Прилад для вимірювання статичної електрики. Схеми індикаторів електричних полів (13 схем). До типових джерел електростатичного поля відносяться

Що таке електростатичне поле? Прилади вимірювання електростатичного поля. Який прилад для електростатики краще придбати?

Прилади для вимірювання електростатичного поля – який прилад краще купити?

Електростатичне поле - це поле, створене нерухомими у просторі та незмінними в часі електричними зарядами (без електричних струмів). Якщо просторі є система заряджених тіл, то кожному точці цього простору існує силове електричне поле. Воно визначається через силу, що діє на пробний точковий заряд, вміщений у це поле. Цією силою виражається величина електростатичного поля, яка визначається засобами вимірювання електростатичного поля. Одиницею виміру у разі є вольт (В), кіловольт (кВ) тощо.

До типових джерел електростатичного поля належать:

Установки з високою напругою;

Лінії постійного струму;

Екрани дисплеїв, ТНП;

Синтетичні матеріали (тканини, покриття).

Залежно від поставлених завдань, вимірювачі електростатичного поля виділяють наступних типів:

Вимірювальні прилади електростатичного поля у просторі;

Засоби виміру електростатичного потенціалу.

Нижче наведена зведена таблиця приладів для вимірювання електростатичного поля, яка сприяє визначенню оптимального комплекту під Ваші вимірювальні завдання та дозволить відповісти на питання який саме купити вимірювач електростатичного поля з повіркою. Не мало важливо і те, що там наведені ціни на вимірювачі електростатичного поля - наочно видно, скільки Вам обійдеться той чи інший засіб вимірювання і яким функціоналом воно володіє.

Модель засобу вимірювання електростатичного поля: Область застосування засобу вимірювання електростатики: Діапазон вимірів:

Ціна, руб.

(З первинною перевіркою)

Вимірювання ел.статичного потенціалу:

Вимірювання ел.статичного

поля у вільному просторі:

Вимірювання електризування тканин:
Вимірник електростатичного поля СТ-01 так

(за наявності додаткової опції)

від 0,3 до 180 кВ/м 48 000
Вимірник напруженості електростатичного поля П3-80 з первинною перевіркою ні так ні від 0,3 кВ/м до 200 кВ/м 53 000
Прилад для вимірювання електростатики ЕСПІ-301А так від 0,3 до 180 кВ/м 53 700
Вимірник електростатичного потенціалу екранів дисплеїв ІЕСП-01(А) так ні від 0,1 кВ до 18 кВ 39 766
Прилад для вимірювання електростатичного поля у вільному просторі ІЕСП-01(Б) ні так від 1 кВ/м до 180 кВ/м 51 035
Універсальний вимірювач електростатичних полів ІЕСП-01(В) так

від 0,1 кВ до 18 кВ

від 1 кВ/м до 180 кВ/м

55 165
Вимірник напруженості електростатичного поля ІЕСП-5Ц із первинною повіркою ні так від 1 до 1000 кВ/м Знятий з виробництва
Вимірник електростатичного поля ІЕСП-6 так ні від 0,1 до 10 кВ
Вимірник напруженості електростатичного поля ІЕСП-7 ні так від 2 до 199,9
Вимірювач електричних зарядів ПК2-3А так ні

Компанія «Юман» пропонує широку лінійку приладів для вимірювання статичної електрикивиробництва ELTEX (Німеччина).

Можливість точного вимірювання електростатичних зарядів (включаючи високу напругу, електричні поля та високі опори, пов'язані з матеріалами, що несуть заряд) забезпечує інформаційну основу для знищення руйнівної небажаної електростатичної енергії. Вимір високого опору також є важливим інструментом у захисних засобах контролю. Точне вимірювання опору витоку сприяє контролю та гарантії якості, підтримці стандартизованих властивостей у матеріалах.

З урахуванням нестабільності електростатичного явища, вимір статичної електрики повинен також враховувати різні джерела помилок. Це означає, що сам вимірювальний процес має відповідати точним вимогам. Вимірювальне обладнання Eltex відрізняється своєю високою точністю та широкою сферою можливих застосувань.

Пропонуємо прилади для вимірювання статичної електрики ELTEX (Німеччина):

Вимірювач електричного поля EMF58

Високочутливий портативний пристрій. За допомогою EMF58 можна виміряти підйом, рівень та полярність заряду та оцінити ефективність будь-яких заходів протидії. Доступні чотири діапазони виміру від ±0 кВ/м до ±2 мВ/м.

Вимірник електричного поля EM02

Ручний пристрій для безпечного вимірювання статичних зарядів. Діапазон вимірювань від ±0 до ±2 мВ/м.

Вимірник електричного поля EM03

Ручний зручний пристрій для вимірювання статичних зарядів, причому відстань виміру вибирається між 2 і 20 см. Автоматичне перетворення та відображення сили поля у вольтах. Діапазон вимірювань від ±0 до ±200 кВ.

Компанія «Юман» пропонує широку лінійку приладів для вимірювання статичної електрикивиробництва ELTEX (Німеччина).

Можливість точного вимірювання електростатичних зарядів (включаючи високу напругу, електричні поля та високі опори, пов'язані з матеріалами, що несуть заряд) забезпечує інформаційну основу для знищення руйнівної небажаної електростатичної енергії. Вимір високого опору також є важливим інструментом у захисних засобах контролю. Точне вимірювання опору витоку сприяє контролю та гарантії якості, підтримці стандартизованих властивостей у матеріалах.

З урахуванням нестабільності електростатичного явища, вимір статичної електрики повинен також враховувати різні джерела помилок. Це означає, що сам вимірювальний процес має відповідати точним вимогам. Вимірювальне обладнання Eltex відрізняється своєю високою точністю та широкою сферою можливих застосувань.

Пропонуємо прилади для вимірювання статичної електрики ELTEX (Німеччина):

Вимірювач електричного поля EMF58

Високочутливий портативний пристрій. За допомогою EMF58 можна виміряти підйом, рівень та полярність заряду та оцінити ефективність будь-яких заходів протидії. Доступні чотири діапазони виміру від ±0 кВ/м до ±2 мВ/м.

Вимірник електричного поля EM02

Ручний пристрій для безпечного вимірювання статичних зарядів. Діапазон вимірювань від ±0 до ±2 мВ/м.

Вимірник електричного поля EM03

Ручний зручний пристрій для вимірювання статичних зарядів, причому відстань виміру вибирається між 2 і 20 см. Автоматичне перетворення та відображення сили поля у вольтах. Діапазон вимірювань від ±0 до ±200 кВ.

Прилади для вимірювання статичного параметрів
електрики

Електричні виміри необхідні вивчення причин та умов електризації та постійного контролю електростатичних величин: різниці потенціалів U між зарядженим тілом та землею або заземленими предметами; поверхневої щільності електричних зарядів s та напруженості електричного поля Е .

Вказівниками електричних потенціалів служать різні механічні (пелюсткові, стрілочні, струнні, квадрантні) та електронні електрометри. У механічних електрометрах заряд, що вимірювається, подається на один з пари електродів, кулонівська взаємодія яких фіксується різними методами. Наприклад, принцип дії квадрантних електрометрів покладено основою електростатичних вольтметрів. Електростатичний заряд впливає рухомий секторний електрод, який під впливом кулонівських сил переміщається. По кутку повороту судять про величину вимірюваної напруги

За умовами пожежо- та вибухобезпеки прилади для електростатичних вимірювань у вибухонебезпечних зонах повинні мати відповідний рівень та вид вибухозахисту, а їх датчики (зокрема, у переносних приладів) повинні відповідати вимогам електростатичної іскробезпеки. Датчик приладу рахують іскробезпечнимдля даної вибухонебезпечної суміші, якщо іскровий розряд на нього з металевого електрода, що має потенціал 50 кВ і ємність 60-100 пФ, викликає займання цієї суміші з ймовірністю не більше 10 -3 (або енергія цих зарядів принаймні 2,5 рази менше енергії займання суміші). Так, датчик приладу ІСПІ-4 з відхиленням електронного потоку у вакуумі покритий товстим шаром діелектрика (фторопластом), що забезпечує електростатичну іскробезпеку. У приладі СМ-2/С-59 вибухозахист досягнуто шляхом укладання електростатичного вольтметра С-53 у вибухонепроникний корпус, а спеціальне покриття датчика (наприклад, фторопласт) забезпечує його електростатичну безпеку. Вибухобезпечність процесу вимірювання досягається у тому випадку, коли у вибухонебезпечній зоні застосовується іскробезпечний датчик, а сам прилад (наприклад, статичний вольтметр будь-якого типу) встановлюється в невибухонебезпечній зоні.

Пристрої для заземлення та контролю
ланцюги заземлення засобів транспорту та зберігання ЛЗР
та зріджених горючих газів

Технологічні процеси наливу або зливу нафтопродуктів та інших вибухопожежонебезпечних речовин хімічних, нафтохімічних та нафтопереробних виробництв, підприємств постачання нафтопродуктів, нафтобаз, складів ПММ, автозаправних станцій (АЗС), автозаправних комплексів (АЗК) та авто-газозаправних станцій (АГЗС) супроводжуються утворенням та накопиченням статичної електрики. Запальна здатність розрядів статичної електрики нерідко є ймовірним джерелом запалювання пожежонебезпечного середовища, що призводить до пожеж і вибухів, що супроводжуються матеріальними втратами та летальним травматизмом.

Експериментальні та аналітичні дослідження показують, що в літній час у зоні заправки бензином на АЗС легкових та вантажних автомобілів вибухонебезпечна суміш горючих пар з повітрям може утворитися в обсягах до 2,5 та до 8 м 3 відповідно. При зливі бензину з автоцистерн (АЦ) вибухонебезпечна паро-повітряна суміш, що виходить з дихальної арматури, може утворитися в об'ємі до 105 м 3 .

На підтвердження реальності пожежного ризику такого роду слід зазначити, що у різних регіонах Росії відбуваються пожежі при поводженні з нафтопродуктами та зниженими горючими газами (СМР). Наприклад, 02.11.1997 р. велика пожежа 5-го ступеня складності виникла в Москві на
1-а вулиця Ямського Поля при зливі палива в підземний резервуар.

Тому на цих об'єктах засоби захисту від небезпечних проявів статичної електрики повинні застосовуватися як один із заходів зниження пожежного ризику. Заземлятися та надійно електрично з'єднуватися між собою повинні наливні стояки естакад, що знаходяться під наливом залізничні цистерни та рейки в межах сливоналивного фронту. Перед проведенням та в процесі сливоналивних операцій заземленню також підлягають: автоцистерни, танкери, літаки та інші транспортні засоби, а також засоби транспорту та зберігання нафтопродуктів або СМР.

Електричні контактні з'єднання та інші пристрої для приєднання заземлювальних провідників повинні розташовуватися поза вибухонебезпечними зонами (не менше 9 м від місць наливу або зливу). При цьому дроти заземлення спочатку приєднують до корпусу об'єкта, що заземляється, а потім до заземлюючого пристрою. Від'єднання їх, що ще більш важливо для попередження іскроутворення при розмиканні ланцюга заземлення зі струмом випадкового походження (гальванічним, блукаючим, обумовленим електромагнітною бурею або впливом електромагнітного радіочастотного поля), слід здійснювати у зворотному порядку.

Важливо відзначити, що існують конструктивні відмінності пристроїв заземлення АЦ, що застосовуються на нафтобазах та складах ПММ та АЗК, від пристроїв їх заземлення на АЗС загального користування та відомчих пунктів заправлення паливом. Подібні відмінності існують і при оснащенні АЦ провідниками, що заземлюють, конструктивно непридатними для застосування при наливі палива на нафтобазі (або на АЗК) або при зливі його на АЗС. Таким чином, нерідко заземлюючі пристрої не забезпечують необхідного рівня пожежо-безпеки технології сливоналивних операцій палива, ЛЗР та СГГ.

З метою забезпечення вимог пожежної безпеки розроблено та випускаються пристрої заземлення автоцистерн (УЗА) типів: УЗА-2МК02, УЗА-2МК03, УЗА-2МК04, УЗА-2МК05, УЗА-2МК06. Дані пристрої УЗА здійснюють одночасно функції контролю заземленого стану об'єктів захисту. Живлення комутаційних пристроїв (за бажанням замовника) передбачено або від промислового ланцюга змінного струму з напругою 220 (наприклад, УЗА-2МК04), або від ланцюга постійного струму з напругою 12 В (УЗА-2МК05), або від батареї акумуляторів з напругою 6, 3 В, що служить автономним джерелом живлення (УЗА-2МК03 та УЗА-2МК06).

УЗА відповідають вимогам: ГОСТ 12.4.124-83, ГОСТ Р 5250.0-2005 (МЕК 60079-0:2005) та ін.

Загальний вигляд пристроїв заземлення автоцистерн представлено на рис. 9.3, а їх основні технічні характеристики наведені в табл. 9.3.

Мал. 9.3. Загальний вигляд УЗА

На розробку та застосування УЗА-2МК надано ліцензії та дозволи Держгіртехнагляду та сертифікат про вибухозахищеність Центру сертифікації вибухозахищеного електрообладнання (ЦСВЕ). З урахуванням вимог нормативних документів сфера застосування УЗА-2МК – вибухонебезпечні зони 1, 2, 2н. Застосування тієї чи іншої модифікації визначається технічною оснащеністю сливоналивних естакад нафтобаз та наливних пунктів, АЗС, АГЗС та АЗК.

Таблиця 9.3

Технічні характеристики пристроїв УЗА

Закінчення табл. 9.3

УЗА-2МК04 та УЗА-2МК05 призначені для заземлення автоцистерн або інших транспортних засобів, для блокування та запуску зливу, що виключає (за бажанням замовника) технічну можливість проведення операції зливу без попереднього підключення їх до пристроїв заземлення та забезпечення еквіпотенційності електропровідних вузлів об'єкта захисту та зливу . Дані пристрої забезпечують також безперервний контроль цілісності електричного ланцюга заземлення та її величини опору в Ом на ділянці «ємність, що заземляється – заземлюючий пристрій» і здійснюють світлову сигналізацію про стан даної ділянки електричного ланцюга. Пристрої комплектуються універсальним дротом заземлення зі спеціальним затиском для підключення УЗА до автоцистерни. Цей провід є приналежністю УЗА, яке підключення до АЦ допускається лише за розімкнутої комутаційної ланцюга УЗА спеціальної кнопкою у її корпусі (рис. 9.3а і 9.3б).

Статична електрика утворюється при нерівності позитивного та негативного зарядів на поверхні предметів. Його легко виявити - наприклад, при дотику до металевої ручки дверей між нею і рукою може проскочити іскра. Однак вимір статичної електрики є набагато складнішим процесом. Дізнайтеся, як виміряти статичну електрику, і ви зможете визначати електричний заряд на поверхні різних предметів.

Кроки

Оцінка статичного заряду різних матеріалів

    Підготуйте все потрібне.Для даного експерименту вам знадобляться: невелика мідна пластинка, заземлення, електричні дроти із затискачами "крокодил", білий папір, ножиці, лінійка, повітряна кулька, волосся, бавовняна футболка, футболка з поліестеру, килим та керамічна плитка. Цей метод дозволяє визначити відносну кількість статичного заряду.

    • Невелику мідну платівку можна досить дешево придбати у магазині господарських товарів чи замовити через інтернет.
    • Заземлення та проводи із затискачами "крокодил" можна придбати в магазині господарських або електротехнічних товарів.
  1. Підключіть мідну пластину до заземлення за допомогою дроту.Один затискач дроту прикріпіть до заземлення, а другий – до мідної платівки. Не має значення, куди приєднувати провід, просто прикріпіть його до заземлення.

    • Коли предмет стосується мідної пластинки, з нього стікає статичний заряд, що скупчився.
  2. Розріжте аркуш паперу на 100 квадратних шматочків розміром 5 мм x 5 мм.Лінійкою розділіть лист на 5-міліметрові квадратики і виріжте їх. Постарайтеся якнайточніше витримати розміри. Це простіше зробити за допомогою паперорізальної машини.

    Надуйте повітряну кульку.Надуйте кульку до середніх або великих розмірів. Розміри кульки не важливі, якщо для всіх матеріалів використовувати ту саму кульку. Якщо під час досвіду кулька лопне, доведеться надути нову кульку і почати спочатку, щоб зберегти незмінними умови експерименту.

    П'ять разів проведіть кулькою по поверхні досліджуваного матеріалу.Спочатку виберіть матеріал, на якому ви хочете виміряти статичний заряд. Для цих цілей добре підійдуть волосся, килим, бавовняна футболка, футболка з поліестеру, килим або керамічна плитка.

    • Поводьте кулькою по матеріалу в тому самому напрямку.
  3. Покладіть кульку поверх шматочків паперу.Після тертя про досліджуваний матеріал кулька зарядиться певною кількістю статичної електрики (ця кількість буде різною для різних матеріалів). Коли ви покладете кульку на шматочки паперу, вони пристануть до неї, причому їх кількість залежатиме від величини статичного заряду на кульці.

    • Не перекочуйте кульку по паперу. Просто покладіть його поверх шматочків паперу і подивіться, скільки їх пристане до кульки.
  4. Порахуйте кількість клаптиків паперу, що пристали до кульки.Зберіть клаптики паперу з кульки та порахуйте їх. Після тертя про різні матеріали до кульки пристане різне число шматочків паперу. Повторіть експеримент з різними матеріалами та подивіться, як вони різняться.

    • Перед кожним новим експериментом розряджайте папір та кульку.
  5. Порівняйте результати для різних матеріалів.Подивіться на отримані дані та порівняйте, скільки шматочків паперу пристало до кульки після того, як ви потерли його про різні матеріали. Чим більше клаптиків паперу пристало до кульки, тим вищий його статичний заряд.

    За допомогою саморобного електроскопа

    1. Підготуйте все потрібне.Електроскоп - це прилад, що дозволяє виявити статичну електрику за допомогою тонких металевих пластин, які поділяються в присутності статичного заряду. Найпростіший електроскоп можна зробити з кількох побутових предметів. Для цього знадобляться скляна банка із пластиковою кришкою, алюмінієва фольга та дриль.

      Зробіть кулю із фольги.Виріжте із фольги квадрат приблизно 25 см x 25 см. Точні розміри не важливі. Зім'ятайте вирізаний лист фольги, так щоб вийшла куля. Постарайтеся, щоб куля мала якомога правильнішу форму.

      • Повинна вийти куля діаметром близько 5 сантиметрів. І в цьому випадку точні розміри не важливі - головне, щоб куля не була занадто великою або маленькою.
    2. Скрутіть стрижень із алюмінієвої фольги.Виріжте із фольги ще один лист і скрутіть його у вигляді стрижня. Стрижень має бути трохи коротшим, ніж скляна банка. Цей алюмінієвий стрижень повинен розташовуватися за 7–8 сантиметрів вище дна банки та виступати приблизно на 10 сантиметрів над її верхнім краєм.

      Прикріпіть кулю до стрижня.Візьміть ще один лист фольги. Приставте кулю до кінця стрижня, надягніть на них аркуш фольги і скрутіть його. Щільно обмотайте фольгою кулю та стрижень, щоб вона утримувала їх разом.