一種帶有靜電檢測及反饋功能的離子風(fēng)機(jī)或離子棒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于靜電消除領(lǐng)域，尤其涉及一種用于靜電荷消除的離子風(fēng)機(jī)或離子棒裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用及電磁環(huán)境越來越復(fù) 雜，靜電放電的電磁場效應(yīng)如電磁干擾及電磁兼容性問題，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的 問題。一方面，一些電阻率很高的高分子材料如塑料，橡膠等制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn) 過程的高速化，使得靜電能積累到很高的程度；另一方面，靜電敏感材料(如固態(tài)電子器件 等）的生產(chǎn)和使用，工礦企業(yè)部門輕質(zhì)油品，火藥等受靜電的危害也越來越突出，靜電危害 造成了相當(dāng)嚴(yán)重的后果和損失。
[0003] 降低靜電危害的最有效手段是實(shí)施靜電防護(hù)。
[0004] 靜電防護(hù)，是為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災(zāi)和爆炸、電子器件失效和損 壞，以及對生產(chǎn)的不良影響而采取的防范措施。
[0005] 靜電防護(hù)的具體措施通常采用接地、靜電屏蔽和離子中和，其中，離子中和是精密 電子產(chǎn)品、電子組裝、半導(dǎo)體、鐳射、光學(xué)儀器、醫(yī)藥制造組裝線、印刷、噴涂、包裝和細(xì)小產(chǎn) 品成型的理想靜電消除方式。
[0006] 所謂的離子中和，即在工作環(huán)境中用離子風(fēng)機(jī)或離子棒等設(shè)備，提供一個(gè)低靜電 電位的工作區(qū)域，此類靜電消除技術(shù)通常稱之為主動式靜電消除技術(shù)。
[0007] 主動式靜電消除技術(shù)在半導(dǎo)體、封裝、光電、通訊、噴涂、印刷、紡織、醫(yī)藥設(shè)備、建 材和注塑等行業(yè)正在得到日益廣泛的應(yīng)用。
[0008] 作為主動式離子中和重要的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段之一，離子風(fēng)機(jī)或離子棒正在得到日益 廣泛的采用。
[0009] 現(xiàn)有的離子風(fēng)機(jī)，通常由放電裝置、旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇、高壓發(fā)生器電路、放電裝置工作狀 態(tài)監(jiān)測電路(或稱為殘余電壓監(jiān)測電路）以及信號顯示電路等幾大部分構(gòu)成;在信號的顯示 方式上，采用信號燈、LED燈條或數(shù)碼顯示等形式，以顯示離子風(fēng)機(jī)的輸出工作狀態(tài)，當(dāng)高壓 發(fā)生器電路工作不正?；驓堄嚯妷焊哂谠O(shè)定值時(shí)，通過信號燈或LED燈條的亮/滅、LED燈條 中LED點(diǎn)亮的數(shù)量增減變化或數(shù)碼顯示等形式，告訴現(xiàn)場使用者該離子風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)或 發(fā)出報(bào)警信號。
[0010]離子棒，通常包括一個(gè)條狀的絕緣體復(fù)合棒芯;在棒芯沿長度方向上依次設(shè)置有 多個(gè)放電孔，放電孔中設(shè)置放電針;在棒芯中設(shè)置有高壓護(hù)套線;高壓護(hù)套線中的芯線與電 源連接;放電針貫穿棒芯，與高壓護(hù)套線中間的芯線連接，形成電通路。
[0011]目前應(yīng)用最為廣泛的離子棒通常采用設(shè)置單排或雙排放電針的結(jié)構(gòu)。采用上述結(jié) 構(gòu)的離子棒的工作原理如下：
[0012]高壓導(dǎo)線/護(hù)套線預(yù)設(shè)在圓形或矩形的金屬管中，從金屬管的水平開口處導(dǎo)入單 排高壓放電極(或稱為放電針，下同），金屬件外殼接地。
[0013] 當(dāng)通過高壓導(dǎo)線/護(hù)套線給高壓放電極施以高電壓時(shí)，在高壓放電極與金屬外殼 間形成一個(gè)高壓電場，此高壓電場內(nèi)的空氣分子被電離成正/負(fù)離子。
[0014] 電離時(shí)發(fā)生的空氣流動，將離子棒所產(chǎn)生的正/負(fù)離子向周圍彌散，到達(dá)待除靜電 物體的表面，從而達(dá)到中和靜電的功能。
[0015] 但是在實(shí)際使用過程中，現(xiàn)有離子風(fēng)機(jī)或離子棒在消靜電前、后及消電過程中，并 未對被消物體上的靜電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，常會導(dǎo)致被消物體殘留靜電荷，造成消電不徹底。
[0016] 在采用上述靜電消除裝置來消除物體表面的靜電時(shí)，通常會出現(xiàn)以下三種情況：
[0017] 1、直接將帶電物體表面靜電壓消除到安全設(shè)定值之內(nèi)；例如，將電子器件表面靜 電壓從+1000V或一 1000V消到| ±15V| ;(電子行業(yè)靜電安全設(shè)定值為小于等于| ±35V|);
[0018] 2、沒有將帶電物體表面靜電壓消除到安全設(shè)定值之內(nèi)，即沒有消除到位;例如，將 電子器件表面靜電壓從+1000V消到+150V，或從-1000V消到-150V，沒有消除到安全設(shè)定值 之內(nèi)；
[0019] 3、導(dǎo)致物體表面"過消"反帶電；例如，將電子器件表面靜電壓從+100(^消到_ 150V，或從-1000V消到+150V，不在安全設(shè)定值之內(nèi)。
[0020] 如何能夠避免出現(xiàn)在靜電消除過程中物體表面靜電沒有消除到位或反帶電的情 況，達(dá)到徹底消除被消物體表面靜電，無殘留靜電荷的目的，是實(shí)際工作中急需解決的問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶有靜電檢測及反饋功能的離子風(fēng)機(jī)或 離子棒，其通過對離子風(fēng)機(jī)或離子棒加裝靜電傳感器，在消除靜電前、后及消除靜電的過程 中，對被消物體上的靜電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將檢測結(jié)果反饋給離子風(fēng)機(jī)或離子棒的控制系 統(tǒng)，及時(shí)調(diào)整離子風(fēng)機(jī)或離子棒的工作狀態(tài)或輸出性能，可避免出現(xiàn)物體表面靜電沒有消 除到位或"反帶電"情況的發(fā)生，達(dá)到徹底消除被消物體表面靜電，無殘留靜電荷的目的。 [0022]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種帶有靜電檢測及反饋功能的離子風(fēng)機(jī)或離子棒， 包括離子風(fēng)機(jī)或離子棒的殼體和位于殼體內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)，其所述的電路結(jié)構(gòu)至少包括控制 系統(tǒng)、高壓模塊和正/負(fù)離子輸出模塊;其特征是：
[0023] 在所述離子風(fēng)機(jī)或離子棒的殼體內(nèi)、殼體上或殼體外，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)靜電感應(yīng) 傳感器；
[0024] 所述靜電感應(yīng)傳感器的信號接收窗口對準(zhǔn)被消電物體設(shè)置；
[0025] 所述靜電感應(yīng)傳感器的信號輸出端與所述控制系統(tǒng)的控制信號輸入端對應(yīng)連接；
[0026] 所述控制系統(tǒng)的輸出端，與所述高壓模塊的控制輸入端對應(yīng)連接；
[0027 ]所述高壓模塊的正、負(fù)電壓輸出端，分別與正/負(fù)離子輸出模塊對應(yīng)連接；
[0028]所述的正/負(fù)離子輸出模塊，朝向所述的被消電物體輸出正/負(fù)離子；
[0029]所述的靜電感應(yīng)傳感器，感應(yīng)或接收被消電物體所帶的靜電荷電壓值；
[0030] 將靜電感應(yīng)傳感器感應(yīng)或接收到的靜電荷電壓值反饋至所述控制系統(tǒng)的控制信 號輸入端；
[0031] 所述的控制系統(tǒng)根據(jù)所述靜電荷電壓值的正、負(fù)及大小，控制/調(diào)節(jié)所述高壓模塊 高壓輸出脈沖的占空比，進(jìn)而控制正/負(fù)離子輸出模塊中正、負(fù)離子的輸出比，以達(dá)到徹底 消除被消電物體表面靜電，中和被消電物體表面所帶靜電荷的目的。
[0032] 具體的，若所述被消電物體的靜電荷電壓值為正值，則說明被消電物體帶有多余 的正電荷，靜電傳感器把所測得的正電壓信號反饋給離子風(fēng)機(jī)或離子棒的控制系統(tǒng)，所述 的控制系統(tǒng)將調(diào)低所述高壓模塊高壓輸出脈沖的占空比，所述的離子風(fēng)機(jī)或離子棒將電離 更多的負(fù)離子去中和被消電物體上的正電荷；
[0033] 在上述的"消電"過程中，靜電傳感器實(shí)時(shí)檢測被消電物體的表面靜電荷電壓值； 當(dāng)靜電傳感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值為負(fù)值時(shí)，即判斷出現(xiàn)"過消"反帶電 的情況，所述的控制系統(tǒng)將根據(jù)靜電傳感器的反饋信號，逐步調(diào)高所述高壓模塊高壓輸出 脈沖的占空比，直至使靜電傳感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值低于安全設(shè)定 值。
[0034] 進(jìn)一步的，所述的靜電傳感器把所測得的正靜電荷電壓值電壓信號反饋給離子風(fēng) 機(jī)或離子棒的控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)將調(diào)低所述高壓模塊的正高壓脈沖輸出值，調(diào)高 所述高壓模塊的負(fù)高壓脈沖輸出值，并調(diào)低高壓模塊高壓輸出脈沖的占空比，所述的離子 風(fēng)機(jī)或離子棒將電離更多的負(fù)離子去中和被消電物體上的正電荷；
[0035] 在上述的"消電"過程中，靜電傳感器實(shí)時(shí)檢測被消電物體表面靜電壓；當(dāng)靜電傳 感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值為正值時(shí)，控制系統(tǒng)將根據(jù)靜電傳感器的反饋 信號，逐漸調(diào)高所述高壓模塊的正高壓脈沖輸出值，調(diào)低高壓模塊的負(fù)高壓脈沖輸出值；
[0036] 當(dāng)靜電傳感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值為負(fù)值時(shí)，即出現(xiàn)"過消"反 帶電的情況，控制系統(tǒng)將根據(jù)靜電傳感器的反饋信號，逐步調(diào)高所述高壓模塊的占空比，直 至使靜電傳感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值低于安全設(shè)定值。
[0037] 具體的，若所述被消電物體的靜電荷電壓值信號在安全設(shè)定值的范圍內(nèi)時(shí)，所述 的靜電傳感器把所測得的表面靜電壓信號反饋給離子風(fēng)機(jī)或離子棒的控制系統(tǒng)，所述的控 制系統(tǒng)將保持或微調(diào)高壓模塊高壓輸出脈沖的占空比，使得離子風(fēng)機(jī)或離子棒將電離出數(shù) 量相同的正、負(fù)離子到達(dá)被消電物體表面，維持被消電物體表面的正、負(fù)電荷平衡，使被消 電物體免受被靜電壓擊穿的危險(xiǎn)。
[0038]具體的，若所述的被消電物體的靜電荷電壓值為負(fù)值，則說明被消電物體帶有多 余的負(fù)電荷，所述的靜電傳感器把所測得的負(fù)靜電荷電壓值電壓信號反饋給離子風(fēng)機(jī)或離 子棒的控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)將調(diào)高所述高壓模塊高壓輸出脈沖的占空比，離子風(fēng)機(jī) 或離子棒將電離更多的正離子去中和被消電物體上的負(fù)電荷；
[0039] 在上述的"消電"過程中，靜電傳感器實(shí)時(shí)檢測被消電物體的表面靜電荷電壓值； 當(dāng)靜電傳感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值為正電壓時(shí)，即出現(xiàn)"過消"反帶電的 情況，所述的控制系統(tǒng)將根據(jù)靜電傳感器的反饋信號，逐步調(diào)低所述高壓模塊高壓輸出脈 沖的占空比，直至使靜電傳感器檢測到被消電物體的表面靜電荷電壓值低于安全設(shè)定值。
[0040] 進(jìn)一步的，所述的靜電傳感器把所測得的負(fù)靜電荷電壓值電壓信號反饋給離子風(fēng) 機(jī)或離子棒的控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)將調(diào)高所述高壓模塊的正高壓脈沖輸出值，調(diào)低 高壓模塊的負(fù)高壓脈沖輸出值，并調(diào)高高壓模塊高壓輸出脈沖的占