JP3240470B2 - 静電気測定装置 - Google Patents
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N27/60—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体、溶剤など
の流動又は堆積或いは噴霧する物質の静電気や微粒子を
含むガスの静電気を、電界や電位や電荷量等の静電気的
変量として測定する装置に関する。
の流動又は堆積或いは噴霧する物質の静電気や微粒子を
含むガスの静電気を、電界や電位や電荷量等の静電気的
変量として測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特公平７−１２９１号公報には、容器内
で流動する粉粒体の帯電電位を検出する装置が開示され
ている。この装置は、ガスで粉粒体を流動させる容器の
外面に電位センサを取り付け、この電位センサの検出部
を容器に設けられた検出口（窓孔）に対向させ、この検
出口と電位センサとの間の板状の間隙にエアーを噴射し
て、垂直なエアーカーテンを形成することにより、電位
センサの検出部への粉粒体の接触を防止しながら、粉粒
体の電位を測定するものである。
で流動する粉粒体の帯電電位を検出する装置が開示され
ている。この装置は、ガスで粉粒体を流動させる容器の
外面に電位センサを取り付け、この電位センサの検出部
を容器に設けられた検出口（窓孔）に対向させ、この検
出口と電位センサとの間の板状の間隙にエアーを噴射し
て、垂直なエアーカーテンを形成することにより、電位
センサの検出部への粉粒体の接触を防止しながら、粉粒
体の電位を測定するものである。
【０００３】また、特開平５−１２６８８３号には、複
写機等に用いられる現像剤等の導電性粉体をサンプリン
グしてその帯電電荷を測定するに当たり、計測器の測定
誤差を修正するための校正装置が開示されている。この
装置は、導電性粉体をろう斗から落下させながら、所定
の電圧を印加し、その時の粉粒体の電荷量を吸引式ファ
ラデーゲージで測定し、その測定値を基準ファラデーゲ
ージと比較して、その誤差を電荷計測器毎に予め校正す
る。
写機等に用いられる現像剤等の導電性粉体をサンプリン
グしてその帯電電荷を測定するに当たり、計測器の測定
誤差を修正するための校正装置が開示されている。この
装置は、導電性粉体をろう斗から落下させながら、所定
の電圧を印加し、その時の粉粒体の電荷量を吸引式ファ
ラデーゲージで測定し、その測定値を基準ファラデーゲ
ージと比較して、その誤差を電荷計測器毎に予め校正す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の前者の従来技術
では、流動する帯電粉粒体（浮遊帯電粉粒雲）の電位を
測定することを意図しているものの、次のような問題点
があった。 容器内で浮遊する浮遊帯電粉粒雲の電位は、容器の
中心部で最大値となり、側壁部では零ボルトに近くなる
ため、側壁部に電位センサを設置して電位を測定すると
いう方法では、意図する電位測定値が得られない。 エアーカーテンは、容器の検出口の背面に沿って流
れるエアーの層流であるため、容器から粉粒体を逆に電
位センサの検出部中に導入する事態も生じ、粉粒体が電
位センサ内に入り込んでセンサ本来の検出精度を保証で
きなくなってしまう問題がある。 浮遊帯電粉粒雲からなるべく高い電位を得ようとす
ると、電位センサを容器の側壁外部ではなく容器の内方
へ配置することになるが、そうすると、浮遊帯電粉粒雲
が容器内で形成する電界を乱すとか、電位検出電極に粉
粒体が衝突して電位検出電極自体が帯電し、測定誤差が
生ずるとか、電位検出電極と浮遊帯電粉粒雲との間で着
火性の放電が発生する危険性がある。
では、流動する帯電粉粒体（浮遊帯電粉粒雲）の電位を
測定することを意図しているものの、次のような問題点
があった。 容器内で浮遊する浮遊帯電粉粒雲の電位は、容器の
中心部で最大値となり、側壁部では零ボルトに近くなる
ため、側壁部に電位センサを設置して電位を測定すると
いう方法では、意図する電位測定値が得られない。 エアーカーテンは、容器の検出口の背面に沿って流
れるエアーの層流であるため、容器から粉粒体を逆に電
位センサの検出部中に導入する事態も生じ、粉粒体が電
位センサ内に入り込んでセンサ本来の検出精度を保証で
きなくなってしまう問題がある。 浮遊帯電粉粒雲からなるべく高い電位を得ようとす
ると、電位センサを容器の側壁外部ではなく容器の内方
へ配置することになるが、そうすると、浮遊帯電粉粒雲
が容器内で形成する電界を乱すとか、電位検出電極に粉
粒体が衝突して電位検出電極自体が帯電し、測定誤差が
生ずるとか、電位検出電極と浮遊帯電粉粒雲との間で着
火性の放電が発生する危険性がある。
【０００５】後者の従来技術は、導電性粉体をサンプリ
ングしてファラデーゲージに入れて電荷量を計測するも
ので、現に流動している粉粒体や溶剤やガスの静電気を
リアルタイムで測定することはできなく、またその校正
方法も、サンプリングした導電性粉体を用いて行うため
非常に面倒である。
ングしてファラデーゲージに入れて電荷量を計測するも
ので、現に流動している粉粒体や溶剤やガスの静電気を
リアルタイムで測定することはできなく、またその校正
方法も、サンプリングした導電性粉体を用いて行うため
非常に面倒である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粉粒
体、溶剤などの流動又は堆積或いは噴霧する物質の静電
気や微粒子を含むガスの静電気を、電界や電位や電荷量
等の静電気的変量として測定するにあたり、測定領域及
びその周辺の電界を乱したりセンサの検出電極が帯電す
るというようなことなく、リアルタイムで的確かつ精度
良く測定でき、また測定器の校正を簡単に行える静電気
測定装置を提供することにある。
体、溶剤などの流動又は堆積或いは噴霧する物質の静電
気や微粒子を含むガスの静電気を、電界や電位や電荷量
等の静電気的変量として測定するにあたり、測定領域及
びその周辺の電界を乱したりセンサの検出電極が帯電す
るというようなことなく、リアルタイムで的確かつ精度
良く測定でき、また測定器の校正を簡単に行える静電気
測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の静電気測定装置は、プローブと測定器
と校正用チェッカとからなる。検出電極及び静電気検出
回路をセンサケースに内蔵したセンサを、気体噴出用の
エアーパージ孔を先端に設けたエアーパージケース中に
収容したプローブと、センサからの出力により電界や電
位や電荷量等の静電気的変量を測定する測定器と、直流
高電圧を印加される金属平板、及び該金属平板に対して
前記エアーパージケースの先端が一定の間隔を保持する
ようにプローブを着脱自在に支持するホルダを有する校
正用チェッカとからなる。そして、該校正用チェッカの
金属平板を模擬帯電物体としてその静電気をセンサで検
出することにより、測定器の校正を行えるようにしたも
のである。
るため、本発明の静電気測定装置は、プローブと測定器
と校正用チェッカとからなる。検出電極及び静電気検出
回路をセンサケースに内蔵したセンサを、気体噴出用の
エアーパージ孔を先端に設けたエアーパージケース中に
収容したプローブと、センサからの出力により電界や電
位や電荷量等の静電気的変量を測定する測定器と、直流
高電圧を印加される金属平板、及び該金属平板に対して
前記エアーパージケースの先端が一定の間隔を保持する
ようにプローブを着脱自在に支持するホルダを有する校
正用チェッカとからなる。そして、該校正用チェッカの
金属平板を模擬帯電物体としてその静電気をセンサで検
出することにより、測定器の校正を行えるようにしたも
のである。
【０００８】この場合、金属平板に、プローブのエアー
パージ孔から噴出される気体を通過させる複数の通気孔
を設けると、プローブのエアーパージケースから気体を
噴射させながら校正が行える。
パージ孔から噴出される気体を通過させる複数の通気孔
を設けると、プローブのエアーパージケースから気体を
噴射させながら校正が行える。
【０００９】センサの検出精度を良くするため、センサ
ケースの先端部に設けられた検出孔を、エアーパージケ
ースのエアーパージ孔と対向させる。センサケースの先
端部とエアーパージケースの先端部との間に気体を導く
ため、１本又は複数本のエアーパージ用配管をエアーパ
ージケース内に設け、又は、エアーパージケースとセン
サケースとの間に、エアーパージ孔へ気体を導くエアー
通路を形成する。
ケースの先端部に設けられた検出孔を、エアーパージケ
ースのエアーパージ孔と対向させる。センサケースの先
端部とエアーパージケースの先端部との間に気体を導く
ため、１本又は複数本のエアーパージ用配管をエアーパ
ージケース内に設け、又は、エアーパージケースとセン
サケースとの間に、エアーパージ孔へ気体を導くエアー
通路を形成する。
【００１０】センサケース中にも気体を供給して該セン
サケースの検出孔から気体を噴射させ、エアーパージケ
ースのエアーパージ孔からエアーパージケース外へ噴出
させると良い。
サケースの検出孔から気体を噴射させ、エアーパージケ
ースのエアーパージ孔からエアーパージケース外へ噴出
させると良い。
【００１１】また、センサケースをセンサ収納管に収納
してエアーパージケース中に収容するとともに、センサ
ケースとセンサ収納管との間にセンサ保持筒を介在さ
せ、センサ収納管の先端部の内面と、センサケースの先
端及びセンサ保持筒の先端との間に間隙を形成し、この
間隙に連通するエアー通路をセンサ保持筒に形成しても
よい。
してエアーパージケース中に収容するとともに、センサ
ケースとセンサ収納管との間にセンサ保持筒を介在さ
せ、センサ収納管の先端部の内面と、センサケースの先
端及びセンサ保持筒の先端との間に間隙を形成し、この
間隙に連通するエアー通路をセンサ保持筒に形成しても
よい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。
に基づいて詳述する。
【００１３】図１に本発明の第１の実施形態を示す。こ
の静電気検出装置は、プローブＡと、これと接続する測
定器Ｂと、プローブＡの先端部に着脱自在に装着するこ
とができる携帯型の校正用チェッカＣとからなる。
の静電気検出装置は、プローブＡと、これと接続する測
定器Ｂと、プローブＡの先端部に着脱自在に装着するこ
とができる携帯型の校正用チェッカＣとからなる。
【００１４】図２にプローブＡの外観、図３に断面、図
４に先端面を示す。プローブＡは、円筒形のエアーパー
ジケース１をフレックスパイプ２の先端に接続ナット３
により連結保持し、フレックスパイプ２を屈曲させるこ
とにより、エアーパージケース１を任意の方向に指向さ
せることができるようになっている。
４に先端面を示す。プローブＡは、円筒形のエアーパー
ジケース１をフレックスパイプ２の先端に接続ナット３
により連結保持し、フレックスパイプ２を屈曲させるこ
とにより、エアーパージケース１を任意の方向に指向さ
せることができるようになっている。
【００１５】エアーパージケース１は、後筒４と、これ
より小径でその先端部内に嵌合固定した前筒５と、この
前筒５の先端部内に嵌合固定してその先端開口を閉じた
先端キャップ６とでプローブ本体７とし、このプローブ
本体７内にセンサ８を収容保持したものである。後筒
４、前筒５及び先端キャップ６はいずれも金属製であ
る。先端キャップ６には、その内面に円形の凹部９が設
けられているとともに、この凹部９の中央から外面に開
口する円形のエアーパージ孔１０が設けられている。前
筒５には中筒１１が設けられている。この中筒１１は、
鍔部１２により前筒５と一体になっている。この鍔部１
２の前面と先端キャップ６の内面との間には、空隙１３
が形成されている。
より小径でその先端部内に嵌合固定した前筒５と、この
前筒５の先端部内に嵌合固定してその先端開口を閉じた
先端キャップ６とでプローブ本体７とし、このプローブ
本体７内にセンサ８を収容保持したものである。後筒
４、前筒５及び先端キャップ６はいずれも金属製であ
る。先端キャップ６には、その内面に円形の凹部９が設
けられているとともに、この凹部９の中央から外面に開
口する円形のエアーパージ孔１０が設けられている。前
筒５には中筒１１が設けられている。この中筒１１は、
鍔部１２により前筒５と一体になっている。この鍔部１
２の前面と先端キャップ６の内面との間には、空隙１３
が形成されている。
【００１６】センサ８は、角筒状（又は円筒状）の金属
製センサケース１４内に検出電極及び静電気検出回路を
内蔵した振動容量型又はチョッパ型であり、公知のよう
に、測定対象と検出電極との間の静電容量を、圧電音叉
等の機械的手段により周期的に変化させて検出電極上に
周期的に変化する電荷を誘起させ、この電荷の移動によ
って生ずる電流を検出回路で電圧に変換して信号を出力
する。
製センサケース１４内に検出電極及び静電気検出回路を
内蔵した振動容量型又はチョッパ型であり、公知のよう
に、測定対象と検出電極との間の静電容量を、圧電音叉
等の機械的手段により周期的に変化させて検出電極上に
周期的に変化する電荷を誘起させ、この電荷の移動によ
って生ずる電流を検出回路で電圧に変換して信号を出力
する。
【００１７】センサケース１４は、中筒１１中を貫通さ
せて止め金具１５により中筒１１に固定されている。中
筒１１の前後端には、センサケース１４との間隙を前後
で閉じるパッキン１６が設けられている。センサケース
１４の先端部は、先端キャップ６の凹部９中に突入し
て、この凹部９の内面との間に空隙１７を形成してい
る。この空隙１７は、後端が上記空隙１３に連続し、ま
たエアーパージ孔１０により先端キャップ６外に開口し
ている。センサケース１４の先端には、先端キャップ６
のエアーパージ孔１０よりも小さい検出孔１８（図４）
が設けられている。この検出孔１８はエアーパージ孔１
０の近くに位置しており、センサ８による電界の検出
は、これら検出孔１８及びエアーパージ孔１０を通じて
行われる。
せて止め金具１５により中筒１１に固定されている。中
筒１１の前後端には、センサケース１４との間隙を前後
で閉じるパッキン１６が設けられている。センサケース
１４の先端部は、先端キャップ６の凹部９中に突入し
て、この凹部９の内面との間に空隙１７を形成してい
る。この空隙１７は、後端が上記空隙１３に連続し、ま
たエアーパージ孔１０により先端キャップ６外に開口し
ている。センサケース１４の先端には、先端キャップ６
のエアーパージ孔１０よりも小さい検出孔１８（図４）
が設けられている。この検出孔１８はエアーパージ孔１
０の近くに位置しており、センサ８による電界の検出
は、これら検出孔１８及びエアーパージ孔１０を通じて
行われる。
【００１８】センサケース１４の後端には共用ホース１
９が接続されている。この共用ホース１９は、図２に示
すようにフレックスパイプ２外において、分岐ジョイン
ト２０によりケーブル２１とエアーホース２２とに接続
され、センサケース１４内の検出回路を外部電気機器と
接続するための電気配線と、センサケース１４内にエア
ーを供給する配管とを兼ねている。
９が接続されている。この共用ホース１９は、図２に示
すようにフレックスパイプ２外において、分岐ジョイン
ト２０によりケーブル２１とエアーホース２２とに接続
され、センサケース１４内の検出回路を外部電気機器と
接続するための電気配線と、センサケース１４内にエア
ーを供給する配管とを兼ねている。
【００１９】また、図４に示すように、中筒１１の鍔部
１２には貫通孔２３が設けられ、この貫通孔２３に、エ
アー供給パイプ２４が先端部をねじ込んで接続されてい
る。このエアー供給パイプ２４には、フレックスパイプ
２内において、ソケット２５や継手２６や可撓性チュー
ブ２７等を介してエアーホース２８が接続されている。
このエアーホース２８は、図２に示すように、フレック
スパイプ２外において、分岐ジョイント２９により上記
エアーホース２２と共に共通エアーホース３０に接続さ
れており、エアーホース２２を通じてセンサケース１４
内にエアーが供給されると同時に、エアーホース２８及
び空隙１３・１７にもエアーが供給される。なお、図３
の例では、エアー供給パイプ２４を１本だけ示している
が、図８に示すように、複数本のエアー供給パイプ２４
を平行にして、それぞれを上記のようにしてプローブ本
体７内に設置してもよい。
１２には貫通孔２３が設けられ、この貫通孔２３に、エ
アー供給パイプ２４が先端部をねじ込んで接続されてい
る。このエアー供給パイプ２４には、フレックスパイプ
２内において、ソケット２５や継手２６や可撓性チュー
ブ２７等を介してエアーホース２８が接続されている。
このエアーホース２８は、図２に示すように、フレック
スパイプ２外において、分岐ジョイント２９により上記
エアーホース２２と共に共通エアーホース３０に接続さ
れており、エアーホース２２を通じてセンサケース１４
内にエアーが供給されると同時に、エアーホース２８及
び空隙１３・１７にもエアーが供給される。なお、図３
の例では、エアー供給パイプ２４を１本だけ示している
が、図８に示すように、複数本のエアー供給パイプ２４
を平行にして、それぞれを上記のようにしてプローブ本
体７内に設置してもよい。
【００２０】従って、センサケース１４の先端部の回り
の空隙１３・１７を通ってエアーパージ孔１０からエア
ーが噴出されると同時に、センサケース１４内に供給さ
れたエアーが検出孔１８から噴出される。この場合、エ
アーパージ孔１０からの噴出圧よりも検出孔１８からの
噴出圧の方が高くなるため、空隙１７に入ったエアーが
検出孔１８へ逆流することはない。プローブ本体７の先
端のエアーパージ孔１０からエアーが噴出されるので、
プローブ本体７内に粉粒体や塵埃が流入するのを防止
（エアーパージ）できるとともに、これと同時にセンサ
ケース１４の先端の検出孔１８からもエアーが噴出され
るので、検出孔１８に対しては粉粒体や塵埃の流入を二
重に防止（二重にエアーパージ）できる。また、エアー
供給パイプ２４から空隙１３に入ったエアーは、センサ
ケース１４の先端部の回りの空隙１７を通ってからエア
ーパージ孔１０より噴出されるので、センサケース１４
の先端部の外面への粉粒体等の付着も防止できる。
の空隙１３・１７を通ってエアーパージ孔１０からエア
ーが噴出されると同時に、センサケース１４内に供給さ
れたエアーが検出孔１８から噴出される。この場合、エ
アーパージ孔１０からの噴出圧よりも検出孔１８からの
噴出圧の方が高くなるため、空隙１７に入ったエアーが
検出孔１８へ逆流することはない。プローブ本体７の先
端のエアーパージ孔１０からエアーが噴出されるので、
プローブ本体７内に粉粒体や塵埃が流入するのを防止
（エアーパージ）できるとともに、これと同時にセンサ
ケース１４の先端の検出孔１８からもエアーが噴出され
るので、検出孔１８に対しては粉粒体や塵埃の流入を二
重に防止（二重にエアーパージ）できる。また、エアー
供給パイプ２４から空隙１３に入ったエアーは、センサ
ケース１４の先端部の回りの空隙１７を通ってからエア
ーパージ孔１０より噴出されるので、センサケース１４
の先端部の外面への粉粒体等の付着も防止できる。
【００２１】また、特に図の例では、金属製先端キャッ
プ６に凹部９を設け、この凹部９にセンサケース１４の
先端部を突入させて空隙１７を形成しているので、セン
サ８を保護するためにプローブ本体７内に収容していて
も、検出孔１８をエアーパージ孔１０に出来るだけ近づ
けてセンサ８の検出性能を確保できる。
プ６に凹部９を設け、この凹部９にセンサケース１４の
先端部を突入させて空隙１７を形成しているので、セン
サ８を保護するためにプローブ本体７内に収容していて
も、検出孔１８をエアーパージ孔１０に出来るだけ近づ
けてセンサ８の検出性能を確保できる。
【００２２】校正用チェッカＣは、図５及び図６に示す
ような円筒形のチェッカケース３１内に、図７に示すよ
うな直流高電圧発生回路Ｄを実装した回路基板３２、プ
リント基板３３及び電源電池３４を内蔵し、チェッカケ
ース３１の後端を閉じる後蓋３５に、電源スイッチ３６
及び電池蓋３７を設けたものである。プリント基板３３
は、チェッカケース３１の軸線と直角になるように回路
基板３２の前端に固定されている。プリント基板３３の
前面には、金属平板である銅箔３８が張り付けられ、ま
たチェッカケース３１の前端開口よりやや内方には、ス
トッパ３９がプリント基板３３と平行にして固定されて
いる。
ような円筒形のチェッカケース３１内に、図７に示すよ
うな直流高電圧発生回路Ｄを実装した回路基板３２、プ
リント基板３３及び電源電池３４を内蔵し、チェッカケ
ース３１の後端を閉じる後蓋３５に、電源スイッチ３６
及び電池蓋３７を設けたものである。プリント基板３３
は、チェッカケース３１の軸線と直角になるように回路
基板３２の前端に固定されている。プリント基板３３の
前面には、金属平板である銅箔３８が張り付けられ、ま
たチェッカケース３１の前端開口よりやや内方には、ス
トッパ３９がプリント基板３３と平行にして固定されて
いる。
【００２３】図７に示す直流高電圧発生回路Ｅは、電源
電池３４の直流電圧を昇圧する（例えば、１．５Ｖを＋
５Ｖにする）昇圧回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）４０
と、その昇圧された電圧を可変抵抗４１による所定の範
囲内（例えば、１．５Ｖ〜４Ｖ）の定電圧に設定する定
電圧回路４２と、その定電圧により発振する発振駆動回
路４３と、発振駆動回路４３の高周波電圧を昇圧する高
周波トランス４４と、高周波トランス４４の二次電圧を
直流に整流するとともに増幅する倍電圧整流回路４５
と、倍電圧整流回路４５から抵抗４６を介して上記銅箔
３８に印加される直流の高電圧の正負の極性を切り替え
る極性切替スイッチ４７と、動作確認ランプ４８とで構
成されている。
電池３４の直流電圧を昇圧する（例えば、１．５Ｖを＋
５Ｖにする）昇圧回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）４０
と、その昇圧された電圧を可変抵抗４１による所定の範
囲内（例えば、１．５Ｖ〜４Ｖ）の定電圧に設定する定
電圧回路４２と、その定電圧により発振する発振駆動回
路４３と、発振駆動回路４３の高周波電圧を昇圧する高
周波トランス４４と、高周波トランス４４の二次電圧を
直流に整流するとともに増幅する倍電圧整流回路４５
と、倍電圧整流回路４５から抵抗４６を介して上記銅箔
３８に印加される直流の高電圧の正負の極性を切り替え
る極性切替スイッチ４７と、動作確認ランプ４８とで構
成されている。
【００２４】このような校正用チェッカＣを用いて校正
するときには、図５に示すように、プローブＡのエアー
パージケース１の先端部の外周に、校正用チェッカＣの
チェッカケース３１の先端部を着脱自在に嵌合させる。
このとき、エアーパージケース１の先端面がチェッカケ
ース３１内のストッパ３９に当接するところまで嵌合さ
せると、センサ８が銅箔３８に対して一定の間隔を保持
した状態で対向する。
するときには、図５に示すように、プローブＡのエアー
パージケース１の先端部の外周に、校正用チェッカＣの
チェッカケース３１の先端部を着脱自在に嵌合させる。
このとき、エアーパージケース１の先端面がチェッカケ
ース３１内のストッパ３９に当接するところまで嵌合さ
せると、センサ８が銅箔３８に対して一定の間隔を保持
した状態で対向する。
【００２５】この状態のまま、校正用チェッカＣの電源
スイッチ３６をオンにすると、極性切替スイッチ４７で
設定した極性の一定の直流高電圧が銅箔３８に印加され
るので、この銅箔３８が、一定の高電圧に帯電した模擬
帯電物体となる。そこで、図１に示した測定器Ｂにおい
て、その表示部４９の感度調整摘み５０を回して増幅器
５１の増幅率を調整する。この増幅器５１は、プローブ
Ａからの出力を増幅して表示部５２に表示させるので、
表示部５２に表示される値が、銅箔３８による静電気の
電界又は電位或いは電荷量の値と対応するように調整す
ることにより、測定器Ｂを校正することができる。
スイッチ３６をオンにすると、極性切替スイッチ４７で
設定した極性の一定の直流高電圧が銅箔３８に印加され
るので、この銅箔３８が、一定の高電圧に帯電した模擬
帯電物体となる。そこで、図１に示した測定器Ｂにおい
て、その表示部４９の感度調整摘み５０を回して増幅器
５１の増幅率を調整する。この増幅器５１は、プローブ
Ａからの出力を増幅して表示部５２に表示させるので、
表示部５２に表示される値が、銅箔３８による静電気の
電界又は電位或いは電荷量の値と対応するように調整す
ることにより、測定器Ｂを校正することができる。
【００２６】このようにして測定器Ｂを校正してから、
校正用チェッカＣをプローブＡから外し、上記のように
エアーパージしながら実際の測定を行えば、電界又は電
位或いは電荷量をリアルタイムで精度良く測定できる。
その測定データをパーソナルコンピュータ等でデータ処
理するため、外部出力端子５３から外部出力できるよう
になっている。校正用チェッカＣは、プローブＡに対し
着脱自在な携帯型であるため、測定器Ｂの校正を随時に
行える。
校正用チェッカＣをプローブＡから外し、上記のように
エアーパージしながら実際の測定を行えば、電界又は電
位或いは電荷量をリアルタイムで精度良く測定できる。
その測定データをパーソナルコンピュータ等でデータ処
理するため、外部出力端子５３から外部出力できるよう
になっている。校正用チェッカＣは、プローブＡに対し
着脱自在な携帯型であるため、測定器Ｂの校正を随時に
行える。
【００２７】測定器Ｂには、共通エアーホース３０を通
じて上記のようにエアー供給するエアー供給系の制御機
構も装備されている。
じて上記のようにエアー供給するエアー供給系の制御機
構も装備されている。
【００２８】図９及び図１０はプローブの他の例を示
す。このプローブＡ’は、センサ８の角筒状（又は円筒
状）の金属製センサケース１４を、それより少し大きい
角筒状（又は円筒状）の金属製外ケースであるエアーパ
ージケース１内に収納し、センサケース１４の先端面１
４ａとエアーパージケース１の先端壁の内面１ａとの
間、及びセンサケース１４の周壁外面１４ｂとエアーパ
ージケース１の周壁内面１ｂとの間に狭い隙間を形成
し、この隙間にエアー等の気体をエアーパージケース１
の後端から供給し、またエアーパージケース１のエアー
パージ孔１０を、センサケース１４の検出孔１８と同じ
位置に設けるとともに、この検出孔１８と同等に小さく
して、上述したプローブＡよりも速い流速でエアーパー
ジ孔１０から気体を噴射するようにしたものである。
す。このプローブＡ’は、センサ８の角筒状（又は円筒
状）の金属製センサケース１４を、それより少し大きい
角筒状（又は円筒状）の金属製外ケースであるエアーパ
ージケース１内に収納し、センサケース１４の先端面１
４ａとエアーパージケース１の先端壁の内面１ａとの
間、及びセンサケース１４の周壁外面１４ｂとエアーパ
ージケース１の周壁内面１ｂとの間に狭い隙間を形成
し、この隙間にエアー等の気体をエアーパージケース１
の後端から供給し、またエアーパージケース１のエアー
パージ孔１０を、センサケース１４の検出孔１８と同じ
位置に設けるとともに、この検出孔１８と同等に小さく
して、上述したプローブＡよりも速い流速でエアーパー
ジ孔１０から気体を噴射するようにしたものである。
【００２９】例えば、エアーパージ孔１０の直径を１ｍ
ｍ〜５ｍｍ程度とし、これに伴うセンサ８の電界検出感
度の低下を防ぐために、センサケース１４の先端面１４
ａとエアーパージケース１の先端壁の内面１ａとの隙間
は約１ｍｍ程度と小さくし、またセンサケース１４の周
壁外面１４ｂとエアーパージケース１の周壁内面１ｂと
の隙間も、プローブＡ’の小型化を図るため約１〜５ｍ
ｍ程度とする。
ｍ〜５ｍｍ程度とし、これに伴うセンサ８の電界検出感
度の低下を防ぐために、センサケース１４の先端面１４
ａとエアーパージケース１の先端壁の内面１ａとの隙間
は約１ｍｍ程度と小さくし、またセンサケース１４の周
壁外面１４ｂとエアーパージケース１の周壁内面１ｂと
の隙間も、プローブＡ’の小型化を図るため約１〜５ｍ
ｍ程度とする。
【００３０】図１１に示すように、センサケース１４中
にも、その後端からエアーホース２８ａを通じて気体を
供給し、センサケース１４の検出孔１８からもエアーパ
ージを行えば、センサケース１４に対するエアーパージ
がより確実になる。このようなことは、図２〜図４に示
したプローブＡについても同様である。また、エアーパ
ージケース１を二重壁構造として、その二重壁の隙間か
らもエアー等の気体を供給できるようにすることもでき
る。
にも、その後端からエアーホース２８ａを通じて気体を
供給し、センサケース１４の検出孔１８からもエアーパ
ージを行えば、センサケース１４に対するエアーパージ
がより確実になる。このようなことは、図２〜図４に示
したプローブＡについても同様である。また、エアーパ
ージケース１を二重壁構造として、その二重壁の隙間か
らもエアー等の気体を供給できるようにすることもでき
る。
【００３１】図１２から図１４に校正用チェッカの他の
例を示す。この校正用チェッカＣ’は、ゴム足付きの台
板６０上に箱状の枠板６１を固定し、この枠板６１の内
側に、円形孔６２を中央に有する支持板６３を垂直に固
定し、この支持板６３の裏側に、複数のスペーサ６４で
一定の間隔を保持して金属平板６５を垂直に固定すると
ともに、支持板６３の前面中央に、その円形孔６２と一
致させて円筒形ホルダ６６を固着したものである。
例を示す。この校正用チェッカＣ’は、ゴム足付きの台
板６０上に箱状の枠板６１を固定し、この枠板６１の内
側に、円形孔６２を中央に有する支持板６３を垂直に固
定し、この支持板６３の裏側に、複数のスペーサ６４で
一定の間隔を保持して金属平板６５を垂直に固定すると
ともに、支持板６３の前面中央に、その円形孔６２と一
致させて円筒形ホルダ６６を固着したものである。
【００３２】金属平板６５には、複数の通気孔６７が支
持板６３の円形孔６２の領域を含む範囲に貫設されてい
る。円筒形ホルダ６６は、図２から図４に示したプロー
ブＡのエアーパージケース１の先端部を抜き差し自在に
挿入することができる内径で、該円筒形ホルダ６６の内
周面の中間には、エアーパージケース１の先端と係合し
てストッパとなる段部６６ａが形成されている。枠板６
１には、直流高電圧電源（図示せず）からのケーブルの
先端を接続することにより、金属平板６５に直流高電圧
を印加できる高電圧印加用接続端子６８が取り付けられ
ている。
持板６３の円形孔６２の領域を含む範囲に貫設されてい
る。円筒形ホルダ６６は、図２から図４に示したプロー
ブＡのエアーパージケース１の先端部を抜き差し自在に
挿入することができる内径で、該円筒形ホルダ６６の内
周面の中間には、エアーパージケース１の先端と係合し
てストッパとなる段部６６ａが形成されている。枠板６
１には、直流高電圧電源（図示せず）からのケーブルの
先端を接続することにより、金属平板６５に直流高電圧
を印加できる高電圧印加用接続端子６８が取り付けられ
ている。
【００３３】この校正用チェッカＣ’を用いて校正する
場合には、図２から図４に示したプローブＡのエアーパ
ージケース１の先端部をホルダ６６内に挿入し、金属平
板６５に直流高電圧を印加してこれを模擬帯電物体とし
て図１に示した測定器Ｂを校正する。この場合、金属平
板６５に複数の通気孔６７が設けられているので、エア
ーパージケース１のエアーパージ孔１０からエアーを噴
出させながら、校正を行うことができる。
場合には、図２から図４に示したプローブＡのエアーパ
ージケース１の先端部をホルダ６６内に挿入し、金属平
板６５に直流高電圧を印加してこれを模擬帯電物体とし
て図１に示した測定器Ｂを校正する。この場合、金属平
板６５に複数の通気孔６７が設けられているので、エア
ーパージケース１のエアーパージ孔１０からエアーを噴
出させながら、校正を行うことができる。
【００３４】図１５ないし図１７にプローブの別の具体
例を示す。このプローブＡ”のエアーパージケース１
は、先端キャップ６と内筒７０と外筒７１とでエアーパ
ージケース本体７を構成している。また、センサケース
１４を、先端部７２ａが閉じたセンサ収納管７２中に前
後のセンサ保持筒７３・７４を介して収納して、センサ
収納管７２と共にエアーパージケース１内に収容し、セ
ンサ収納管７２と先端キャップ６の凹部９との間に空隙
１７を形成している。内筒７０には、この空隙１７に連
通する複数のエアー通路（横孔）７５が設けられ、各エ
アー通路７５の後端にエアー供給パイプ（図示せず）が
接続されている。
例を示す。このプローブＡ”のエアーパージケース１
は、先端キャップ６と内筒７０と外筒７１とでエアーパ
ージケース本体７を構成している。また、センサケース
１４を、先端部７２ａが閉じたセンサ収納管７２中に前
後のセンサ保持筒７３・７４を介して収納して、センサ
収納管７２と共にエアーパージケース１内に収容し、セ
ンサ収納管７２と先端キャップ６の凹部９との間に空隙
１７を形成している。内筒７０には、この空隙１７に連
通する複数のエアー通路（横孔）７５が設けられ、各エ
アー通路７５の後端にエアー供給パイプ（図示せず）が
接続されている。
【００３５】また、センサ収納管７２の先端部７２ａの
内面と、センサケース１４の先端及び前側のセンサ保持
筒７３の先端との間には僅かな空隙７６が形成され、こ
の間隙７６は、センサ収納管７２の先端部７２ａに設け
られた連通孔７２ｂを通じて上記空隙１７に連通してい
る。更に、センサケース１４の外周面と前側のセンサ保
持筒７３の内周面との間には、センサ保持筒７３の内周
面の長溝による複数のエアー通路７７が形成されてい
る。これらエアー通路７７の前端は、上記間隙７６に連
通し、後端は、前後のセンサ保持筒７３と７４との間に
おいてセンサ収納管７２内に形成された空隙７８と連通
している。この空隙７８には、センサ収納管７２の外周
面のニップル７９に配管接続される別のエアー供給管
（図示せず）からエアーが供給されるようになってい
る。符号８０は、センサケース１４と後側のセンサ保持
筒７４との間をシールするシール材である。
内面と、センサケース１４の先端及び前側のセンサ保持
筒７３の先端との間には僅かな空隙７６が形成され、こ
の間隙７６は、センサ収納管７２の先端部７２ａに設け
られた連通孔７２ｂを通じて上記空隙１７に連通してい
る。更に、センサケース１４の外周面と前側のセンサ保
持筒７３の内周面との間には、センサ保持筒７３の内周
面の長溝による複数のエアー通路７７が形成されてい
る。これらエアー通路７７の前端は、上記間隙７６に連
通し、後端は、前後のセンサ保持筒７３と７４との間に
おいてセンサ収納管７２内に形成された空隙７８と連通
している。この空隙７８には、センサ収納管７２の外周
面のニップル７９に配管接続される別のエアー供給管
（図示せず）からエアーが供給されるようになってい
る。符号８０は、センサケース１４と後側のセンサ保持
筒７４との間をシールするシール材である。
【００３６】従って、エアーパージケース１内におい
て、センサ収納管７２の先端部周辺の空隙１７を通って
エアーパージ孔１０からエアーが噴出されると同時に、
センサ収納管７２内でも、センサケース１４の先端部７
２ａの周りを通って、連通孔７２ｂ及びエアーパージ孔
１０からエアーが噴出されるので、二重にエアーパージ
できる。
て、センサ収納管７２の先端部周辺の空隙１７を通って
エアーパージ孔１０からエアーが噴出されると同時に、
センサ収納管７２内でも、センサケース１４の先端部７
２ａの周りを通って、連通孔７２ｂ及びエアーパージ孔
１０からエアーが噴出されるので、二重にエアーパージ
できる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、センサを
プローブの本体であるエアーパージケース中に収容して
保護し、該エアーパージケースの先端のエアーパージ孔
からエアー等の気体を噴射しながら測定するので、粉粒
体、溶剤などの流動又は堆積或いは噴霧する物質の静電
気や微粒子を含むガスの静電気を、測定領域及びその周
辺の電界を乱したりセンサの検出電極が帯電するという
ようなことなく、リアルタイムで的確かつ精度良く測定
できる。
プローブの本体であるエアーパージケース中に収容して
保護し、該エアーパージケースの先端のエアーパージ孔
からエアー等の気体を噴射しながら測定するので、粉粒
体、溶剤などの流動又は堆積或いは噴霧する物質の静電
気や微粒子を含むガスの静電気を、測定領域及びその周
辺の電界を乱したりセンサの検出電極が帯電するという
ようなことなく、リアルタイムで的確かつ精度良く測定
できる。
【００３８】また、プローブに対して着脱自在な校正用
チェッカを用い、その金属平板に直流高電圧を印加して
模擬帯電物体とし、その静電気をプローブ内のセンサで
検出することにより、測定器を校正できるので、校正作
業が簡単となり、校正を随時行うことにより常に高精度
の測定値が得られる。
チェッカを用い、その金属平板に直流高電圧を印加して
模擬帯電物体とし、その静電気をプローブ内のセンサで
検出することにより、測定器を校正できるので、校正作
業が簡単となり、校正を随時行うことにより常に高精度
の測定値が得られる。
【００３９】更に、センサケースの先端部の外面への粉
粒体や塵埃の付着を防止でき、特に、二重にエアーパー
ジすれば、粉粒体や塵埃の付着を更に確実に防止して、
検出精度を一層向上させることができる。
粒体や塵埃の付着を防止でき、特に、二重にエアーパー
ジすれば、粉粒体や塵埃の付着を更に確実に防止して、
検出精度を一層向上させることができる。
【図１】本発明による静電気測定装置の概要図である。
【図２】この静電気測定装置に含まれるプローブの一例
の外観側面図である。
の外観側面図である。
【図３】同プローブの断面図である。
【図４】同プローブのエアーパージケースの正面図であ
る。
る。
【図５】校正用チェッカの一例の断面図である。
【図６】同上の後面図である。
【図７】同校正用チェッカに組み込まれている直流高電
圧発生回路の電気回路図である。
圧発生回路の電気回路図である。
【図８】図３に示したプローブの変形例の断面図であ
る。
る。
【図９】プローブの他の例の外観斜視図である。
【図１０】同上の簡略断面図である。
【図１１】センサケース中にも気体を供給するプローブ
の簡略断面図である。
の簡略断面図である。
【図１２】校正用チェッカの他の例の斜視図である。
【図１３】同上の正面図である。
【図１４】同じく一部を切欠した側面図である。
【図１５】プローブの別の具体例の縦断面図である。
【図１６】同上の横断面図である。
【図１７】同上の一部の切欠斜視図である。
Ａ・Ａ’・Ａ” プローブ Ｂ 測定器 １ エアーパージケース ８ センサ １０ エアーパージ孔 １４ センサケース １８ 検出孔 Ｃ・Ｃ’ 校正用チェッカ Ｄ 直流高電圧発生回路 ３８ 銅箔（金属平板） ６５ 金属平板 ６６ ホルダ ６７ 通気孔 ７２ センサ収納管 ７２ｂ 連通孔 ７３ センサ保護筒 ７５・７７ エアー通路 ７６ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 康夫 埼玉県新座市野火止５−25−17 (56)参考文献 特開 平11−304863（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−62471（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−37568（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−61304（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 29/24 G01N 27/60
Claims (6)
- 【請求項１】検出電極及び静電気検出回路をセンサケー
スに内蔵したセンサを、気体噴出用のエアーパージ孔を
先端に設けたエアーパージケース中に収容したプローブ
と、前記センサからの出力により電界や電位や電荷量等
の静電気的変量を測定する測定器と、直流高電圧を印加
される金属平板、及び該金属平板に対して前記エアーパ
ージケースの先端が一定の間隔を保持するように前記プ
ローブを着脱自在に支持するホルダを有する校正用チェ
ッカとからなり、該校正用チェッカの金属平板を模擬帯
電物体としてその静電気をセンサで検出することによ
り、測定器の校正を行えるようにしたことを特徴とする
静電気測定装置。 - 【請求項２】校正用チェッカの金属平板に、プローブの
エアーパージ孔から噴出される気体を通過させる複数の
通気孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の静電
気測定装置。 - 【請求項３】センサケースの先端部に設けられた検出孔
を、エアーパージケースの先端のエアーパージ孔と対向
させ、センサケースの先端部とエアーパージケースの先
端部との間に気体を導くエアーパージ用配管を、エアー
パージケース内に設けたことを特徴とする、請求項１又
は２に記載の静電気測定装置。 - 【請求項４】センサケースの先端部に設けられた検出孔
を、エアーパージケースの先端のエアーパージ孔と対向
させ、エアーパージケースとセンサケースの間に、エア
ーパージ孔へ気体を導くエアー通路を形成したことを特
徴とする、請求項１又は２に記載の静電気測定装置。 - 【請求項５】センサケース中にも気体を供給して該セン
サケースの検出孔から気体を噴射させ、エアーパージケ
ースのエアーパージ孔からエアーパージケース外へ噴出
させることを特徴とする請求項３又は４に記載の静電気
測定装置。 - 【請求項６】センサケースをセンサ収納管に収納してエ
アーパージケース中に収容するとともに、センサケース
とセンサ収納管との間にセンサ保持筒を介在させ、セン
サ収納管の先端部の内面と、センサケースの先端及びセ
ンサ保持筒の先端との間に間隙を形成し、この間隙に連
通するエアー通路をセンサ保持筒に形成したことを特徴
とする請求項１又は２に記載の静電気測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679398A JP3240470B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 静電気測定装置 |
| US09/276,467 US6225809B1 (en) | 1998-04-16 | 1999-03-25 | Static electricity measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679398A JP3240470B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 静電気測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304862A JPH11304862A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3240470B2 true JP3240470B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=14442781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10679398A Expired - Fee Related JP3240470B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 静電気測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6225809B1 (ja) |
| JP (1) | JP3240470B2 (ja) |
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| KR101113945B1 (ko) | 2009-04-20 | 2012-03-14 | 장희중 | 전압감지기구 |
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-
1998
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1999
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