Jak měřit elektrostatické napětí na pracovišti

Datum: 25.06.2017

Kategorie: EPA - kontroly

Na některých výrobních linkách v elektroprůmyslu může být žádoucí nepřetržitě (kontinuálně) sledovat a měřit nebezpečná elektrostatická napětí. Slouží k tomu monitorovací senzory elektrostatického napětí SM-10.

Následující tabulka uvádí napětí statické elektřiny generované na pracovištích výroby a montáže elektroniky bez antistatického ošetření. Je z ní patrný také velký vliv relativní vlhkosti vzduchu na velikost tohoto napětí.

	Napětí náboje (V)
	Relativní vlhkost 10-20%	Relativní vlhkost 65-90%
Přecházení po koberci	35 000	1 500
Přecházení po PVC podlaze	12 000	250
Pracovník na pracovišti	6 000	100
PVC obálky na pracovní instrukce	20 000	12 000
Běžné plastové sáčky na pracovišti	7 000	600
Sedadlo vycpané uretanovou pěnou	18 000	15 000

Jak měřit/monitorovat elektrostatické napětí na pracovištích?

měření elektrostatického pole pomocí fieldmetru,
kontrolu elektrostatického náboje ionizátorem s automatickou funkcí,
kontinuální monitorování elektrostatického napětí pomocí speciálních senzorů.

1. Měřič elektrostatického pole (fieldmetr)

Malý ruční měřič elektrostatického pole s digitálním displejem slouží k měření elektrostatického náboje a pole na základě principu plošné indukce elektrostatického pole. Indukované náboje elektrostatickým polem generují proud úměrný intenzitě elektrostatického pole. Selektivní, operační parametrický zesilovač měří, aniž by ovlivňoval průměrný čas, tzn., že měří v aktuálním čase. Měří povrchové elektrostatické napětí ve V/m (Obr. 1).

2. Ionizátor s automatickou funkcí

V případě, že má ionizátor funkci automatické kontroly rovnováhy iontů (např. ± 30V ve vzdálenosti 100cm) jsou využívány jako kontinuální „monitory“ nebezpečného elektrostatického napětí. Většinou se instaluje nad pohyblivé dopravníky v elektroprůmyslu, cívky SMD součástek v osazovacím automatu, nad výrobní linky v papírenském, textilním a gumárenském průmyslu. Požadovanou efektivnost ionizace vzduchu zajistí správná volba vhodné délky tyče s požadovaným počtem trysek (Obr. 2).

Pro nastavení požadovaného vyvážení iontů (ion balance – duty rate) slouží tlačítka na těle ionizátoru nebo na dálkovém ovladači. Mění rozložení náboje AC vysokého napětí. Podle doby rozkladu náboje a správné vyváženosti iontů se dá dosáhnout optimálního rozložení iontů produkovaných ionizační tyčí. Duty rate – vyvážení iontů znamená respektive dobu generování kladných a záporných iontů (Obr. 3).

t1 : t2 = 50 :50 -> doba generování kladných a záporných iontů je stejná.
t1 : t2 = 51 :49 -> doba generování kladných iontů je delší než generování záporných iontů. To znamená, že množství kladných iontů je větší než iontů záporných.
t1 : t2 = 49 :51 -> doba generování záporných iontů je delší než generování pozitivních iontů. To znamená, že množství záporných iontů je větší než iontů kladných.

Technické specifikace ionizačních tyčí řady SIB3-RD

Obsahuje 5 - 59 trysek, délky 377 - 3 271 mm.
Automatická kontrola rovnováhy iontů.
Rovnováha iontů (napětí ofsetu) je možné nastavit na ± 2V.
Velká účinnost ionizace.
Aktivní vstupy a výstupy pro řízení např. PLC.
Maximální přívodní tlak vzduchu 0,5 MPa.
Napájecí napětí: DC24V.
Typ ionizátoru: pulzní AC.
Napětí na emitoru: 8 - 12,5 kV.
Maximální výkon: 12W.
Pracovní vzdálenost 50 - 2000 mm.
Provozní teplota: 0 - 50 °C.
Produkce ozonu: < 0,005 ppm.
Snadná údržba - výměnné emitory.
Samostatně řízený pomocí napájecího zdroje SBP (možno měnit frekvenci a rovnováhu iontů). Jeden zdroj pro 1-4 ionizátory.
Volitelné množství průtoku ionizovaného vzduchu.
Průtok vzduchu: 80l/min.
Akustický alarm.

3. Monitorovací senzory elektrostatického napětí

EVM/EMS monitorovací systém se senzory je další možností, jak kontinuálně měřit elektrostatické napětí na pracovištích a výsledky měření automaticky ukládat do PC. Tento systém ihned informuje o výskytu nebezpečného napětí na pracovišti. Jedná se vlastně o snímače statické elektřiny (Obr. 4).

Zobrazuje výsledky měření na PC monitoru.
Komunikace s PC přes RS-485 (EMS) a RS-232 (EVM).
Kontroluje elektrostatické napětí na pracovišti průběžně.
Jestliže zbytkové elektrostatické napětí přesáhne povolenou mez, přístroj zobrazí zprávu s upozorněním.
K přístroji EVM-105 lze připojit maximálně osm senzorů SM-10.
Naměřená data se ukládají každou hodinu pro případné vyhodnocení grafem.
Ověřuje správné propojení a komunikaci mezi přístrojem a PC (Obr. 5, Obr. 6, Obr. 7).