Nguyên lý và ứng dụng của máy thử tĩnh điện
Trong một số khu vực nhạy cảm với tĩnh điện, chẳng hạn như sản xuất linh kiện điện tử, khu vực lắp ráp, phòng siêu yên tĩnh, máy tính, dược phẩm và thử nghiệm RD, phòng phẫu thuật, nhà sản xuất thiết bị y tế, nhà máy in, nhà sản xuất bao bì, v.v., cần có dụng cụ thử nghiệm tĩnh điện, vì vậy Việc sử dụng máy thử tĩnh điện ngày càng trở nên rộng rãi.
Cái gọi là tĩnh điện, nói một cách chính xác, đề cập đến thực tế là điện tích không chuyển động, nhưng trong những trường hợp bình thường, ứng dụng của tĩnh điện cũng bao gồm ứng dụng của sự phóng điện (như phóng hào quang), đã được phổ biến rộng rãi. được sử dụng trong cuộc sống thực. Sau đây mô tả ngắn gọn một số Ứng dụng và tác hại của tĩnh điện.
1 Ứng dụng của tĩnh điện (1) Hút bụi tĩnh điện. Nó đề cập đến việc sử dụng các phương pháp điện để loại bỏ bụi nhỏ trôi nổi trong khí, điện cực thu bụi được nối đất và điện áp một chiều (-40 ~ -200kV) được áp dụng cho điện cực phóng điện để tạo thành phóng điện hào quang. Khí chứa bụi đi vào vùng phóng điện từ bên dưới điện cực thu bụi, và bụi sẽ được tích điện phân cực âm. Bụi mang điện tích âm được điện cực thu bụi hấp phụ dưới tác dụng của điện trường có thể hút sạch bụi trong luồng không khí. Ngoài ra, khi điện cực phóng điện là âm, điện áp phóng điện giữa các điện cực cao hơn khi điện cực phóng điện dương, do đó có thể sử dụng cường độ điện trường cao hơn. Tuy nhiên, đối với các máy hút bụi nhỏ để lọc không khí trong nhà, để không tạo ra ôzôn có hại, người ta thường sử dụng phóng điện corona dương. Trong những năm gần đây, thiết bị hút bụi điện tiết kiệm và hiệu suất cao đã được phát triển và ứng dụng. Ví dụ, máy hút bụi điện thường được lắp đặt trong các nhà máy nhiệt điện, đã có những đóng góp xuất sắc trong việc ngăn ngừa ô nhiễm không khí.
(2) Phun sơn tĩnh điện. Sử dụng nguyên lý hút bụi điện, nó có thể được phun một cách hiệu quả. Ví dụ, nếu sơn được nguyên tử hóa và tích điện âm, trong khi vật kim loại được phủ được tiếp đất, các hạt phun ra sẽ di chuyển theo đường sức điện, làm cho sơn bám chắc vào bề mặt của vật đó. Sơn tĩnh điện có những ưu điểm sau: ① ít chất thải sơn hơn; ② phun đều và chắc chắn; ③ hoạt động hợp lý và sản xuất quy mô lớn sử dụng băng tải. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc phun sơn ô tô, thiết bị gia dụng và động cơ.
(3) Chụp ảnh tĩnh điện. Chụp ảnh tĩnh điện sử dụng tĩnh điện để ghi lại hình ảnh. Có nhiều phương pháp. Một trong những phương pháp được mô tả dưới đây. Đầu tiên, tấm kim loại phủ phim selen được đặt trong phòng tối, và phóng điện hào quang được sử dụng để làm cho nó tích điện dương. Sau đó, phơi nó ra ánh sáng. Phần phim selen bị ánh sáng chiếu vào sẽ mất điện tích dương. Rắc chất tạo màu tích điện âm (ion tạo màu) lên màng selen. Phần tích điện dương của màng selen sẽ dính vào chất tạo màu, phần này sẽ dính vào bề mặt giấy tích điện dương, và sau khi mẫu của chất tạo màu được sao chép, chất màu có thể được cố định bằng cách gia nhiệt. Chụp ảnh tĩnh điện còn được gọi là chụp ảnh điện và được sử dụng rộng rãi trong các máy photocopy.
(4) Lựa chọn tĩnh điện. Sử dụng lực tĩnh điện để tách các thành phần ra khỏi hỗn hợp của hai loại hạt có độ dẫn điện khác nhau được gọi là sự tách tĩnh điện. Ví dụ, đặt các hạt hỗn hợp trên một tấm kim loại và sử dụng sự phóng điện hào quang để tích điện cho các hạt. Nghiêng tấm kim loại. Lúc này, do các hạt có độ dẫn điện tốt mất điện tích nhiều hơn nên độ bám dính giữa các hạt và tấm kim loại giảm, chúng nhanh chóng rơi ra khỏi tấm kim loại, do đó có thể tiến hành chọn lọc hạt, chẳng hạn như chọn tĩnh điện trong sản xuất nông nghiệp. Quá trình tuyển tĩnh đã được áp dụng để tuyển quặng. Loại bỏ tạp chất trong quá trình chế biến thực phẩm và lựa chọn lá chè.
(5) Việc tạo ra điện áp cao một chiều. Máy phát tĩnh điện van der Graaff sử dụng phóng điện hào quang để sạc bóng cao áp tạo ra điện áp cao DC. Nó có thể được sử dụng để kiểm tra dòng điện rò rỉ và các thử nghiệm kiểm tra khác, và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất của các nhà sản xuất thiết bị điện và hệ thống điện.
(6) Đo áp suất cao. Vôn kế tĩnh điện và máy ghi điện áp xung là những thiết bị sử dụng tĩnh điện để đo điện áp cao, và được sử dụng rộng rãi trong các bài kiểm tra điện áp cao của nguồn điện.
(7) Sự bốc cháy của khí đốt. Việc sử dụng dòng điện cực nhỏ để phóng điện có thể làm cháy bình đun nước nóng bằng gas, bếp gas,… và điện áp xung phóng cực đại lên tới hàng chục nghìn vôn (năng lượng phóng điện khoảng 1mJ). Quá trình đánh lửa của ô tô cũng sử dụng dòng điện cực nhỏ để giải phóng điện tạo ra khí nhiên liệu trong xi lanh động cơ. Khi đốt cháy khí nhiên liệu, giá trị đỉnh của điện áp xung là 10-100kV.
2 Các biện pháp đối phó với các nguy cơ tĩnh điện. Hai vật sẽ trở nên tích điện sau khi chúng tiếp xúc với nhau (chẳng hạn như tách ra sau khi cọ xát vào nhau). Sau khi một vật chết hoặc một vật dẫn không bao quanh được tích điện, ít có sự rò rỉ điện tích, vì vậy nó có thể được tích điện trong một thời gian dài. Nếu sự tiếp xúc và tách rời được lặp lại, lượng điện tích sẽ tiếp tục tăng lên, sẽ gây ra những nguy hiểm sau.
(1) Tác hại do lực Coulomb gây ra. Lực Coulomb có thể khiến bụi bám vào quá trình sản xuất các dụng cụ chính xác như máy ảnh và thiết bị bán dẫn, đồng thời nó cũng có thể gây ra hiện tượng vướng sợi trong các nhà máy dệt và làm vướng hàng dệt.
(2) Các nguy cơ do phóng điện. Bao gồm đánh lửa và nổ khí dễ cháy, sự cố máy biến áp do nhiễm điện dầu máy biến áp, sự cố liên lạc của máy bay, nhiễu điện từ trong quá trình phóng điện sẽ gây ra hoạt động sai của máy tính, phơi nhiễm và hư hỏng của phim ảnh và các thiết bị bán dẫn trong quá trình sản xuất. Cơ thể con người bị sốc và như vậy.