一种基于安全工作模式的脉冲直流离子棒制造技术

一种基于安全工作模式的脉冲直流离子棒，属静电消除领域。其在直流电源输出端设置高压驱动单元和工作模式选择开关；高压驱动单元经高压输出拨码装置与高压组件连接；工作模式选择开关与单片机程序处理电路连接；设置与单片机程序处理电路连接的正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比编码装置；所述高压组件由正、负电压升压模块和正、负压防反击过电压模块构成；单片机程序处理电路经第一光电开关与正电压升压模块及正压防反击过电压模块连接，经第二光电开关与负电压升压模块及负压防反击过电压模块连接；正压防反击过电压模块输出端经高压陶瓷片式电阻与正排电极针连接；负压防反击过电压模块输出端经高压陶瓷片式电阻与负排电极针连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于静电消除领域，尤其涉及一种主动式静电消除装置。
技术介绍
静电离子棒是一种主动式静电消除装置。静电离子棒中有效用的部分，是通过把高压施加在发射针(亦称放电针或电极、电极针)上，发射针尖端放电，电离空气，所产生大量的离子流，离子流快速冲击带静电的物料，快速地中和静电。静电离子棒通常大致可分为两种：一是采用交流供电模式的交流式离子棒(简称交流离子棒)，交流式离子棒的输出电压通常在数千伏左右，工频与市电相同；这类静电消除器多用在分切、印刷、制药等行业，或和气刀装配成离子气刀，用在汽车喷涂等行业。二是采用直流供电模式的直流式离子棒(简称直流离子棒)，这类离子棒通常用于大范围静电消除，在印刷薄膜行业、塑料瓶，模塑件等塑料制造行业应用较普遍。现有直流离子棒存在正、负高压输出幅值不可调，正、负高压放电频率固定，正、负高压脉冲的占空比不可调的局限，不能适应复杂的静电环境；并且离子棒的电极针直接通过高压导线与高压电源实现电连接，放电能量过大，也容易造成以下问题：1、导致电极针损耗过快；2、棒体容易电蚀烧损；3、操作人员不小心触碰电极针，被电击，产生疼痛感。如何延长电极针的使用寿命，避免绝缘塑料被电蚀烧损，进而延长整个直流离子棒的整体使用寿命，避免操作人员遭受电击及其导致的二次伤害，是实际工作中迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的技术方案是：提供一种基于安全工作模式的脉冲直流离子棒，包括直流电源、高压驱动单元、单片机程序处理电路、高压组件、正负高压反馈单元、放电极和显示单元，其特征是：在直流电源的输出端，设置高压驱动单元和工作模式选择开关；高压驱动单元的输出端，经高压输出拨码装置，与高压组件的控制端连接；工作模式选择开关的输出端，与单片机程序处理电路的I/O端口连接；设置正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比编码装置，所述正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比拨码装置的输出端，与单片机程序处理电路的I/O端口连接；单片机程序处理电路的I/O端口，分别与第一光电开关和第二光电开关连接；所述的高压组件，由串接的正电压升压模块及正压防反击过电压模块和串接的负电压升压模块及负压防反击过电压模块构成；单片机程序处理电路的I/O端口经过第一光电开关与正电压升压模块及正压防反击过电压模块对应连接；单片机程序处理电路的I/O端口经过第二光电开关与负电压升压模块及负压防反击过电压模块对应连接；在正压防反击过电压模块的输出端，设置正高压反馈模块，正高压反馈模块的输出端与单片机程序处理电路的I/O端口对应连接；在负高压防反击过压模块的输出端，设置负高压反馈模块，负高压反馈模块的输出端与单片机程序处理电路的I/O端口对应连接；正压防反击过电压模块的输出端，经高压陶瓷片式电阻与正排电极针连接；负压防反击过电压模块的输出端，经高压陶瓷片式电阻与负排电极针连接；单片机程序处理电路的I/O端口还与显示单元连接；其中，所述的高压输出拨码装置对高压驱动单元输出的低电压信号进行调制，将调制后的低电压信号输入到高压组件中的正、负电压升压模块的输入端，用低电压控制高电压的方式实现输出正、负高压高低可调；所述的正、负高压输出频率编码装置将选定好的拨码信号传输到单片机程序处理电路，经由单片机程序处理电路对拨码信号进行分析处理后，随即对光电开关发出相应的动作指令，对高压组件中的正、负电压升压模块的各输入端进行同步间断或异步交替合、断动作，实现输出不同的正、负同步高压脉冲或正、负异步高压脉冲；所述的正、负高压占空比拨码装置将选定好的拨码信号传输到单片机程序处理电路，经由单片机程序处理电路对拨码信号进行分析处理后，随即对光电开关发出相应的动作指令，对高压组件中的正、负电压升压模块的各输入端作用相应的时间占比，实现输出不同的正、负高压占空比；所述的第一光电开关实现对正电压升压模块的电连接及关断；所述的第二光电开关实现对负电压升压模块的电连接及关断；所述的脉冲直流离子棒，通过第一、第二光电开关控制高压组件，来实现正、负排电极针同时连续或同步间断或异步交替输出正、负直流高压；所述的脉冲直流离子棒，通过高压输出拨码装置控制输入到高压组件的电压，实现输出不同电压值的正、负高压；其通过正、负高压输出频率拨码装置控制第一、第二光电开关对正、负电压升压模块各输入端的合、断动作，实现输出不同的异步正、负高压脉冲或同步正、负高压脉冲；所述的脉冲直流离子棒，通过正、负高压占空比拨码装置控制第一、第二光电开关对正、负电压升压模块各输入端的作用时间，实现输出不同的正、负高压占空比。具体的，所述的脉冲直流离子棒有直流工作模式、同步脉冲直流工作模式和异步脉冲直流工作模式三种工作模式，通过对工作模式开关的选择，及与工作模式开关对应的单片机程序处理电路对第一、第二光电开关的控制来实现：直流工作模式：将工作模式选择开关选择到直流模式，单片机程序处理电路对第一光电开关和第二光电开关同时发出连续闭合指令，则正、负高压组件同时接通电源，同时输出正、负高压；同步脉冲直流工作模式：将工作模式选择开关选择到同步脉冲直流模式，单片机程序处理电路对第一光电开关和第二光电开关同时发出“闭合—关断—闭合—关断……”的控制指令，则正、负高压组件同时接通或关断电源，同时阶段性地输出正、负高压；异步脉冲直流工作模式：将工作模式选择开关选择到异步脉冲直流模式，单片机程序处理电路对第一光电开关和第二光电开关交替发出“第一光电开关闭合—第二光电开关关断—第二光电开关闭合—第一光电开关关断—第一光电开关闭合—第二光电开关关断……”的控制指令，则正、负高压组件交替“接通”或“关断”电源，实现异步交替输出正、负高压。进一步的，所述防电击直流离子棒所输出的正、负高压电压的高低，防电击直流离子棒所输出正、负高压异步脉冲频率或同步脉冲频率，防电击直流离子棒所输出正、负高压的占空比参数指标，可同时同步调节，亦可单独分别调节。进一步的，所述的正压防反击过电压模块、负压防反击过电压模块输出端，分别电连接串有正、负排电极针的高压陶瓷片式电阻。进一步的，所述高压组件所包含的正电压升压模块与正压防反击过电压模块，负电压升压模块与负压防反击过电压模块，各自用高压电子灌封胶分别灌封。进一步的，所述的正、负排电极针，每一根电极针均串联一个100MΩ至200MΩ的电阻后，再分别与正、负电压防反击模块的输出端对应电连接。具体的，所述的高压陶瓷片式电阻，经过电极套与正、负排电极针连接。具体的，所述的脉冲直流离子棒，在正排电极针与正压防反击过电压模块之间，以及负排电极针与负压防反击过电压模块输出端之间，采用电阻耦合的连接结构，实现放电极与高压电源之间的电连接。与现有技术比较，本专利技术的优点是：1.直流离子棒的输出电压特性可根据静电控制要求人为设置，更满足各种复杂工况的要求；2.在放电极与高压电源(防反击过电压模块)之间，采用电阻耦合的电连接结构，放电极的放电能量得到限制，电极针的损耗大幅降低，电极针的寿命可延长1至2倍；3.采用绝缘侧板结构和高压电子灌封胶灌封，使得电极针对棒体的沿面放电现象基本消失，不易造成电蚀烧损；4.放电极的放电能量降低后，操作人员触碰电极针时，不会产生电击疼痛感，安全生产效率提高。附图说明图1是本专利技术输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于安全工作模式的脉冲直流离子棒，包括直流电源、高压驱动单元、单片机程序处理电路、高压组件、正负高压反馈单元、放电极和显示单元，其特征是：在直流电源的输出端，设置高压驱动单元和工作模式选择开关；高压驱动单元的输出端，经高压输出拨码装置，与高压组件的控制端连接；工作模式选择开关的输出端，与单片机程序处理电路的I/O端口连接；设置正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比拨码装置，所述正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比拨码装置的输出端，与单片机程序处理电路的I/O端口连接；单片机程序处理电路的I/O端口，分别与第一光电开关和第二光电开关连接；所述的高压组件，由串接的正电压升压模块及正压防反击过电压模块和串接的负电压升压模块及负压防反击过电压模块构成；单片机程序处理电路的I/O端口经过第一光电开关与正电压升压模块及正压防反击过电压模块对应连接；单片机程序处理电路的I/O端口经过第二光电开关与负电压升压模块及负压防反击过电压模块对应连接；在正压防反击过电压模块的输出端，设置正高压反馈模块，正高压反馈模块的输出端与单片机程序处理电路的I/O端口对应连接；在负高压防反击过压模块的输出端，设置负高压反馈模块，负高压反馈模块的输出端与单片机程序处理电路的I/O端口对应连接；正压防反击过电压模块的输出端，经高压陶瓷片式电阻与正排电极针连接；负压防反击过电压模块的输出端，经高压陶瓷片式电阻与负排电极针连接；单片机程序处理电路的I/O端口还与显示单元连接；其中，所述的高压输出拨码装置对高压驱动单元输出的低电压信号进行调制，将调制后的低电压信号输入到高压组件中的正、负电压升压模块的输入端，用低电压控制高电压的方式实现输出正、负高压高低可调；所述的正、负高压输出频率拨码装置将选定好的拨码信号传输到单片机程序处理电路，经由单片机程序处理电路对拨码信号进行分析处理后，随即对光电开关发出相应的动作指令，对高压组件中的正、负电压升压模块的各输入端进行同步间断或异步交替合、断动作，实现输出不同频率的正、负同步高压脉冲或正、负异步高压脉冲；所述的正、负高压占空比拨码装置将选定好的拨码信号传输到单片机程序处理电路，经由单片机程序处理电路对拨码信号进行分析处理后，随即对光电开关发出相应的动作指令，对高压组件中的正、负电压升压模块的各输入端作用相应的时间占比，实现输出不同的正、负高压占空比；所述的第一光电开关实现对正电压升压模块的电连接及关断；所述的第二光电开关实现对负电压升压模块的电连接及关断。所述的脉冲直流离子棒，通过第一、第二光电开关控制高压组件，来实现正、负排电极针同时连续或同步间断或异步交替输出正、负直流高压；所述的脉冲直流离子棒，通过高压输出拨码装置控制输入到高压组件的电压，实现输出不同电压值的正、负高压；其通过正、负高压输出频率拨码装置控制第一、第二光电开关对正、负电压升压模块各输入端的合、断动作，实现输出不同的异步正、负高压脉冲或同步正、负高压脉冲；所述的脉冲直流离子棒，通过正、负高压占空比拨码装置控制第一、第二光电开关对正、负电压升压模块各输入端的作用时间，实现输出不同的正、负高压占空比。...

【技术特征摘要】
1.一种基于安全工作模式的脉冲直流离子棒，包括直流电源、高压驱动单元、单片机程序处理电路、高压组件、正负高压反馈单元、放电极和显示单元，其特征是：在直流电源的输出端，设置高压驱动单元和工作模式选择开关；高压驱动单元的输出端，经高压输出拨码装置，与高压组件的控制端连接；工作模式选择开关的输出端，与单片机程序处理电路的I/O端口连接；设置正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比拨码装置，所述正负高压输出频率拨码装置和正负高压占空比拨码装置的输出端，与单片机程序处理电路的I/O端口连接；单片机程序处理电路的I/O端口，分别与第一光电开关和第二光电开关连接；所述的高压组件，由串接的正电压升压模块及正压防反击过电压模块和串接的负电压升压模块及负压防反击过电压模块构成；单片机程序处理电路的I/O端口经过第一光电开关与正电压升压模块及正压防反击过电压模块对应连接；单片机程序处理电路的I/O端口经过第二光电开关与负电压升压模块及负压防反击过电压模块对应连接；在正压防反击过电压模块的输出端，设置正高压反馈模块，正高压反馈模块的输出端与单片机程序处理电路的I/O端口对应连接；在负高压防反击过压模块的输出端，设置负高压反馈模块，负高压反馈模块的输出端与单片机程序处理电路的I/O端口对应连接；正压防反击过电压模块的输出端，经高压陶瓷片式电阻与正排电极针连接；负压防反击过电压模块的输出端，经高压陶瓷片式电阻与负排电极针连接；单片机程序处理电路的I/O端口还与显示单元连接；其中，所述的高压输出拨码装置对高压驱动单元输出的低电压信号进行调制，将调制后的低电压信号输入到高压组件中的正、负电压升压模块的输入端，用低电压控制高电压的方式实现输出正、负高压高低可调；所述的正、负高压输出频率拨码装置将选定好的拨码信号传输到单片机程序处理电路，经由单片机程序处理电路对拨码信号进行分析处理后，随即对光电开关发出相应的动作指令，对高压组件中的正、负电压升压模块的各输入端进行同步间断或异步交替合、断动作，实现输出不同频率的正、负同步高压脉冲或正、负异步高压脉冲；所述的正、负高压占空比拨码装置将选定好的拨码信号传输到单片机程序处理电路，经由单片机程序处理电路对拨码信号进行分析处理后，随即对光电开关发出相应的动作指令，对高压组件中的正、负电压升压模块的各输入端作用相应的时间占比，实现输出不同的正、负高压占空比；所述的第一光电开关实现对正电压升压模块的电连接及关断；所述的第二光电开关实现对负电压升压模块的电连接及关断。所述的脉冲直流离子棒，通过第一、第二光电开关控制高压组件，来实现正、负排电极针同时连续或同步间断或异步交替输出正、负直流高压；所述的脉冲直流离子棒，通过高压输出拨码装置控制输入到高压组件的电压，实现输出不同电压值的正、负高压；其通过正、负高压输出频率拨码装置控制第一、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙卫星，杨庆瑞，李鹏，沈安如，
申请(专利权)人：海安平静电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31