مبدأ وتطبيق اختبار الكهرباء الساكنة
في بعض المناطق الحساسة للكهرباء الساكنة ، مثل تصنيع المكونات الإلكترونية ، ومناطق التجميع ، والغرف فائقة الهدوء ، وأجهزة الكمبيوتر ، واختبار الأدوية و RD ، وغرف العمليات ، ومصنعي المعدات الطبية ، ومصانع الطباعة ، ومصنعي التعبئة والتغليف ، وما إلى ذلك ، هناك حاجة إلى أدوات الاختبار الكهروستاتيكي ، لذلك أصبح استخدام أجهزة اختبار الكهرباء الساكنة أكثر انتشارًا.
يشير ما يسمى بالكهرباء الساكنة ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، إلى حقيقة أن الشحنة لا تتحرك ، ولكن في ظل الظروف العادية ، يشمل تطبيق الكهرباء الساكنة أيضًا تطبيق الطرد الكهربائي (مثل تفريغ الاكليل) ، والذي تم على نطاق واسع تستخدم في الحياة الحقيقية. فيما يلي وصف موجز للعديد من التطبيقات وأضرار الكهرباء الساكنة.
1 تطبيق الكهرباء الساكنة (1) جمع الغبار الالكتروستاتيكي. يشير إلى استخدام الطرق الكهربائية لإزالة الغبار الصغير العائم في الغاز ، ويتم تأريض قطب تجميع الغبار ، ويتم تطبيق جهد التيار المستمر (-40 ~ -200 كيلو فولت) على قطب التفريغ لتشكيل تفريغ إكليلي. يدخل الغاز المحتوي على الغبار إلى منطقة التفريغ من أسفل قطب تجميع الغبار ، وسيتم شحن الغبار بقطبية سالبة. يتم امتصاص الغبار المشحون سالبًا بواسطة قطب تجميع الغبار تحت تأثير المجال الكهربائي ، والذي يمكنه إزالة الغبار في تدفق الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يكون قطب التفريغ سالبًا ، يكون جهد التفريغ بين الأقطاب الكهربائية أعلى مما هو عليه عندما يكون قطب التفريغ موجبًا ، لذلك يمكن استخدام قوة مجال كهربائي أعلى. ومع ذلك ، بالنسبة لمجمعات الغبار الصغيرة لتنقية الهواء الداخلي ، من أجل عدم توليد الأوزون الضار ، عادة ما يتم استخدام التفريغ الإيجابي للإكليل. في السنوات الأخيرة ، تم تطوير وتطبيق مجمعات الغبار الكهربائية عالية الأداء والاقتصادية. على سبيل المثال ، يتم تركيب مجمعات الغبار الكهربائية بشكل عام في محطات الطاقة الحرارية ، والتي قدمت مساهمات بارزة في منع تلوث الهواء.
(2) الرش الالكتروستاتيكي. باستخدام مبدأ تجميع الغبار الكهربائي ، يمكن رشه بكفاءة. على سبيل المثال ، إذا تم تفتيت الطلاء وشحنه سالبًا ، بينما تم تأريض الجسم المعدني المطلي ، فإن الجسيمات المرشوش ستتحرك على طول خطوط القوة الكهربائية ، مما يجعل الطلاء يلتصق بقوة بسطح الجسم. يتميز الطلاء الالكتروستاتيكي بالمزايا التالية: ① نفايات أقل للطلاء ؛ ② رش موحد وثابت ؛ ③ عملية مبسطة وإنتاج واسع النطاق باستخدام سيور ناقلة. يستخدم على نطاق واسع في رش السيارات والأجهزة المنزلية والمحركات.
(3) التصوير الالكتروستاتيكي. يستخدم التصوير الالكتروستاتيكي الكهرباء الساكنة لتسجيل الصور. هناك طرق عديدة. يتم وصف إحدى الطرق أدناه. أولاً ، يتم وضع الصفيحة المعدنية المطلية بطبقة من السيلينيوم في غرفة مظلمة ، ويتم استخدام تفريغ الهالة لجعلها مشحونة بشكل إيجابي. ثم قم بتعريضه للضوء. سيفقد جزء فيلم السيلينيوم المشع بالضوء شحنته الموجبة. رش الملون سالب الشحنة (أيون التلوين) على فيلم السيلينيوم. سوف يلتصق الجزء الموجب الشحنة من فيلم السيلينيوم بالملون ، والذي سوف يتم إرفاق الورق المشحون إيجابياً بالسطح ، وبعد نسخ نمط الملون ، يمكن تثبيت الملون عن طريق التسخين. يُطلق على التصوير الفوتوغرافي الكهروستاتيكي أيضًا التصوير الكهربائي ويستخدم على نطاق واسع في آلات التصوير.
(4) اختيار الكهرباء الساكنة. إن استخدام القوة الكهروستاتيكية لفصل المكونات عن خليط نوعين من الجسيمات ذات الموصلية المختلفة يسمى الفصل الكهروستاتيكي. على سبيل المثال ، ضع الجسيمات المختلطة على لوح معدني واستخدم تفريغ الهالة لشحن الجسيمات. قم بإمالة اللوحة المعدنية. في هذا الوقت ، نظرًا لأن الجسيمات ذات الموصلية الجيدة تفقد المزيد من الشحنات الكهربائية ، يتم تقليل الالتصاق بين الجزيئات واللوحة المعدنية ، وتسقط بسرعة من اللوحة المعدنية ، بحيث يمكن إجراء اختيار الجسيمات ، مثل الاختيار الكهروستاتيكي في إنتاج زراعي. تم تطبيق الفرز الالكتروستاتيكي لفرز الخام. إزالة المواد الغريبة أثناء تجهيز الطعام واختيار أوراق الشاي.
(5) توليد الجهد العالي DC. يستخدم المولد الكهروستاتيكي من van der Graaff تفريغ الهالة لشحن الكرة عالية الجهد لتوليد جهد عالي للتيار المستمر. يمكن استخدامه لاختبار تيار التسرب واختبارات الفحص الأخرى ، ويستخدم على نطاق واسع في إنتاج مصنعي معدات الطاقة وأنظمة الطاقة.
(6) قياس الضغط العالي. أجهزة قياس الفولتية الكهروستاتيكية ومسجلات الجهد النبضي هي أجهزة تستخدم الكهرباء الساكنة لقياس الفولتية العالية ، وتستخدم على نطاق واسع في اختبارات الجهد العالي للطاقة الكهربائية.
(7) اشتعال غاز الوقود. يمكن أن يؤدي استخدام الكهرباء الصغيرة لإطلاق الكهرباء إلى إشعال سخانات المياه بالغاز ، ومواقد الغاز ، وما إلى ذلك ، ويبلغ ذروة جهد نبضة التفريغ عشرات الآلاف من الفولتات (تبلغ طاقة التفريغ حوالي 1 مللي جول). يستخدم اشتعال السيارات أيضًا كهرباء صغيرة لإطلاق الكهرباء لإنتاج غاز الوقود في أسطوانة المحرك. عند اشتعال غاز الوقود ، تكون القيمة القصوى لجهد النبض 10-100 كيلو فولت.
2 الإجراءات المضادة ضد مخاطر الكهرباء الساكنة. سيصبح جسمان مشحونين بعد ملامسة بعضهما البعض (مثل الانفصال بعد الاحتكاك ببعضهما البعض). بعد شحن جسم ميت أو موصل غير مؤرض ، يكون هناك القليل من التسرب في الشحنة ، لذلك يمكن أن يظل مشحونًا لفترة طويلة. في حالة تكرار الاتصال والفصل ، سيستمر المبلغ المشحون في الزيادة ، مما يتسبب في المخاطر التالية.
(1) الضرر الناجم عن قوة كولوم. يمكن أن تتسبب قوة كولوم في أن يلتصق الغبار بعملية تصنيع الأدوات الدقيقة مثل الكاميرات وأجهزة أشباه الموصلات ، كما يمكن أن تسبب تشابك الخيوط في مصانع النسيج وتشابك المنسوجات.
(2) الأخطار الناجمة عن التصريف. بما في ذلك اشتعال وانفجار الغاز القابل للاشتعال ، وانهيار المحول بسبب كهربة زيت المحول ، وفشل اتصالات الطائرة ، والضوضاء الكهرومغناطيسية أثناء التفريغ سوف تتسبب في سوء تشغيل الكمبيوتر ، وتعرض وتلف فيلم التصوير الفوتوغرافي وأجهزة أشباه الموصلات أثناء عملية التصنيع. أصيب جسم الإنسان بالصدمة وما إلى ذلك.