Статья опубликована в рамках: IV Международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Россия, г. Новосибирск, 05 октября 2011 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Приборостроение, метрология, радиотехника
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
- Условия публикаций
- Все статьи конференции
дипломов
УСЛОВИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОНИТОРИНГА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Савин Валерий Сергеевич
инженер-электроник ООО НПП «ИНТОР» г. Новочеркасск
E-mail: savin87@mail.ru
Анализ производственных условий предприятий нефтегазовой отрасли, как наиболее крупной и интенсивно развивающейся, показал, что наличие распределенных электрических зарядов, которые создают электростатические поля и способны в результате разрядов зажигать горючие газы, пары или пыль, находящиеся в воздушной среде, обуславливают высокую электростатическую опасность. В результате детонации взрывов и пожаров происходят трагические случаи и наносится ущерб производству. Согласно статистике, причиной взрывов паровоздушных смесей в 27% случаев было статическое электричество [1, с. 10].
Согласно гипотезе о статической электризации тел при соприкосновении двух разно заряженных веществ из-за неравновесности атомных и молекулярных сил на их поверхности происходит перераспределение электронов с образованием двойного электрического слоя с противоположными знаками электрических зарядов. Таким образом, между соприкасающимися телами, особенно при их трении, возникает контактная разность потенциалов, иначе называемая электростатическим зарядом.
В большинстве случаев этот заряд мешает технологическому процессу (например, вызывая неполадки в электронных блоках), и в некоторых случаях приводит к остановке производства, а иногда и к несчастным случаям (т.к. электростатический разряд может вызывать болевые ощущения у человека, и быть причиной непроизвольных резких движений), а также пожарам и взрывам [3; 4; 5]. Для предотвращения подобных проблем важно знать уровень этих электростатических зарядов на материале и месте, где они возникают. Также необходимо, обеспечивать сигнализацию о превышении уровня. Для этого необходимы определенные устройства, которые способны измерить такой неблагоприятный фактор, как статическое электричество.
В промышленности в настоящее время выпускается ряд электронных устройств для измерения показателей статического электричества, такие как например Static Control (производства фирмы Haug), измеритель статического электричества SF-156 (производства Pulselectronic), измеритель напряженности электростатического поля СТ-01, Quick 431, ETS-216, ИЭСП-01, ИЭСП-6, ЭСПИ-301В, П3-70/1. Указанные устройства измеряют напряженность электростатического поля и (или) статическое напряжение.
Технические характеристики выпускаемых устройств измерения показателей статического электричества представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Технические характеристики устройств измерения показателей статического электричества
|
|
Техни ческие харак теристики |
Масса |
6 |
0,13 кг без батареи |
1,1 кг |
Нет данных |
0,255 кг |
0,6 кг |
||
|
Габаритные размеры |
5 |
142х70х26 мм |
Преобразователя: 320х32х32 мм Блока управления: 170х105х42 мм |
150х66х32 мм |
Устройства: 200х60х23 мм Пластины: 152х152 мм |
285х85 х60 мм |
||||
|
Питание устройства |
4 |
Сменная батарея 9 В |
Аккумуляторная батарея 6 В |
Сменная батарея 9 В |
Сменная батарея 9 В |
Сменная батарея 9 В; внешний источник 220 В |
||||
|
Точность измерения |
3 |
+/- 10% |
+/- 15% |
+/- 5% |
+/- 2% |
+/- 10% |
||||
|
Диапазон измерения |
2 |
0-1000 кВ |
0,3-180 кВ/м |
0-160 кВ |
20 кВ/дюйм |
0,1-18 кВ |
||||
|
Устройство |
1 |
Static Control [6] |
СТ-01 [7] |
SF-156 [8] |
ETS-216 [9] |
ИЭСП-01 [10] |
||||
|
|
6 |
0,36 кг |
Механический модулятор 0.8 кг; Устройство отсчетное 0,5 кг; пластина 2.5 кг |
Измеритель: 0,8 кг; Устройство отсчетное 0,5 кг. |
0,2 кг |
|||||
|
5 |
175х90х30 мм |
Механический модулятор: 350х40х40 мм; Устройство отсчетное: 170х85х45 мм; Пластина: 500х500х10 мм |
Измеритель: 450х110х40 мм; Устройство отсчетное: 170х85х45 мм |
125х70х25 мм |
||||||
|
4 |
Сменная батарея 9 В |
Нет данных |
Сменная батарея 6В |
Сменная батарея 9 В |
||||||
|
3 |
+/- 10% |
+/- 15% |
+/- 15% |
+/- 10% |
||||||
|
2 |
0,1-10 кВ |
0,3-180 кВ/м |
0,01-100 кВ/м |
0-22 кВ |
||||||
|
1 |
ИЭСП-6 [11] |
ЭСПИ-301В [12] |
П3-70/1 [13] |
Quick 431[14] |
||||||
Все устройства имеют встроенный жидкокристаллический дисплей для индикации измеренного параметра. Исходя из анализа вышеприведенных электронных устройств, можно сделать вывод, что все они обладают рядом характеристик, которые не полностью соответствуют необходимым требованиям для применения их в качестве мобильных портативных устройств непрерывного контроля опасности, т.к. они не обладают функцией мониторинга и сигнализации о превышении критического значения, а также не отвечают требованиям компактности и мобильности.
Одним из возможных решений можно считать разработанное устройство, которое может быть встроено в конструктивные элементы защитной одежды человека, работая тем самым как интеллектуальный элемент дополнительного управления безопасностью человека на искронапряженных объектах.
Прибор содержит автономный источник питания, датчик электростатического поля, анализатор, управляющий блок и блок оповещения (источник звукового сигнала).
Упрощенное графическое представление датчика изображено на рисунке 1. Здесь:
1 – чувствительный элемент, воспринимающий электростатическое поле;
2 – анализатор, сравнивает измеренное значение контролируемого параметра с заданными критическим значением;
3 – управляющий блок, в случае превышения критического значения передает импульс на блок оповещения - 4;
4 – блок оповещения, в виде звукового сигнала предупреждает об опасности возникновения электростатического разряда;
5 – автономный источник питания;
6 – корпус прибора.
Предельные значения параметров, характерных для процессов электризации в среде воздуха подчиняются закону Пашена [15, c. 85].
Рисунок 1. Упрощенная схема датчика
При этом в связи с бурным развитием технологий дистанционного контроля и мониторинга в современных условиях, необходимо развивать комплексные решения задачи управления электростатической безопасностью человека.
Список литературы
1.Черунова, И.В. Основы проектирования антиэлектростатической теплозащитной одежды (монография) /И.В. Черунова, Меркулова А.В., Горчаков В.В., Бринк И.Ю.// Москва: Изд-во «Академия Естествознания», 2007.
2.Безопасность жизнедеятельности: Учебник/ Под ред. проф. Э.А. Арустамова. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2006. – 476 с.
3.Взрыв в Шелехове произошел из-за статического электричества // Статс-Секретарь информационно-деловой портал. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://stats-sekretar.ru/irkutskaya-oblast/sobyitiya/vzryiv-v-shelehove-proizoshel-iz-za-staticheskogo-elektrichestva.html (дата обращения 25.07.2011).
4.К взрыву на Казанском пороховом заводе, возможно, привело статическое электричество // Информационный портал Вести ПБ. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.vestipb.ru/news_2456.html (дата обращения 25.07.2011).
5.Пожар в мебельном цехе в Благовещенске произошел из-за статического электричества // ФедералПресс Российское информационное агентство. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://fedpress.ru/federal/polit/society/id_217210.html (дата обращения 26.07.2011).
6.Уничтожаем статическое электричество – Static Control. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.haug.ru/content/view/9/2/а (дата обращения 26.07.2011)
7.Измеритель электростатических полей СТ-01 в жилых и рабочих помещениях. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.eurolab.ru/product/54086 (дата обращения 26.07.2011)
8.Измеритель статического электричества SF 156. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.puls.com.tr/urun_ru.aspx?ID=178 (дата обращения 26.07.2011)
9.ETS-216 | Измеритель напряженности статического поля ETS-216. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.astena.ru/ets-216.html (дата обращения 26.07.2100)
10.Измеритель электростатических полей ИЭСП-01 при аттестации рабочих мест по условиям труда. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.haug.ru/content/view/9/2/а (дата обращения 26.07.2100)
11.ИЭСП-6 Измеритель электростатического потенциала. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.tehno.com/product.phtml?uid=B00120034304 (дата обращения 26.07.2100)
12.Измерители электрического и магнитного поля. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.labteh.com/productID2031/ (дата обращения 26.07.2100)
13.Измерители электрических полей. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://ciklon.ru/prod/pribor/p370-1/opis_p370-1.htm (дата обращения 26.07.2100)
14.Quick-431. [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.atlaspro.ru/shop/mebel/antistat2 /specializirovannye_pribory_kontrolja_esd/id_8194.html (дата обращения 26.07.2100)
15.Кукин, Г.Н. Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. М.: Легпромиздат, 1985. – 216 с.
дипломов
Оставить комментарий