Униполярный нейтрализатор электростатическихзарядов

ОПИСАНИ Е 194199 Союз Советских Сеэалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельстваКл. 21 д, 33 Заявлено 171964 ( 8 с присоединением заявки 1497/244 ПК Н ОЯ ПриоритетОпубликова Комитет по делам изобретений и открытийУДК 621.319.74 (088,8 30..1967, Бюллетеньпри Совете Министре СССР, Н, Шихов и В. П. Ситников Заявител УНИПОЛЯРНЫЙ Н ЕЙТРАЛИЗАТОР ЗАРЯДОВОСТАТИ Ч ЕСК Известные устройства для снижения и нейтрализации электростатических зарядов в условиях меняющейся величины и полярности электростатических зарядов на диэлектрике либо не обеспечивают необходимого снижения зарядов из-за малой эффективности, как например радиоактивные, индукционные, высоковольтные нейтрализаторы с переменным напряжением, либо же могут, производить даже перезарядку диэлектрика, например высоковольтные нейтрализаторы с постоянным напряжением.Предложенный униполярный нейтрализатор обладает высокой эффективностью нейтрализации электростатических зарядов и обеспечивает нейтрализацию зарядов любой полярности. В нем применен датчик потенциала и блок автоматического выключения соответствующего коронированного электрода в зависимости от величины потенциала и полярности заряда.На фиг. 1 показаны игольчатые разрядные трубы нейтрализатора; на фиг. 2 - принципиальная схема высоковольтного выпрямителя нейтрализатора и блока автоматического управления; на фиг. 3 схематически изображен датчик сигнала полярности зарядов статического электричества на бумаге,Униполярный нейтрализатор электростатических зарядов с автоматическим включением и переключением полярности содержит игольчатые разрядные трубы 1 (фиг, 1) высокоьольтный выпрямитель 2 (фиг. 2), датчик 3(фиг. 3) и блок автоматического управления 4,Каждая из разрядных труб состоит из заземленного металлического кожуха 5, снабженного щелью 6, иглодержателя 7 н игл 8.В торцах кожуха установлены диэлектрические пробки 9. Ширина щели на разрядной10 трубе положительного электрода меньше ширины щели на трубе отрицательного электрода. Для устранения неправильного подключения разрядных труб к источнику питания,штекеры 10 разрядных труб имеют разный15 диаметр.Для увеличения надежности работы нейтрализатора и уменьшения габаритов установкивыбрана схема каскада умножения напряжения. Питание от сети переменного тока по 20 дается на трансформаторы Тр или Тре, каждый из которых (в зависимости от полярностизарядов на бумаге) питает свой каскад умножения, собранный на,полупроводниковых диодах и конденсаторах.25 Работа каскада умножения положительнойполярности,В первом положительном полупериоде конденсатор С, заряжается через вентили Д, довеличины напряжения трансформатора. Во30 втором полупериоде конденсатор С заря 194199кается через вентци Д суммарным цач 1 рякением х/тр + . с В третий полуперпод, когда происходит повторная зарядка конденсатора С, через вентиль Д окажется запертымвентиль Д и конденсатор С. разрядится черезвентиль Д;, на кондецсатэр Схь зарядив его досуммарного напряжения Стр + . с,. В следующий полупериод цикл повторится и на конденсаторе Сх появится напряжение Гтр + х/сПо окончании зарядки конденсатора С, па выходе появится положительное напряжениеСгр +Го т. е. и четыре раза превышающееноминальное, На нагрузке цапрюкецие появляется через четыре полупериода - по числ.каскадов умножения. Аналогично работает 15каскад умножения для трубы с отрипательцым потенциалом, Велича конденсаторовзависит от величины номинального тока нагрузки,В рассматриваемом варианте за расчетный 20принимают ток короткого замыкания, которыйсогласно рекомендации техники безопасностивыбран равным /хгга. Для ограничения токакороткого замыкания применены ограхшчивающие сопротивления /х, и Л.,25Датчик потенциала содержит две металлические пластины 11 ц 12 экранированного кабеля 13 и крепежной скобы 14 для разменения хнад бумагой. Оц представляет собой конденсатор, одна из пластин которого 12 зазем- З 0лена, Датчик устанавливают над бумагой ипо закону электростатической индукции напластне 11 наводится заряд с полярностшо,противопо,чокной полярности заряда бумаги.Величина заряда-сигнала пропорциональнаповерхностной ,плотности заряда ца бумаге,По экранированному кабелю сигнал поступаетот датчика на вход блока автоматическогоуправления,Блок автоматического управления представляет собой двухкаскадцый усилитель постоянного тока, собранный по балацсной схеме,применение которой значительно уменьшаетдрейф нуля усилителя, обусловленного изменением напряжения питания, В балансной схеме два плеча ооразуют триод Л, и два сопротивления Рз и Йх,При отсутствии входного сипгала напряжение на нагрузке выхода уравновешенного поста равно нулю. Входной сигнал изменяет проводимость ламп, равновесие моста назушаетсяи на нагрузке появляется выходной сигнал.С другой стороны небольшое изменение напряжения накала и анода вызывает почти одинаковые изменения анодных токов в обеихлампах моста, и поэтому дрейф значительноснижается, Так как токи утечки от датчикачерез сопротивление Р;, небольшие, то лампаЛ, работает в электрометрцческом режиме,т. е. При поникенххых цагхрякеццях анода и ца. б 0кала. Первый каскад является усилителем понапряжению.Выход от лампы Лх подается на сетки лампы Л., которая работает как усилитель мощности. Для снижения дрейфа цгхя второй кас- б 5 кад также собран по балансовой схеме, которая работает аналогично схеме первого каска;и. Второй каскад выдает сигнал непосредственно на поляризованное реле РП, которое, взависимости от направления тока, т. е. полярности заряда ца датчике, включает автоматически разрядную трубу знака противополокного, по сравнению со знаком на бумаге. Еслисигнал с датчика очень слабый или совсем отсутствует, то поляризованное реле находитсяв нейтральном положении и на разрядных труоах напряжение отсутствует, следовательно,цейтрализатор автоматически выключается.Автоматика настроена таким образом, чтонейтрализатор це работает при плотностх заряда на бумаге, которая це влияет на нормальную работу листореза.чьной машиных( 10 и ку.г/слхе)Если необходимо, чтобы цейтрализаторвключался при ббльшей поверхностной плот:ости зарядов ца бумаге 10 хо кул/сла илидаже 10- кул/с,хх-, достаточно удалить датгпк от бумаги ца определенное расстояние.Для снижения влияния переменное составлххохцей цаводок параллельно реле РП включен конденсатор СхрУсилительное устройство питается от транс;рорматора Тр, Для стабилизации анодногонапряжения служат стабилитроцы Л и Л,.Д;хг лучшего зажигания параллельно стабил; трону Лх подключено сопротивление Я,. Дляснижения шумов питание накальных цепейосуществляется постоянным током.Для снижения накального напряжения первого каскада применено гасительное сопротивление Рг, О работе автоматического управления сигнализирует лампа Л; 1 хроме автоматического управления в схеме предусмотреноручное управление полярностью разрядныхтруб, с помощью переключателей тумблеровП, и П,Блок автоматического управления и источник питания смонтированы в металлическомкожухе, который разделен ца две части -нижцяя для блока высоковольтного выпрямителя и верхняя - для олока автоматическогоуправления. На передней панели источникапитания смонтированы два тумблера Пи П.трц предохранителя ПРг, ПР и ПРь гнездоподключения датчика и сигнальная лампа работы автоматики, Тумблер подачи питанияразмещен ца боковой панели. При необходимости, подача напряжения на нейтрализаторможет осуществляться от пусковой кнопки листорезальпой мачнпцы.Выдача высокого напряжения на разрядныетрубы осуществляется через проходные изоляторы, Игольчатые разрядные трубы нейтрализатора смонтированы па листорезальцоймашине за ножом, на расстоянии 20 - -100 ххлсот листа бумаги. Датчик прибора устанавливают цад бумагой ца расстоянии 5 - 20,ххлх перед ножом.Нейтрализатор включаетгя либо от пусковой машины, либо оператором тогда, когда за194199 К 7 ряды статического электричества на материале затрудняют нормальную работу.При подаче питания на нейтрализатор датчик даст команду на подключение одной из разрядных труб, что зависит от полярности зарядов. На концах игл подключенной трубы начинается интенсивная уннполярная ионизация воздуха. Ионы со знаком, противоположным полярности зарядов на материале, притягиваются к последнему и нейтрализуют накопленные заряды, С изменением полярности зарядов на материале датчик включает вторую разрядную трубу, что приводит к образованию в воздухе ионов противоположной полярности. Перемещая датчик па определенном расстоянии над материалом, задают порог поверхностной плотности зарядов, с которого псйтрализатор автоматически включается вработу. Предмет изобретенияУниполярный нейтрализатор электростатических зарядов, например для использования в полиграфическом производстве, содержащий игольчатые коронированные трубы- электроды и высоковольтный источник питания постоян ного напряжения, отличающийся тем, что, сцелью повышения эффективности нейтрализации зарядов, меняющихся по величине и полярности, применен блок автоматического включения соответствующего коронированного 15 электрода в зависимости ог величины потенциала и полярности заряда, и датчик, установленный над обрабатываемым материалом и передающий сигнал на вход блока включения.194199 едактор Е. Кречетова Заказ 1380/14 Тираж 535 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4