CN112306128A - 一种高压静电放电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及静电放电设备领域，特别是涉及一种高压静电放电装置，包括第一密封容器、第二密封容器、气泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一管、第二管、第三管、第四管、第五管、第六管、第七管、第八管、第一管路节点、第二管路节点、第三管路节点、第一闸极、第二闸极和传感器，本发明利用液态金属的固有属性作为电荷搬运的介质，没有机械磨损，使用寿命长。本发明中传感器的光线对射位置可以沿第五管上下移动，可以调节上液柱的长度，从而可以调节电荷每次的搬运量。本发明中能够通过传感器及时反馈电荷的搬运情况，容易控制。
Description
技术领域
本发明涉及静电放电设备领域，特别是涉及一种高压静电放电装置。
背景技术
高压静电应用中电压的精确控制较难。如果有一种放电速度可即时控制的放电装置，配合非接触式高压静电电压测量仪器，在电压超出预定值时进行缓慢放电，则可实现电压的精确控制。
最接近的现有技术是专利号：CN201410408700.4，名字：一种高压静电放电管。
现有技术存在以下缺点：1，机械损耗大。2，使用寿命短。3，每次搬运的电荷量不可调。4，依靠控制电流的大小来控制放电，却没有相应反馈来反应放电管的放电状态，所以控制难度大，需不断调整。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
1.一种高压静电放电装置：包括第一密封容器R1、第二密封容器R2、气泵B、第一电磁阀F1、第二电磁阀F2、第三电磁阀F3、第一管G1、第二管G2、第三管G3、第四管G4、第五管G5、第六管G6、第七管G7、第八管G8、第一管路节点J1、第二管路节点J2、第三管路节点J3、第一闸极IN1、第二闸极IN2和传感器CGQ；
第七管G7第二端与第六管G6第一端固定连接并连通，第六管G6第二端与第五管G5的第一端固定连接并连通，第五管G5的第二端插设在在第一密封容器R1内并与其连通，第七管G7的第一端与第二密封容器R2连通；
第四管G4的第一端与第二密封容器R2连通，第三管G3的第一端与第四管G4通过第二管路节点J2连通，第二管G2的第二端与第五管G5通过第三管路节点J3连通，第一管G1的第二端与第一密封容器R1连通，第四管G4的第二端、第三管G3的第二端、第二管G2的第一端以及第一管G1的第一端均通过第一管路节点J1连通；
第一电磁阀F1固定安装在第四管G4并位于第一管路节点J1和第二管路节点J2之间，气泵B固定安装在第三管G3上，第二电磁阀F2固定安装在第二管G2上，第一电磁阀F1固定安装在第一管G1上；
传感器CGQ包括发射器CGQ-1和接收器CGQ-2，发射器CGQ-1和接收器CGQ-2分别安装在第五管G5的两侧，发射器CGQ-1和接收器CGQ-2处于同一水平面；
第一密封容器R1内盛装有液态金属，第二密封容器R2内装有气体；
第六管G6的材料由导电材料制成，第一管G1、第五管G5和第七管G7均有绝缘材料制成；
第五管G5由透明材料制成；
第二管G2与第五管G5连通处固定连接有第一膜M1，且第一膜M1位于第二管G2内，第七管G7与第二密封容器R2连通处固定连接有第二膜M2，且第二膜M2位于第二密封容器R2内，第一膜M1和第二膜M2均可以使气体通过，但不能使液体通过；
第一闸极IN1与液态金属电性连接，第二闸极IN2与第六管G6电性连接；
第六管G6的第二端与传感器CGQ的对射光线之间的距离为H2，传感器CGQ的对射光线与第三管路节点J3之间的距离为H1，其中H2小于H1；
第七管G7的第一端与传感器CGQ的对射光线之间的距离大于H1。
2.根据技术内容1所述的一种高压静电放电装置：所述液态金属为汞。
3.根据技术内容1所述的一种高压静电放电装置：所述第五管G5的材料为石英。
4.根据技术内容1所述的一种高压静电放电装置：还包括控制器，控制器与传感器CGQ之间具有电性连接，控制器与第一电磁阀F1之间具有电性连接，控制器与第二电磁阀F2之间具有电性连接，控制器与第三电磁阀F3之间具有电性连接，控制器与气泵B之间具有电性连接。
5.根据技术内容4所述的一种高压静电放电装置：控制器具有液柱建立流程、液柱分段流程和液柱恢复流程：
建立流程用于使第一密封容器R1内的液态金属在第五管G5内上升至传感器CGQ的检测位置；液柱分段流程用于将液柱建立流程所建立的液柱在第三管路节点J3处进行分割为上液柱和下液柱，并使第三管路节点J3以上的上液柱上升至第六管G6处；液柱恢复流程用于使上液柱和下液柱合并。
6.根据技术内容5所述的一种高压静电放电装置：所述液柱建立流程具有如下步骤：
步骤a1：控制器控制第一电磁阀F1打开；
步骤a2：控制器控制气泵B开始工作，使第二密封容器R2内的空气通过第三管G3抽入到第一密封容器R1内；
步骤a3：第一密封容器R1内压力增大，压力推动第一密封容器R1内的金属液体沿第五管G5上升，当传感器CGQ对射光线被截断时，控制器控制第一电磁阀F1关闭，同时，控制器控制气泵B停止工作，液柱建立流程结束。
7.根据技术内容5所述的一种高压静电放电装置：所述液柱分段流程具有如下步骤：
步骤b1：控制器控制第二电磁阀F2打开；
步骤b2：控制器控制气泵B开始工作，使第二密封容器R2内的空气依次通过第三管G3和第二管G2抽至第五管G5内，使第五管G5内的液态金属分段，形成上液柱和下液柱；
步骤b3：当传感器CGQ对射光线由被截断状态变成未被截断状态时，控制器控制气泵B停止工作，同时，控制器控制第二电磁阀F2关闭，液柱分段流程结束。
8.根据技术内容5所述的一种高压静电放电装置：所述液柱恢复流程具有如下步骤：
步骤c1：控制器控制第三电磁阀F3打开，同时，控制器控制第二电磁阀F2打开；
步骤c2：在上液柱重力作用下下降，同时，将第五管G5内的气体依次通过第二管G2和第四管G4压至第二密封容器R2内，直至上液柱与下液柱接触，液柱分段流程结束。
9.根据技术内容1所述的一种高压静电放电装置：传感器CGQ的光线对射位置可以沿第五管G5上下移动。
有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
一、本发明提供了一种新的技术思路。
二、本发明利用液态金属的固有属性作为电荷搬运的介质，没有机械磨损，使用寿命长。
三、本发明中传感器的光线对射位置可以沿第五管上下移动，可以调节上液柱的长度，从而可以调节电荷每次的搬运量。
四、本发明中能够通过传感器及时反馈电荷的搬运情况，容易控制。
附图说明
图1本发明的实施例的结构示意图。
图2本发明的实施例的状态示意图，图2的时间顺序承接图1。
图3本发明的实施例的状态示意图，图3的时间顺序承接图2。
图4本发明的实施例的状态示意图，图4的时间顺序承接图3。
图5本发明的实施例的状态示意图，图5的时间顺序承接图4。
图6本发明的实施例的状态示意图，图6的时间顺序承接图5。
图7本发明的实施例的状态示意图，图7的时间顺序承接图6。
图8本发明的实施例的状态示意图，图8的时间顺序承接图7。
图9本发明的实施例的状态示意图，图9的时间顺序承接图8。
图10本发明的实施例的控制框图。
图中标号说明：
第一密封容器 R1 、第二密封容器 R2 、气泵 B 、第一电磁阀 F1 、第二电磁阀 F2 、第三电磁阀 F3 、第一管 G1 、第二管 G2 、第三管 G3 、第四管 G4 、第五管 G5 、第六管G6 、第七管 G7 、第八管 G8 、第一管路节点 J1 、第二管路节点 J2 、第三管路节点 J3 、第一闸极 IN1 、第二闸极 IN2 、传感器 CGQ 、发射器 CGQ-1 、接收器 CGQ-2 、第一膜 M1、第二膜 M2 。
具体实施方式
如图1-10所示，一种高压静电放电装置，包括第一密封容器R1、第二密封容器R2、气泵B、第一电磁阀F1、第二电磁阀F2、第三电磁阀F3、第一管G1、第二管G2、第三管G3、第四管G4、第五管G5、第六管G6、第七管G7、第八管G8、第一管路节点J1、第二管路节点J2、第三管路节点J3、第一闸极IN1、第二闸极IN2和传感器CGQ；
第七管G7第二端与第六管G6第一端固定连接并连通，第六管G6第二端与第五管G5的第一端固定连接并连通，第五管G5的第二端插设在在第一密封容器R1内并与其连通，第七管G7的第一端与第二密封容器R2连通；
第四管G4的第一端与第二密封容器R2连通，第三管G3的第一端与第四管G4通过第二管路节点J2连通，第二管G2的第二端与第五管G5通过第三管路节点J3连通，第一管G1的第二端与第一密封容器R1连通，第四管G4的第二端、第三管G3的第二端、第二管G2的第一端以及第一管G1的第一端均通过第一管路节点J1连通；
第一电磁阀F1固定安装在第四管G4并位于第一管路节点J1和第二管路节点J2之间，气泵B固定安装在第三管G3上，第二电磁阀F2固定安装在第二管G2上，第一电磁阀F1固定安装在第一管G1上；
传感器CGQ包括发射器CGQ-1和接收器CGQ-2，发射器CGQ-1和接收器CGQ-2分别安装在第五管G5的两侧，发射器CGQ-1和接收器CGQ-2处于同一水平面，接收器CGQ-2用于接收发射器CGQ-1发出的光线；
第一密封容器R1内盛装有液态金属，第二密封容器R2内装有气体；
第六管G6的材料由导电材料制成，第一管G1、第五管G5和第七管G7均有绝缘材料制成；
第五管G5由透明材料制成；发射器CGQ-1发出的光线可穿过第五管G5对射到接收器CGQ-2上；
第二管G2与第五管G5连通处固定连接有第一膜M1，且第一膜M1位于第二管G2内，第七管G7与第二密封容器R2连通处固定连接有第二膜M2，且第二膜M2位于第二密封容器R2内，第一膜M1和第二膜M2均可以使气体通过，但不能使液体通过；
第一闸极IN1与液态金属电性连接，第二闸极IN2与第六管G6电性连接；
第六管G6的第二端与传感器CGQ的对射光线之间的距离为H2，传感器CGQ的对射光线与第三管路节点J3之间的距离为H1，其中H2小于H1；
第七管G7的第一端与传感器CGQ的对射光线之间的距离大于H1。
液态金属为汞。
第五管G5的材料为石英。
还包括控制器，控制器与传感器CGQ之间具有电性连接，控制器与第一电磁阀F1之间具有电性连接，控制器与第二电磁阀F2之间具有电性连接，控制器与第三电磁阀F3之间具有电性连接，控制器与气泵B之间具有电性连接。
控制器具有液柱建立流程、液柱分段流程和液柱恢复流程：
建立流程用于使第一密封容器R1内的液态金属在第五管G5内上升至传感器CGQ的检测位置；液柱分段流程用于将液柱建立流程所建立的液柱在第三管路节点J3处进行分割为上液柱和下液柱，并使第三管路节点J3以上的上液柱上升至第六管G6处；液柱恢复流程用于使上液柱和下液柱合并。
液柱建立流程具有如下步骤：
步骤a1：控制器控制第一电磁阀F1打开；
步骤a2：控制器控制气泵B开始工作，使第二密封容器R2内的空气通过第三管G3抽入到第一密封容器R1内；
步骤a3：第一密封容器R1内压力增大，压力推动第一密封容器R1内的金属液体沿第五管G5上升，当传感器CGQ对射光线被截断时，控制器控制第一电磁阀F1关闭，同时，控制器控制气泵B停止工作，液柱建立流程结束。
液柱分段流程具有如下步骤：
步骤b1：控制器控制第二电磁阀F2打开；
步骤b2：控制器控制气泵B开始工作，使第二密封容器R2内的空气依次通过第三管G3和第二管G2抽至第五管G5内，使第五管G5内的液态金属分段，形成上液柱和下液柱；
步骤b3：当传感器CGQ对射光线由被截断状态变成未被截断状态时，控制器控制气泵B停止工作，同时，控制器控制第二电磁阀F2关闭，液柱分段流程结束。
液柱恢复流程具有如下步骤：
步骤c1：控制器控制第三电磁阀F3打开，同时，控制器控制第二电磁阀F2打开；
步骤c2：在上液柱重力作用下下降，同时，将第五管G5内的气体依次通过第二管G2和第四管G4压至第二密封容器R2内，直至上液柱与下液柱接触，液柱分段流程结束。
传感器CGQ的光线对射位置可以沿第五管G5上下移动。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高压静电放电装置，其特征在于：包括第一密封容器（R1）、第二密封容器（R2）、气泵（B）、第一电磁阀（F1）、第二电磁阀（F2）、第三电磁阀（F3）、第一管（G1）、第二管（G2）、第三管（G3）、第四管（G4）、第五管（G5）、第六管（G6）、第七管（G7）、第八管（G8）、第一管路节点（J1）、第二管路节点（J2）、第三管路节点（J3）、第一闸极（IN1）、第二闸极（IN2）和传感器（CGQ）；
第七管（G7）第二端与第六管（G6）第一端固定连接并连通，第六管（G6）第二端与第五管（G5）的第一端固定连接并连通，第五管（G5）的第二端插设在在第一密封容器（R1）内并与其连通，第七管（G7）的第一端与第二密封容器（R2）连通；
第四管（G4）的第一端与第二密封容器（R2）连通，第三管（G3）的第一端与第四管（G4）通过第二管路节点（J2）连通，第二管（G2）的第二端与第五管（G5）通过第三管路节点（J3）连通，第一管（G1）的第二端与第一密封容器（R1）连通，第四管（G4）的第二端、第三管（G3）的第二端、第二管（G2）的第一端以及第一管（G1）的第一端均通过第一管路节点（J1）连通；
第一电磁阀（F1）固定安装在第四管（G4）并位于第一管路节点（J1）和第二管路节点（J2）之间，气泵（B）固定安装在第三管（G3）上，第二电磁阀（F2）固定安装在第二管（G2）上，第一电磁阀（F1）固定安装在第一管（G1）上；
传感器（CGQ）包括发射器（CGQ-1）和接收器（CGQ-2），发射器（CGQ-1）和接收器（CGQ-2）分别安装在第五管（G5）的两侧，发射器（CGQ-1）和接收器（CGQ-2）处于同一水平面；
第一密封容器（R1）内盛装有液态金属，第二密封容器（R2）内装有气体；
第六管（G6）的材料由导电材料制成，第一管（G1）、第五管（G5）和第七管（G7）均有绝缘材料制成；
第五管（G5）由透明材料制成；
第二管（G2）与第五管（G5）连通处固定连接有第一膜（M1），且第一膜（M1）位于第二管（G2）内，第七管（G7）与第二密封容器（R2）连通处固定连接有第二膜（M2），且第二膜（M2）位于第二密封容器（R2）内，第一膜（M1）和第二膜（M2）均可以使气体通过，但不能使液体通过；
第一闸极（IN1）与液态金属电性连接，第二闸极（IN2）与第六管（G6）电性连接；
第六管（G6）的第二端与传感器（CGQ）的对射光线之间的距离为H2，传感器（CGQ）的对射光线与第三管路节点（J3）之间的距离为H1，其中H2小于H1；
第七管（G7）的第一端与传感器（CGQ）的对射光线之间的距离大于H1。
2.根据权利要求1所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：所述液态金属为汞。
3.根据权利要求1所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：所述第五管（G5）的材料为石英。
4.根据权利要求1所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：还包括控制器，控制器与传感器（CGQ）之间具有电性连接，控制器与第一电磁阀（F1）之间具有电性连接，控制器与第二电磁阀（F2）之间具有电性连接，控制器与第三电磁阀（F3）之间具有电性连接，控制器与气泵（B）之间具有电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：控制器具有液柱建立流程、液柱分段流程和液柱恢复流程：
建立流程用于使第一密封容器（R1）内的液态金属在第五管（G5）内上升至传感器（CGQ）的检测位置；液柱分段流程用于将液柱建立流程所建立的液柱在第三管路节点（J3）处进行分割为上液柱和下液柱，并使第三管路节点（J3）以上的上液柱上升至第六管（G6）处；液柱恢复流程用于使上液柱和下液柱合并。
6.根据权利要求5所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：所述液柱建立流程具有如下步骤：
步骤a1：控制器控制第一电磁阀（F1）打开；
步骤a2：控制器控制气泵（B）开始工作，使第二密封容器（R2）内的空气通过第三管（G3）抽入到第一密封容器（R1）内；
步骤a3：第一密封容器（R1）内压力增大，压力推动第一密封容器（R1）内的金属液体沿第五管（G5）上升，当传感器（CGQ）对射光线被截断时，控制器控制第一电磁阀（F1）关闭，同时，控制器控制气泵（B）停止工作，液柱建立流程结束。
7.根据权利要求5所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：所述液柱分段流程具有如下步骤：
步骤b1：控制器控制第二电磁阀（F2）打开；
步骤b2：控制器控制气泵（B）开始工作，使第二密封容器（R2）内的空气依次通过第三管（G3）和第二管（G2）抽至第五管（G5）内，使第五管（G5）内的液态金属分段，形成上液柱和下液柱；
步骤b3：当传感器（CGQ）对射光线由被截断状态变成未被截断状态时，控制器控制气泵（B）停止工作，同时，控制器控制第二电磁阀（F2）关闭，液柱分段流程结束。
8.根据权利要求5所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：所述液柱恢复流程具有如下步骤：
步骤c1：控制器控制第三电磁阀（F3）打开，同时，控制器控制第二电磁阀（F2）打开；
步骤c2：在上液柱重力作用下下降，同时，将第五管（G5）内的气体依次通过第二管（G2）和第四管（G4）压至第二密封容器（R2）内，直至上液柱与下液柱接触，液柱分段流程结束。
9.根据权利要求1所述的一种高压静电放电装置，其特征在于：传感器（CGQ）的光线对射位置可以沿第五管（G5）上下移动。
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Legal Events
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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