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織物感應(yīng)靜電測(cè)試儀原理
2013-03-07
做為測(cè)量對(duì)象的靜電，可認(rèn)為有兩種類型。一種是工廠某地已經(jīng)產(chǎn)生的；另一種是在實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究中使之產(chǎn)生的。前者需要正確地掌握帶電狀況，考慮此時(shí)所具有的諸條件，找出排除故障的適當(dāng)方法。后者要求能準(zhǔn)確地控制實(shí)驗(yàn)條件，得到有再現(xiàn)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為此，必須充分理解測(cè)量的方法，進(jìn)而預(yù)先研究分析產(chǎn)生靜電的因素，也是完全必要的.
2.試驗(yàn)方法
? 使被測(cè)試樣起電的方法有很多種。在試驗(yàn)當(dāng)中，需要一種能夠提供穩(wěn)定的并能夠穿透一定空間(空氣)的電源，以及在檢測(cè)中受環(huán)境的影響比較小的條件下進(jìn)行。這種辦法就是電暈放電和比較電極法檢測(cè)。.
2.1電暈放電
?需要說明的是場(chǎng)帶電和擴(kuò)散帶電需要高濃度的單極性離子。由于它們相互排斥和高的遷移率，這種離子壽命很短。因此要用這些帶電方法，必須要連續(xù)不斷地產(chǎn)生離子。放射性的放電、紫外線照射、火焰及電暈放電能在空氣中產(chǎn)生離子。只有最后一種方法——電暈放電能產(chǎn)生高濃度的單極離子以使試樣保持穩(wěn)定帶電狀態(tài)。
? 為產(chǎn)生電暈放電，必須建立一個(gè)不均勻的電場(chǎng)。像針與平板之間、空氣和其它通常是良好的絕緣體，但在電場(chǎng)強(qiáng)度足夠高的區(qū)域中空氣受到電離并成為可導(dǎo)電的。根據(jù)場(chǎng)的幾何形狀不同，這種電荷可能是電弧放電或電暈放電。
? 在電暈區(qū)域，電子被加速到相當(dāng)高的速度，可以在撞擊一個(gè)空氣分子時(shí)把一個(gè)電子撞出來，于是產(chǎn)生一個(gè)正離子和一個(gè)電子。在電暈區(qū)域內(nèi)是以自維持雪崩的形式發(fā)生這個(gè)過程，從而在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了濃密的自由電子云和正離子云，這叫電暈放電。.
3.峰值、半衰期的測(cè)量
3.1放電電壓和電暈放電時(shí)間
如果放電針是正極性的，電子將迅速朝放電針運(yùn)動(dòng)，同時(shí)正離子將從放電針被推向試樣形成一個(gè)單極性的離子風(fēng)，在連續(xù)放電30秒鐘后，試樣上所獲得的電壓就是被測(cè)織物所帶的靜電峰值電壓(試驗(yàn)表明只有使用功率足夠的高壓變壓器，才能在30秒時(shí)間內(nèi)提供穩(wěn)定1萬伏放電電壓)。
? 前面已經(jīng)闡明，儀器的高壓尖端放電情況處于電暈放電階段，空氣中原始電離情況對(duì)儀器工作狀況有一定的影響。在電暈放電階段，要求外電場(chǎng)有一定程度，小于一定值，放電空間的這種電子增值過程不可能維持。我們?cè)趯?duì)各種試樣(棉、毛、絲、麻、滌綸、錦綸及人造棉)進(jìn)行實(shí)例的情況下，0.5kN/mm場(chǎng)強(qiáng)比較合適，如16mm放電距離，要達(dá)到0.5kN/mm場(chǎng)強(qiáng)，加于放電頭上的電壓達(dá)到8000V即可。而選20mm放電距離，要達(dá)到上述同樣的場(chǎng)強(qiáng)，就須加?10 000伏電壓。
? 其測(cè)試方法是：旋轉(zhuǎn)試樣盤的上方除了放電針外，還有一個(gè)測(cè)試探頭(距離試樣上方15mm)，可以一邊施加高壓，一邊觀察試樣上感應(yīng)電壓的情況。當(dāng)高壓放電針結(jié)束放電后，立即記錄下此時(shí)電壓，即峰值電壓Vo(見圖3)。可在示波器上顯示出一組脈沖電壓波形。而自動(dòng)記錄儀進(jìn)入的信號(hào)，因經(jīng)整流濾波，記下的是包絡(luò)線。從圖形中可以量出半值時(shí)間t1/2的大小，再應(yīng)用式(6)和(7)求出τ和t，也可以利用數(shù)字顯示儀表在半峰值電壓時(shí)自動(dòng)記錄下此時(shí)電位和半值時(shí)間。這種儀器自動(dòng)化程度高，操作更加簡(jiǎn)便一些。
還有一種儀器是在試樣旋轉(zhuǎn)園盤的上方只有一個(gè)放電探頭，待放完電后把放電探頭移走，再移入一個(gè)測(cè)試探頭。這種儀器具有體積小，封閉性好的特點(diǎn)。但它不能反映圖(3)中曲線的上升部份對(duì)應(yīng)測(cè)量的開始階段(即每當(dāng)試樣經(jīng)過電暈針下面時(shí)，由于電暈針對(duì)試樣不斷放電，使電壓逐漸上升，直到某個(gè)飽和值Vo)。由于被測(cè)試樣的峰值電壓開始衰減成指數(shù)曲線形式，而特別是換測(cè)量探頭的時(shí)間又不可能在瞬間完成，這個(gè)時(shí)間差使峰值電壓的測(cè)量大大降低了，是不夠準(zhǔn)確的。其測(cè)試的圖形開始階段也是不連續(xù)的。因此半值時(shí)間的測(cè)量也受到影響.
4.試驗(yàn)環(huán)境溫濕度對(duì)測(cè)量的影響
?空氣相對(duì)濕度及纖維、紗線、織物本身的回潮率，對(duì)靜電值影響很大，必須加以控制。這是因?yàn)橐环矫嬖囼?yàn)環(huán)境的溫濕度影響電暈放電的強(qiáng)弱，另一方面纖維的導(dǎo)電性能吸濕回潮后影響纖維的靜電性能，對(duì)親水性纖維及其制成品必須要注意。來源：電能質(zhì)量分析儀 http://www.mrcaleather.com/
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