專利名稱：電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的一種電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，屬于機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國際國內(nèi)關(guān)于靜電放電的電極移動(dòng)速度影響放電參數(shù)研究裝置的情況是:無論國際國內(nèi)的研究者，一直沒有解決帶電體高速向靶運(yùn)動(dòng)，與避免帶電體上放電頭強(qiáng)烈撞擊放電靶可能造成損壞的這一難題。國內(nèi)外有代表性的研究如下:國際上，瑞士研究人員采用帶電體直接做成圓周運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂，讓旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)的一端通過圓周運(yùn)動(dòng)接近放電靶，等效成直線運(yùn)動(dòng)，來考察帶電體與受電體相對直線運(yùn)動(dòng)對放電參數(shù)的影響。在國內(nèi)，石家莊軍械學(xué)院的電磁防護(hù)效應(yīng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究者，將放電槍(帶電體)做成是可以在垂直面上做自由落體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的剛體，當(dāng)剛體(放電槍)末端(放電頭)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到與地面垂直位置時(shí)，放電頭與水平面(放電靶所在位置)位置最靠近時(shí)發(fā)生放電過程。該裝置的設(shè)計(jì)與瑞士學(xué)者的設(shè)計(jì)思想基本相同，仍然是將圓周運(yùn)動(dòng)等效為直線運(yùn)動(dòng)，區(qū)別在于:石家莊軍械學(xué)院的裝置獲取帶電體向受電體速度采用的方法，是放電頭在垂直于地面(最接近放電靶)位置的速度值，用重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的機(jī)械能守恒定律來計(jì)算?？梢姡瑖鴥?nèi)國際所進(jìn)行的靜電放電帶電體(放電發(fā)生器)與受電體(放電靶，又稱為檢流器)之間有快速運(yùn)動(dòng)所設(shè)計(jì)制作的測試系統(tǒng)，與兩者真實(shí)的直線運(yùn)動(dòng)不相符合，只是采用帶電體的曲線運(yùn)動(dòng)等效為直線相對運(yùn)動(dòng)的研究，其研究結(jié)果的精確度和可信度仍然值得商榷的，所以現(xiàn)有的技術(shù)存在明顯不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:提供一種用于研究電極移動(dòng)速度影響放電參數(shù)的結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用、低成本的實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)，具有適用性強(qiáng)，操作簡便，避免靜電放電發(fā)生器的放電頭與放電靶出現(xiàn)相互強(qiáng)烈撞擊造成損壞的特點(diǎn)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型構(gòu)成如下:一種電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，包括可調(diào)節(jié)箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)的密閉箱，在密閉箱的箱壁上固定有放電靶，在密閉箱底部安裝有導(dǎo)軌支架，在導(dǎo)軌支架上設(shè)置有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)置有可以在導(dǎo)軌上向前后運(yùn)動(dòng)的靜電放電發(fā)生器固定底座，在靜電放電發(fā)生器固定底座上設(shè)置有靜電放電發(fā)生器，靜電放電發(fā)生器與曲軸連動(dòng)桿的一端相連接，曲軸連動(dòng)桿的另一端與設(shè)置在密閉箱內(nèi)的電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連接，電動(dòng)機(jī)與可控制電動(dòng)機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器相連接；靜電放電發(fā)生器設(shè)置在電動(dòng)機(jī)與放電靶之間。在密閉箱內(nèi)設(shè)置有攝像頭和溫度濕度顯示器。在密閉箱箱底部設(shè)置有可滑動(dòng)的滾輪。在密閉箱上安裝有檢測箱體內(nèi)壓強(qiáng)的負(fù)壓表。在密閉箱上設(shè)置有能與真空泵相連接的連接管。在密閉箱箱體上部固定有調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的控制板和將所攝錄像轉(zhuǎn)換成無線信號發(fā)射的無線路由器。[0011 ] 在密閉箱內(nèi)設(shè)置有可放置電動(dòng)機(jī)的電機(jī)支架。由于采用了上述技術(shù)方案，在測量帶電體與受電體間作直線運(yùn)動(dòng)速度和空氣壓強(qiáng)變化對放電結(jié)果性質(zhì)影響的實(shí)驗(yàn)測試中，利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸連動(dòng)桿，使靜電放電發(fā)生器在軌道上做直線的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)靜電放電發(fā)生器觸碰到放電靶的一瞬間，靜電放電發(fā)生器立即做折返運(yùn)動(dòng)，返回初始位置，從根本書完全避免了出現(xiàn)帶電體與受電體強(qiáng)烈碰撞造成設(shè)備損壞的情況。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型徹底解決了如何避免高速運(yùn)動(dòng)帶電體與受電體可能強(qiáng)烈碰撞造成設(shè)備損壞的國際性難題，具有結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)計(jì)巧妙、設(shè)備成本低、使用簡單、可靠性高、實(shí)現(xiàn)了多個(gè)影響因素(氣體壓強(qiáng)、帶電體運(yùn)動(dòng)速度、溫度、濕度、氣體種類變化)可以控制調(diào)節(jié)，可以進(jìn)一步深入研究這些參數(shù)對放電結(jié)果性質(zhì)影響，顯著提高了電磁兼容領(lǐng)域的小間隙靜電放電研究的層次水平。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為當(dāng)靜電放電發(fā)生器較低速度(0.087m/s)運(yùn)動(dòng)時(shí)的放電電流；圖4為當(dāng)靜電放電發(fā)生器較高速度(0.2146m/s)運(yùn)動(dòng)時(shí)的放電電流；附圖標(biāo)記說明:1-密閉箱體，2-曲軸連動(dòng)桿，3-放電靶，4-導(dǎo)軌支架，5-導(dǎo)軌，6-靜電放電發(fā)生器，7-電動(dòng)機(jī)，8-攝像頭，9-溫度濕度顯示器，10-滾輪，11-負(fù)壓表，12-連接管，13-電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器，14-控制器，15-無線路由器，16-靜電放電發(fā)生器固定底座，17-電機(jī)支架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的實(shí)施:一種電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀的制作方法，包括采用可調(diào)節(jié)箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)的密閉箱作為電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀的箱體，在密閉箱箱內(nèi)的一側(cè)箱壁上設(shè)置有放電祀，在密閉箱內(nèi)設(shè)置有電機(jī)支架，在電機(jī)支架上設(shè)置有電動(dòng)機(jī)，在放電祀和電動(dòng)機(jī)之間設(shè)置有靜電放電發(fā)生器，靜電放電發(fā)生器設(shè)置在密閉箱內(nèi)導(dǎo)軌支架上的導(dǎo)軌上并可在軌道上移動(dòng)，靜電放電發(fā)生器通過曲軸連動(dòng)桿與電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連接，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸連動(dòng)桿帶動(dòng)靜電放電發(fā)生器以不同速度向放電靶運(yùn)動(dòng)，并使靜電放電發(fā)生器的放電頭在與放電靶接觸瞬間即折返，這樣即可避免靜電放電發(fā)生器的放電頭與放電靶出現(xiàn)強(qiáng)烈撞擊而造成損壞的情況發(fā)生。密閉箱的內(nèi)腔為抽真空內(nèi)腔，密閉箱內(nèi)腔的真空度調(diào)節(jié)范圍為Iatp l/20atp(即I個(gè)大氣壓到1/20個(gè)大氣壓)。靜電放電發(fā)生器向放電靶的運(yùn)動(dòng)速度為O 1.0m/so一種電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，包括可調(diào)節(jié)箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)的密閉箱1，在密閉箱I的箱壁上固定有放電靶3，在密閉箱I底部安裝有導(dǎo)軌支架4，在導(dǎo)軌支架4上設(shè)置有導(dǎo)軌5，在導(dǎo)軌5上設(shè)置有可以在導(dǎo)軌5上向前后運(yùn)動(dòng)的靜電放電發(fā)生器固定底座16，在靜電放電發(fā)生器固定底座16上設(shè)置有靜電放電發(fā)生器6,靜電放電發(fā)生器6與曲軸連動(dòng)桿2的一端相連接，曲軸連動(dòng)桿2的另一端與設(shè)置在密閉箱I內(nèi)的電動(dòng)機(jī)7的輸出軸相連接；電動(dòng)機(jī)7與可控制電動(dòng)機(jī)7的電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器13相連接，電動(dòng)機(jī)7與可控制電動(dòng)機(jī)7的電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器13相連接；靜電放電發(fā)生器6設(shè)置在電動(dòng)機(jī)7與放電靶3之間。在密閉箱I內(nèi)設(shè)置有攝像頭8和溫度濕度顯示器9，通過攝像頭8監(jiān)視密閉箱I內(nèi)部情況，溫度濕度顯示器9可監(jiān)控密閉箱I內(nèi)的溫度濕度，在密閉箱I箱體上部外側(cè)固定有調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的控制板14和將所攝錄像轉(zhuǎn)換成無線信號發(fā)射的無線路由器15。在密閉箱I箱底部設(shè)置有可滑動(dòng)的滾輪10。在密閉箱I安裝有負(fù)壓表11。在密閉箱I上設(shè)置有能與真空泵相連接的連接管12。在密閉箱I內(nèi)設(shè)置有可放置電動(dòng)機(jī)7的電機(jī)支架17。密閉箱I的箱體正面用有機(jī)玻璃，其他5面均為鋁板，這樣的設(shè)置便于觀察箱體的內(nèi)部工作情況。本實(shí)用新型中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器13的輸出端與電動(dòng)機(jī)7的輸入端相連接，提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力和控制運(yùn)轉(zhuǎn)速度。該實(shí)用新型的功能特點(diǎn):密閉箱I內(nèi)氣體壓強(qiáng)可以調(diào)節(jié)控制，通過真空泵將密閉箱體內(nèi)氣體抽走，密閉箱的內(nèi)腔為抽真空內(nèi)腔，密閉箱內(nèi)腔的真空度調(diào)節(jié)范圍為Iatp l/20atp (即I個(gè)大氣壓到1/20個(gè)大氣壓)。；靜電放電發(fā)生器(即帶電體，通常稱為放電槍)向放電靶(即受電體，又叫檢流器)的速度可調(diào)，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)與曲軸連動(dòng)桿，靜電放電發(fā)生器向放電靶的直線運(yùn)動(dòng)速度在O 1.0 m/s之間可調(diào)；該系統(tǒng)采用將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)精巧設(shè)計(jì)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)矩和速度調(diào)節(jié)器，控制直線運(yùn)動(dòng)行程和運(yùn)動(dòng)速度，既保證了帶電體(放電槍)高速向靶運(yùn)動(dòng)，又能在放電槍的放電頭在高速接觸放電靶瞬間即折返，避免了放電頭與放電靶出現(xiàn)相互強(qiáng)烈撞擊造成損壞的情況。這一精巧設(shè)計(jì)，從根本上解決了國際靜電放電研究領(lǐng)域的難題。本實(shí)用新型(I)從根本上解決了在靜電放電電極移動(dòng)速度影響放電參數(shù)研究中，制造實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)所遇到的國際難題，即高速運(yùn)動(dòng)帶電體與避免帶電體與受電體強(qiáng)烈碰撞可能造成設(shè)備損壞的矛盾，靜電放電發(fā)生器無論以多高速度向前運(yùn)動(dòng)，與固定在對面箱壁上的放電靶只能輕輕接觸。(2)本項(xiàng)實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了多個(gè)影響因素(影響的因素包括:電極運(yùn)動(dòng)速度、氣體壓強(qiáng)、氣體種類、溫度、濕度)可以控制調(diào)節(jié)，從而可以深入研究這些參數(shù)對放電結(jié)果性質(zhì)影響，顯著提高了小間隙靜電放電研究的層次水平。以下是5種在測量時(shí)可以改變的數(shù)值:(I)電極運(yùn)動(dòng)速度可控，(0-1.0) m/s ;(2)氣體壓強(qiáng)可控，I個(gè)大氣壓一1/20大氣壓；(3)溫度可以控制；(4)濕度可以控制；(5)氣體種類可以改變。實(shí)施例1:如圖3所示，當(dāng)靜電放電發(fā)生器較低速度(0.087m/s)運(yùn)動(dòng)時(shí)的放電電流，此時(shí)靜電放電發(fā)生器的電壓為1.0KV，密閉箱I內(nèi)的負(fù)壓為0.008兆帕?xí)r，電動(dòng)機(jī)調(diào)速器頻率為3000Hz，溫度10°C濕度65%氣體種類為空氣。實(shí)施例2:如圖4所示，當(dāng)靜電放電發(fā)生器較高速度(0.2146m/s)運(yùn)動(dòng)時(shí)的放電電流，此時(shí)靜電放電發(fā)生器的電壓為1.0KV，密閉箱I內(nèi)的負(fù)壓為0.008兆帕?xí)r，電動(dòng)機(jī)調(diào)速器頻率為7000Hz，溫度10°C濕度65%氣體種類為空氣。
權(quán)利要求1.一種電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，包括可調(diào)節(jié)箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)的密閉箱(1)，其特征在于:在密閉箱(I)的箱壁上固定有放電靶(3)，在密閉箱(I)底部安裝有導(dǎo)軌支架(4)，在導(dǎo)軌支架(4)上設(shè)置有導(dǎo)軌(5)，在導(dǎo)軌(5)上設(shè)置有可以在導(dǎo)軌(5)上向前后運(yùn)動(dòng)的靜電放電發(fā)生器固定底座(16),在靜電放電發(fā)生器固定底座(16)上設(shè)置有靜電放電發(fā)生器(6),靜電放電發(fā)生器(6)與曲軸連動(dòng)桿(2)的一端相連接，曲軸連動(dòng)桿(2)的另一端與設(shè)置在密閉箱(I)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)(7)的輸出軸相連接，電動(dòng)機(jī)(7)與可控制電動(dòng)機(jī)(7)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器(13)相連接；靜電放電發(fā)生器(6)設(shè)置在電動(dòng)機(jī)(7)與放電靶(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，其特征在于:在密閉箱(I)內(nèi)設(shè)置有攝像頭(8 )和溫度濕度顯示器(9 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，其特征在于:在密閉箱(I)箱底部設(shè)置有可滑動(dòng)的滾輪(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，其特征在于:在密閉箱(I)安裝有檢測箱體內(nèi)壓強(qiáng)的負(fù)壓表(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，其特征在于:在密閉箱(I)上設(shè)置有能與真空泵相連接的連接管(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，其特征在于:在密閉箱(I)箱體上部固定有調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)(7)運(yùn)動(dòng)速度的控制板(14)和將所攝錄像轉(zhuǎn)換成無線信號發(fā)射的無線路由器(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，其特征在于:在密閉箱(I)內(nèi)設(shè)置有可放置電動(dòng)機(jī)(7)的電機(jī)支架(17)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電極移動(dòng)速度效應(yīng)檢測儀，包括可調(diào)節(jié)箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)的密閉箱，在密閉箱的箱壁上固定有放電靶，在密閉箱底部安裝有導(dǎo)軌支架，在導(dǎo)軌支架上設(shè)置有導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上設(shè)置有可以在導(dǎo)軌上向前后運(yùn)動(dòng)的靜電放電發(fā)生器固定底座，在靜電放電發(fā)生器固定底座上設(shè)置有靜電放電發(fā)生器，靜電放電發(fā)生器與曲軸連動(dòng)桿的一端相連接，曲軸連動(dòng)桿的另一端與設(shè)置在密閉箱內(nèi)的電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連接，電動(dòng)機(jī)與可控制電動(dòng)機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器相連接；本實(shí)用新型徹底解決了如何避免高速運(yùn)動(dòng)帶電體與受電體可能強(qiáng)烈碰撞造成設(shè)備損壞的國際性難題，具有結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)計(jì)巧妙、顯著提高了電磁兼容領(lǐng)域的小間隙靜電放電研究的層次水平。
文檔編號G01R31/00GK203012060SQ20132002484
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者阮方鳴, 楊向東, 李章倫, 周峰, 孟洋, 王祥 申請人:貴州師范大學(xué)