝的4/5至9/10，热风与加热层(10)外壁相切进入进风道(7)，在进风道(7)上部1/4至1/3形成旋流气层，加热层(10)温度与进风温度一致，螺旋导流板(9)盘绕在加热层(10)外壁上，螺旋导流板(9)板宽为内风道壁(11)与加热层(10)外壁夹缝的1/3至1/2，螺旋角度在270°至360°，螺旋导流板(9)螺距为进风管道(22)内径的3至4倍。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：内嵌遮光体(3)最大直径为出风管道(4)内径的1.1倍至1.2倍，球形管套(2)内径为出风管道(4)内径的1.5倍至1.6倍，出风管道(4)内径为进风管道(22)内径2倍至2.5倍，且内嵌遮光体(3)外层涂有第一光吸收涂层(32)，出风管道(4)内层、球形管套(2)内层涂有第二光吸收涂层(33)，光线被阻隔在内嵌遮光体(3)靠近排风机(1)一侧，光线经过漫反射在内嵌遮光体(3)靠近箱体一侧被第一光吸收涂层(32)与第二光吸收涂层(33)吸收，集气导流排风道(21)内下侧的感光摄像仪(20)处于完全没有光线的环境，正下方放电情况实时记录。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的内嵌遮光体(3)分为前半球体、过渡段、后半球体；靠近排风机(1)部分为前半球体，其直径为出风管道(4)内径1.1倍至1.2倍，前半球体球心与球形管套(2)球心重合；远离排风机部分为后半球体，直径为出风管道(4)内径的1/7至1/6；两球心距离为出风管道半径的3/4至4/5，两球心连线与出风管道(4)轴线重合，过渡段与两球体相切。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：静电电位电量探针(29)安装在上连杆(28)端头以及行程杆(27)下端，上连杆(28)端头与行程杆(27)下端的静电电量电位探针(29)高度一致，上连杆(28)设置3至8个，上连杆(28)、行程杆(27)为绝缘杆，每一个上连杆(28)通过一个转动副与固定支杆(31)连接，固定支杆(31)为绝缘材质，每一个下连杆(30)通过两个转动副分别与对应的活动上连杆(28)、行程杆(27)下端连接，下连杆(30)与上连杆(28)数量相匹配，设置3至8个，下连杆(30)为绝缘材料，下连杆(30)旋转角度为30°至60°，下连杆(30)长度为上连杆(28)的1/2，下连杆(30)与上连杆(28)的转动连接位于上连杆(28)1/2处，在行程杆(27)上下移动时，保证所有的静电电量电位探针(29)的探测高度一致，行程杆(27)上端与直线电机(5)利用联轴器连接，行程杆(27)上端一侧安装两个行程开关(26)，行程开关(26)两个极限位置与下连杆(30)旋转角度两个界限位置相匹配。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的集气导流排风道(21)分为上段与下段，上段为圆管，内径为进风管道内径的2至2.5倍；下段为变径管，截面形状为两段半径相同的圆弧过渡，两段圆弧间用相切直线连接，圆弧半径为进风管道内径的1.1至1.2倍，直线与水平夹角为30°至40°，下端内径为进气管内径的4至5倍；集气导流排风道(21)下端与内风道下端距离为进风管内径的4至5倍。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103176111A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 中煤科工集团重庆研究院 | 非金属材料静电安全性能测定方法及专用设备 |
| CN103221831A (zh) * | 2011-02-09 | 2013-07-24 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 静电带电测量方法和装置 |
| CN106152288A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 安阳恒安电机有限公司 | 一种智能型室内空气置换净化设备以及方法 |
| CN107677983A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-09 | 国网湖北省电力公司神农架供电公司 | 电力计量设备的测试系统 |
| CN107796996A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-13 | 浙江大学 | 具有单自由端的弯曲梁微谐振式静电计及电荷检测方法 |
| CN108020732A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种具有报警功能的电荷量测量设备 |
| CN108107282A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-01 | 中国石油大学(北京) | 碰撞颗粒的静电发生测量装置及方法 |
-
2018
- 2018-09-07 CN CN201811044910.4A patent/CN109490645B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103221831A (zh) * | 2011-02-09 | 2013-07-24 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 静电带电测量方法和装置 |
| CN103176111A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 中煤科工集团重庆研究院 | 非金属材料静电安全性能测定方法及专用设备 |
| CN106152288A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 安阳恒安电机有限公司 | 一种智能型室内空气置换净化设备以及方法 |
| CN108020732A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种具有报警功能的电荷量测量设备 |
| CN107796996A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-13 | 浙江大学 | 具有单自由端的弯曲梁微谐振式静电计及电荷检测方法 |
| CN107677983A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-09 | 国网湖北省电力公司神农架供电公司 | 电力计量设备的测试系统 |
| CN108107282A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-01 | 中国石油大学(北京) | 碰撞颗粒的静电发生测量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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