前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇靜電屏蔽范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:靜電;屏蔽;靜磁;電磁
中圖分類號:TL351文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
電磁場的屏蔽,是一個既具有實(shí)際意義又具有理論意義的問題。
一、靜電屏蔽
在靜電平衡狀態(tài)下,不論是空心導(dǎo)體還是實(shí)心導(dǎo)體;不論導(dǎo)體本身帶電多少或者導(dǎo)體是否處于外電場中,必定為等勢體,其內(nèi)部場強(qiáng)為零,這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。
因?yàn)榉忾]導(dǎo)體殼內(nèi)的電場具有典型意義和實(shí)際意義,我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場為例對靜電屏蔽作一些討論。
(一)封閉導(dǎo)體殼內(nèi)部電場不受殼外電荷或電場影響。
如殼內(nèi)無帶電體而殼外有電荷q,則靜電感應(yīng)使殼外壁帶電。靜電平衡時殼內(nèi)無電場。這不是說殼外電荷不在殼內(nèi)產(chǎn)生電場,根據(jù)電場迭加原理,任何點(diǎn)電荷要按點(diǎn)電荷場強(qiáng)在空間任何點(diǎn)激發(fā)電場。由于殼外壁感應(yīng)出異號電荷,它們與q在殼內(nèi)空間任一點(diǎn)激發(fā)的合場強(qiáng)為零。因而導(dǎo)體殼內(nèi)部不會受到殼外電荷q或其他電場的影響。殼外壁的感應(yīng)電荷起了自動調(diào)節(jié)作用。
如果把上述空腔導(dǎo)體外殼接地,則外殼上感應(yīng)正電荷將沿接地線流入地下。靜電平衡后空腔導(dǎo)體與大地等勢,空腔內(nèi)場強(qiáng)仍然為零。
如果空腔內(nèi)有電荷,則空腔導(dǎo)體仍與地等勢,導(dǎo)體內(nèi)無電場。這時因空腔內(nèi)壁有異號感應(yīng)電荷,因此空腔內(nèi)有電場。此電場由殼內(nèi)電荷產(chǎn)生,殼外電荷對殼內(nèi)電場仍無影響。
由以上討論可知,封閉導(dǎo)體殼不論接地與否,內(nèi)部電場不受殼外電荷影響。
(二)接地封閉導(dǎo)體殼外部電場不受殼內(nèi)電荷的影響
如果殼內(nèi)空腔有電荷q,因?yàn)殪o電感應(yīng),殼內(nèi)壁帶有等量異號電荷,殼外壁帶有等量同號電荷,殼外空間有電場存在,此電場可以說是由殼內(nèi)電荷q間接產(chǎn)生。也可以說是由殼外感應(yīng)電荷直接產(chǎn)生的。
但如果將外殼接地,則殼外電荷將消失,殼內(nèi)電荷q與內(nèi)壁感應(yīng)電荷在殼外產(chǎn)生電場為零。可見如果要使殼內(nèi)電荷對殼外電場無影響,必須將外殼接地。這與第一種情況不同。
這里還須注意:①我們說接地將消除殼外電荷,但并不是說在任何情況殼外壁都一定不帶電。假如殼外有帶電體,則殼外壁仍可能帶電,而不論殼內(nèi)是否有電荷。②實(shí)際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴(yán)格完全封閉,用金屬網(wǎng)罩代替金屬殼體也可達(dá)到類似的靜電屏蔽效果,雖然這種屏蔽并不是完全、徹底的。③在靜電平衡時,接地線中是無電荷流動的,但是如果被屏蔽的殼內(nèi)的電荷隨時間變化,或者是殼外附近帶電體的電荷隨時間而變化,就會使接地線中有電流。屏蔽罩也可能出現(xiàn)剩余電荷,這時屏蔽作用又將是不完全和不徹底的。
總之,封閉導(dǎo)體殼不論接地與否,內(nèi)部電場不受殼外電荷與電場影響;接地封閉導(dǎo)體殼外電場不受殼內(nèi)電荷的影響。這種現(xiàn)象,叫靜電屏蔽。
靜電屏蔽有兩方面的意義,一是實(shí)際意義:屏蔽使金屬導(dǎo)體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場影響,也不對外部電場產(chǎn)生影響。有些電子器件或測量設(shè)備為了免除干擾,都要實(shí)行靜電屏蔽,在高壓帶電作業(yè)中,工人穿上用金屬絲或?qū)щ娎w維織成的均壓服,可以對人體起屏蔽保護(hù)作用。在靜電實(shí)驗(yàn)中,因地球附近存在著大約100V/m的豎直電場。要排除這個電場對電子的作用,研究電子只在重力作用下的運(yùn)動,則必須有eE<meg,可算出E<10-10V/m,這是一個幾乎沒有靜電場的“靜電真空”,這只有對抽成真空的空腔進(jìn)行靜電屏蔽才能實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上,由一個封閉導(dǎo)體空腔實(shí)現(xiàn)的靜電屏蔽是非常有效的。
二是理論意義:間接驗(yàn)證庫侖定律。高斯定理可以從庫侖定律推導(dǎo)出來的,如果庫侖定律中的平方反比指數(shù)不等于2就得不出高斯定理。反之,如果證明了高斯定理,就證明庫侖定律的正確性。根據(jù)高斯定理,絕緣金屬球殼內(nèi)部的場強(qiáng)應(yīng)為零,這也是靜電屏蔽的結(jié)論。若用儀器對屏蔽殼內(nèi)帶電與否進(jìn)行檢測,根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行分析就可判定高斯定理的正確性,也就驗(yàn)證了庫侖定律的正確性。
二、靜磁屏蔽
靜磁場是穩(wěn)恒電流或永久磁體產(chǎn)生的磁場。靜磁屏蔽是利用高磁導(dǎo)率μ的鐵磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁場。它與靜電屏蔽作用類似而又有不同。
靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來說明。如將鐵磁材料做成截面回路,則在外磁場中,絕大部份磁場集中在鐵磁回路中。這可以把鐵磁材料與空腔中的空氣作為并聯(lián)磁路來分析。因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率比空氣的磁導(dǎo)率要大幾千倍,所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多,外磁場的磁感應(yīng)線的絕大部份將沿著鐵磁材料壁內(nèi)通過,而進(jìn)入空腔的磁通量極少。這樣,被鐵磁材料屏蔽的空腔就基本上沒有外磁場,從而達(dá)到靜磁屏蔽的目的。
靜磁屏蔽在電子器件中有著廣泛的應(yīng)用。例如變壓器或其他線圈產(chǎn)生的漏磁通會對電子的運(yùn)動產(chǎn)生作用,影響示波管或顯像管中電子束的聚焦。為了提高儀器或產(chǎn)品的質(zhì)量,必須將產(chǎn)生漏磁通的部件實(shí)行靜磁屏蔽。
靜電屏蔽的效果是非常好的。這是因?yàn)榻饘賹?dǎo)體的電導(dǎo)率要比空氣的電導(dǎo)率大十幾個數(shù)量級,而鐵磁物質(zhì)與空氣的磁導(dǎo)率的差別只有幾個數(shù)量級,通常約大幾千倍。所以靜磁屏蔽總有些漏磁。為了達(dá)到更好的屏蔽效果,可采用多層屏蔽,把漏進(jìn)空腔里的殘余磁通量一次次地屏蔽掉。所以效果良好的磁屏蔽一般都比較笨重。但是,如果要制造絕對的“靜磁真空”,則可以利用超導(dǎo)體的邁斯納效應(yīng)。即將一塊超導(dǎo)體放在外磁場中,其體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B永遠(yuǎn)為零。
三、電磁屏蔽
電磁場在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時,其場量(E和H)的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。從能量的觀點(diǎn)看,電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時有能量損耗,因此,表現(xiàn)為場量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場量最大,愈深入導(dǎo)體內(nèi)部,場量愈小。這種現(xiàn)象也稱為趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而做成電磁屏蔽裝置。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義。
電磁屏蔽是抑制干擾,增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。合理地使用電磁屏蔽,可以抑制外來高頻電磁波的干擾,也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。如在收音機(jī)中,用空芯鋁殼罩在線圈外面,使它不受外界時變場的干擾從而避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個道理。示波管用鐵皮包著,也是為了使雜散電磁場不影響電子射線的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。
為了得到有效的屏蔽作用,屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質(zhì)內(nèi)部的電磁波波長(λ=2πd)。如在收音機(jī)中,若f=500kHz,則在銅中d=0.094mm(λ=0.59mm)。在鋁中d=0.12mm(λ=0.75mm)。所以在收音機(jī)中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。因?yàn)殡娨曨l率更高,透入深度更小些,所需屏蔽層厚度可更薄些,如果考慮機(jī)械強(qiáng)度,要有必要的厚度。在高頻時,由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大,從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降,故一般不采用高磁導(dǎo)率的磁屏蔽,而采用高電導(dǎo)率的材料做電磁屏蔽。在電磁材料中,因趨膚電流是渦電流,故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽。
在工頻(50Hz)時,銅中的d=9.45mm,鋁中的d=11.67mm。顯然,采用銅、鋁已很不適宜了,如用鐵,則d=0.172mm,這時應(yīng)采用鐵磁材料。因?yàn)樵阼F磁材料中電磁場衰減比銅、鋁中大得多。又因是低頻,無需考慮Q值問題。可見,在低頻情況下,電磁屏蔽就轉(zhuǎn)化為靜磁屏蔽。
電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來制作;不同點(diǎn)是靜電屏蔽只能消除電容耦合,防止靜電感應(yīng),屏蔽必須接地。而電磁屏蔽是使電磁場只能透入屏蔽體一薄層,借渦流消除電磁場的干擾,這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導(dǎo)體增加了靜電耦合,因此即使只進(jìn)行電磁屏蔽,也還是接地為好,這樣電磁屏蔽也同時起靜電屏蔽作用。
四、結(jié)語
綜上所述,靜電屏蔽、靜磁屏蔽、電磁屏蔽的物理內(nèi)容、物理?xiàng)l件、屏蔽作用是不同的,所用材料也要從具體情況出發(fā)。但它們都是屏蔽電磁場,是有本質(zhì)聯(lián)系的。
參考文獻(xiàn):
電磁場的屏蔽問題,是一個既具有實(shí)際意義又具有理論意義的問題。根據(jù)條件的不同,電磁場的屏蔽可分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽和電磁屏蔽三種情況,這三種情況既具有質(zhì)的區(qū)別,又具有內(nèi)在的聯(lián)系,不能混淆。
在靜電平衡狀態(tài)下,不論是空心導(dǎo)體還是實(shí)心導(dǎo)體;不論導(dǎo)體本身帶電多少,或者導(dǎo)體是否處于外電場中,必定為等勢體,其內(nèi)部場強(qiáng)為零,這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。
因?yàn)榉忾]導(dǎo)體殼內(nèi)的電場具有典型意義和實(shí)際意義,我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場為例對靜電屏蔽作一些討論。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:傳感器;抗干擾;措施
中圖分類號:TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1009-9166(2010)029(C)-0087-01
國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665―87對傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動化水平的不斷提高,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、航天、航空等各領(lǐng)域丈量使用了各種類型的傳感器和自動檢測技術(shù)來監(jiān)控生產(chǎn)過程、控制生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)。除了傳感器本身的性能指標(biāo)外,生產(chǎn)現(xiàn)場中存在的各種干擾問題也會使自動檢測系統(tǒng)發(fā)生一些故障、誤動作,甚至造成計(jì)算機(jī)的死機(jī)和系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。這些干擾如有些生產(chǎn)現(xiàn)場大能耗設(shè)備多,特別是大功率感性負(fù)載的啟、停往往會使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚至幾千伏的尖脈沖干擾,供電電壓的波動,各種信號線綁扎在一起或走同一根多芯電纜,信號線間的干擾,空間各種電磁、氣象條件、雷電其至地磁場的變化也會干擾傳感器的正常工作。為了保證自動檢測系統(tǒng)的正常工作,必須采用相應(yīng)的措施,將各種干擾消除或抑制干擾,使系統(tǒng)正常工作。
一、傳感器的分類
可以用不同的觀點(diǎn)對傳感器進(jìn)行分類:它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng));它們的用途;它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類:傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),諸如壓電效應(yīng),磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問題較多,例如可靠性問題,規(guī)模生產(chǎn)的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長。
二、傳感器的抗干擾措施
1、靜電屏蔽
靜電屏蔽就是用銅或鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬為材料制作成封閉的金屬容器,并與地線連接,把需要屏蔽的電路置于其中,使外部干擾電場的電力場不影響其內(nèi)部的電路,反過來,內(nèi)部電路產(chǎn)生的電力線也無法外逸去影響外電路。靜電屏蔽不但能夠防止靜電干擾,也一樣能防止交變電場的干擾,所以許多儀器的外殼用導(dǎo)電材料制作并且接地。現(xiàn)在雖然有越來越多的儀器用工程塑料制作外殼,但當(dāng)你打開外殼時,仍然會看到在機(jī)殼的內(nèi)壁上粘貼有一層接地的金屬薄膜,它起到與金屬外殼一樣的靜電屏蔽作用。
2、低頻磁屏蔽
低頻磁屏蔽就是用來隔離低頻磁場和固定磁場耦合干擾的有效措施。任何通過電流的導(dǎo)線或線圈周圍都存在磁場,客觀存在磁場,它們可能對檢測儀器的信號線或者儀器造成磁場耦合干擾。為了防止磁場耦合干擾,必須采用高導(dǎo)磁材科作屏蔽層,以便讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過,使低頻磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。例如,儀器的鐵皮外殼就起到低頻磁屏蔽的作用。若進(jìn)一步將外殼接地,以同時起靜電屏蔽的作用。
3、電磁屏蔽
電磁屏蔽也是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形,將被保護(hù)的電路包圍在其中。它屏蔽的干擾對象不是電場,而是高頻磁場。干擾源產(chǎn)生的高頻磁場遇到導(dǎo)電良好的電磁屏蔽層時,就在其外表面感應(yīng)出同頻率的電渦流。從而消耗了高頻干擾的能量。其次,電渦流也將產(chǎn)生一個新的磁場,根據(jù)楞次定律,其方向恰好與干擾源的方向相反,以抵消了一部分干擾磁場的能量,從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場的影響。由于無線電廣播的本質(zhì)是電磁波。所以電磁屏蔽也能吸收掉它們的能量,這就是我們在汽車?yán)锸詹坏诫娕_,而必須將收音機(jī)的天線拉出車外的原因。若將電磁屏蔽層接地,它可同時兼有靜電屏蔽作用,對電磁波的屏蔽效果就更好。通常作為傳輸線使用的銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽電纜接地時就能同時起到電磁屏蔽和靜電屏蔽的作用。
4、光電隔離
光電耦合器是一種電光電耦合器件,它的輸入量是電流,輸出量也是電流,但是輸入、輸出之間從電氣上看卻是絕緣的。保證了輸入回路和輸出回路的電氣隔離。光電耦合器的主要特點(diǎn)是:輸入、輸出同路絕緣電阻高、耐壓超過1KV;因?yàn)楣獾膫鬏斒菃蜗虻模暂敵鲂盘柌粫答伜陀绊戄斎攵耍惠斎搿⑤敵龌芈吩陔姎馍鲜峭耆綦x的。能很好的解決不同電位、不同邏輯電路之間的隔離和傳輸矛盾。
結(jié)束語:干擾是一個比較復(fù)雜的技術(shù)問題,要針對不同的技術(shù)要求,不同的工作環(huán)境,干擾源的種類。干擾的途徑等具體情況,在設(shè)計(jì)過程中充分考慮,采用與之相適應(yīng)的各種抗干擾措施,使系統(tǒng)可靠正常的工作。
作者單位:重慶市南川區(qū)大興煤炭有限責(zé)任公司
作者簡介:劉進(jìn)波,男,專科,技術(shù)員,就職于重慶市南川區(qū)大興煤炭有限責(zé)任公司。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:靜電性能評定;感應(yīng)帶電;摩擦帶電;接觸充電
Abstract: Seven parts of the GB/T 12703 evaluation of electrostatic properties of textiles are sketched in this paper. The commonality and difference and physical significance are analyzed. In addition, qualities are recommended when the Electrostatic Properties of textiles are evaluated.
Keywords: evaluation of electrostatic properties;induction charging;triboelectric charging;contact charging
1 引言
紡織品在使用過程中,由于纖維材料之間或纖維與其他材料之間接觸摩擦作用,紡織品發(fā)生電荷積聚的靜電現(xiàn)象[1]。一方面靜電使得紡織品吸附塵埃從而影響美觀,另一方面使得紡織品之間或紡織品與人體粘附,服裝的舒適性降低,甚至嚴(yán)重時,人體觸及導(dǎo)體時有觸電感或因靜電放電產(chǎn)生火花,在某些場合會間接引發(fā)重大事故。因此紡織品的靜電現(xiàn)象所潛在的危害性必須引起重視。目前,我國現(xiàn)行紡織工業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均有紡織品靜電性能測試和評價的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中,GB/T 12703《紡織品 靜電性能的評定》的七個部分從若干方面為檢測機(jī)構(gòu)表征紡織品的靜電性能提供評定依據(jù)。但GB/T 12703的各部分測試的內(nèi)容不同,所采用的表征紡織品靜電性能的指標(biāo)也不同。本文從GB/T 12703系列整體出發(fā),詳細(xì)分析了各部分標(biāo)準(zhǔn)的測試方法、技術(shù)指標(biāo)和表征的物理意義,比較各部分標(biāo)準(zhǔn)的差異性,同時了分析開展相關(guān)測試所需的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部控制要素。
2 七部分標(biāo)準(zhǔn)比較
GB/T 12703《紡織品 靜電性能的評定》分為七部分,其中,GB/T 12703.1~6為可概述為紡織品試樣經(jīng)預(yù)處理準(zhǔn)備后,在一定的測試環(huán)境條件下,或經(jīng)消電處理后,再促使其帶電,采用帶電后的一系列指標(biāo)表征紡織品的靜電性能。感應(yīng)帶電、摩擦帶電和接觸充電是目前最常見的三種紡織纖維制品靜電性能測試中的帶電原理。感應(yīng)帶電是利用高壓放電極產(chǎn)生的高壓電場,使試樣在高壓靜電場中感應(yīng)帶電;摩擦帶電指接觸摩擦的相互作用,材料間經(jīng)過一系列的電子轉(zhuǎn)移,分離后織物存在殘留的剩余電荷量;接觸充電則是通電電極或類似電源裝置對試樣直接進(jìn)行充電。GB/T 12703.7則是利用儀器測試已經(jīng)帶電的紡織品,并根據(jù)相關(guān)指標(biāo)評價紡織品的靜電性能。GB/T 12703整體測試情況如表1所示。
具體而言,GB/T 12703.1―2008通過放電針?biāo)纬傻母邏红o電場中促使試樣穩(wěn)定帶電后斷開高壓電源,測試試樣的初始靜電電壓自然衰減到一半所需的時間。靜電電壓是在外在靜電場刺激作用下試樣產(chǎn)生靜電和同時消散靜電的動態(tài)平衡的結(jié)果,靜電電壓自然衰減到一半所需的時間,即半衰期越短,則反映靜電散逸得越快,即使靜電電壓比較大,在服用過程中若能迅速散逸靜電,所造成的靜電危害也會相應(yīng)的降低。相反,若靜電電壓比較小而對應(yīng)的半衰期大,反映了紡織品消散靜電能力弱,在服用時電荷積聚從而影響服用性。
GB/T 12703.2―2009采用人工摩擦的方法使試樣在一定的摩擦裝置上摩擦后迅速投入法拉第筒中,通過測試試樣的電量值,并換算成試樣單位面積的電量,反映織物在摩擦使用過程中起電的難易程度。GB/T 12703.3―2009、GB/T 12703.5―2010與GB/T 12703.2―2009相類似,均為摩擦起電。GB/T 12703.3―2009紡織產(chǎn)品在滾筒轉(zhuǎn)動下,隨機(jī)摩擦一定時間后投入法拉第筒中,測試產(chǎn)品的電荷值。同樣電荷值反映產(chǎn)品在摩擦使用過程中起電難易程度。而GB/T 12703.5―2010是試樣在一定張力條件下與標(biāo)準(zhǔn)布摩擦,以一定時間的最大靜電電壓衡量紡織織物的靜電性能。摩擦帶電電壓越大,使用過程中越容易引起電弧,甚至產(chǎn)生火花。
GB/T 12703.4―2010通過外加電極使試樣接觸帶電,測試試樣的電阻率間接表征紡織材料導(dǎo)電性能。電阻率越大,紡織材料表現(xiàn)出對電荷流動的阻礙作用越強(qiáng),從而靜電電荷越容易積聚。
GB/T 12703.6―2010使用于各類短纖維,以電容接觸充電的方式,衡量與電容對纖維放電的速度有關(guān)的纖維泄漏電阻。纖維泄漏電阻越大,纖維體現(xiàn)出對電容的放電即電流的阻礙能力越大,但是并不能反映出材料產(chǎn)生靜電的難易程度。GB/T 12703.7―2010則是規(guī)定了紡織廠生產(chǎn)中的各道工序動態(tài)靜電壓測試方法。利用儀器測量生產(chǎn)中本身所產(chǎn)生的靜電壓,因此,此方法不涉及使試樣起電的問題。
3 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部控制要素
紡織品的靜電性能反映出纖維材料的電學(xué)性質(zhì),在以GB/T 12703為檢驗(yàn)依據(jù)的實(shí)際檢測工作中,建議實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部對以下要素進(jìn)行控制,從而確保檢測結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。
3.1 調(diào)濕和試驗(yàn)環(huán)境條件
紡織品的含水率大小大體上因纖維的種類而異,而一定的含水率對靜電性能測試結(jié)果影響非常大。因此,在GB/T 12703各部分明確規(guī)定的情況下,試樣需預(yù)烘,使其在規(guī)定的調(diào)濕環(huán)境中達(dá)到吸濕平衡。同時,需嚴(yán)格控制溫度,相對濕度,風(fēng)速,防止外來環(huán)境如溫度、濕度和風(fēng)速等敏感要素改變材料本身電學(xué)性質(zhì),從而影響靜電性能的評定。
3.2 測試操作產(chǎn)生的誤差
GB/T 12703.1―2008為感應(yīng)帶電,重現(xiàn)性好,操作簡便,可觀察和記錄靜電壓衰減過程,但是其靜電電壓受材料與放電針之間的距離影響,其自然衰減到初始值的一半的測量值受感應(yīng)電極與材料的距離的影響,因而在測試靜電半衰期時需注意針電極及感應(yīng)電極與試樣上表面的距離,做到符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。GB/T 12703.2―2009采用人工摩擦起電的方法,受檢驗(yàn)員的操作影響較大,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部應(yīng)注意檢驗(yàn)員的操作手法,避免人員的操作造成測試結(jié)果的波動。GB/T 12703.2―2009、GB/T 12703.3―2009和GB/T 12703.5―2010采用儀器摩擦起電,雖避免了人為的誤差,但所采用的標(biāo)準(zhǔn)摩擦布更換問題在標(biāo)準(zhǔn)中尚未提及,在測試時因避免標(biāo)準(zhǔn)摩擦布的使用情況造成一定時期內(nèi)測試結(jié)果的波動。
3.3 消電效率影響測試結(jié)果
GB/T 12703.4―2010和 GB/T 12703.6―2010評定指標(biāo)均為與材料的內(nèi)部和外部性質(zhì)有關(guān)的電阻值,標(biāo)準(zhǔn)未明確提及消電處理。GB/T 12703.7―2010本身測試生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電電壓,不涉及消電。除了這三個部分,GB/T 12703的其他部分均明確要求消電處理,消電的效率間接影響了測試值的大小。
3.4 試樣準(zhǔn)備等接觸問題
靜電測試操作時佩戴口罩和手套,應(yīng)避免手或其他可能沾污試樣,造成試樣的表面特性變化,進(jìn)而影響材料的靜電性能。
4 結(jié)論
紡織品的靜電現(xiàn)象是因纖維材料之間或纖維材料與其他材料接觸摩擦產(chǎn)生電荷積聚外在表現(xiàn)。因此,從表征紡織品的靜電性能的角度,一方面可測試與其產(chǎn)生電荷能力相關(guān)的物理量,如GB/T 12703.2―2009《紡織品 靜電性能的評定 第2部分:電荷面密度》,GB/T 12703.3―2009《紡織品 靜電性能的評定 第3部分:電荷量》,GB/T 12703.5―2010《紡織品 靜電性能的評定 第5部分:摩擦帶電電壓》,GB/T 12703.7―2010《紡織品 靜電性能的評定 第7部分:動態(tài)靜電壓》;另一方面可測試與其泄漏電荷能力相關(guān)的物理量,如GB/T 12703.1―2008《紡織品 靜電性能的評定 第1部分:靜電壓半衰期》,GB/T 12703.4―2010《紡織品 靜電性能的評定 第4部分:電阻率》,GB/T 12703.6―2010《紡織品 靜電性能的評定 第6部分:纖維泄漏電阻》。但由于靜電性能與材料本身的特性,環(huán)境條件,測試手段等因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試時需以檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的前提下,遵循電學(xué)測量的原則,科學(xué)合理評價紡織品的靜電性能。
關(guān)鍵詞:電磁波;電磁屏蔽;屏蔽材料
中圖分類號:TMl5 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)024-000-01
Abstract: this paper mainly introduces the producing principle of electromagnetic wave and its influence on people,the principle of electromagnetic shielding and shielding type,shielding materials and the precautions of people.
Key words: electromagnetic waves;Electromagnetic shielding;Shielding materials
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的電器產(chǎn)品豐富著人們的生活。如電腦、手機(jī)提高了工作效率,方便了溝通;再如電磁爐,微波爐等方便了人們的烹飪。在使用這些電器產(chǎn)品的時候,它們隨時都在發(fā)出電磁波,也時刻會傷害到我們。電磁波向空中發(fā)射或泄漏的現(xiàn)象叫“電磁輻射”,其無形、無味,讓人們難以察覺。只要各類家用電器、辦公設(shè)備處于工作狀態(tài),都會或多或少的產(chǎn)生電磁輻射。
一、電磁波的產(chǎn)生原理及對人的健康影響
電磁波是通過電磁振蕩產(chǎn)生的,在空間以變化的磁場激發(fā)電場,變化的電場再去激發(fā)磁場交替進(jìn)行,以波的方式將電磁能量從發(fā)射端傳遞出去。電磁波在真空中的傳播速度為光速3×108m/s。振蕩頻率越大波長越短,其能量越強(qiáng)。按頻率由小到大排列的電磁波譜為:無線電波、紅外光、可見光、紫外光、x射線、γ射線。電磁波輻射與人們的健康是密切相關(guān)。x射線、γ射線能量達(dá)到及超過124ev,可對人體產(chǎn)生電離輻射效應(yīng),而能量稍弱的如紅外線、微波、無線電波會對人體產(chǎn)生非電離輻射效應(yīng),紫外線能量上限達(dá)到124ev,有微弱的電離輻射作用。雖然非電離輻射對人體沒有明顯的傷害作用,但長時間作用產(chǎn)生的累積效應(yīng)也不容忽視。因此在利用各類電氣電子產(chǎn)品的同時需運(yùn)用電磁屏蔽技術(shù)減輕電磁輻射對儀器儀表工作以及對人體的影響。
二、電磁屏蔽技術(shù)及類型
1.電磁屏蔽技術(shù)
利用銅、鋁、不銹鋼等導(dǎo)電性能好的金屬材料制成較密的網(wǎng)狀容器,將需防護(hù)的電路置于其中,就可以防止電場或磁場所形成的干擾,這一方法就是電磁屏蔽技術(shù)。
2.電磁屏蔽類型
(1)靜電屏蔽
在靜電場中,用金屬材料制成的網(wǎng)狀容器或封閉容器,并將其外殼與地線相連,把需要屏蔽保護(hù)的電路放入其中,這樣外部的干擾電場就不會影響到內(nèi)部電路工作;反過來,將容器內(nèi)部放置干擾源,其產(chǎn)生的干擾電場也會不會影響到外部電路的工作。可見,接地的金屬封閉容器起到了內(nèi)不影響外,外不影響內(nèi)的屏蔽靜電場的作用。這樣的接地容器對交變電場的干擾也可防止。
(2)交變磁場屏蔽
交變磁場屏蔽有高頻和低頻之分。低頻磁屏蔽是用來隔離主要是50赫茲磁場及靜磁場的干擾的,靜電屏蔽容器對低頻磁場不起屏蔽作用。這時需采用高磁導(dǎo)率的材料如鐵皮做外殼,將被保護(hù)的電路置于殼內(nèi),就不會受到外部磁場的干擾了。利用高導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成低蔽的效果磁阻通路,使大部分磁場被集中在屏蔽體內(nèi),屏蔽體的磁阻越小,磁場屏蔽越好。高頻磁屏蔽是利用高電導(dǎo)率的材料如銅、鋁等做成屏蔽罩,將工作電路置于其中就可屏蔽掉外部磁場干擾。其原理是利用屏蔽層在高頻磁場作用下在其表面產(chǎn)生的渦流,削弱干擾源磁場能量,同時渦流產(chǎn)生的反向磁場抵消干擾磁場而實(shí)現(xiàn)的。
綜上所述,將高電導(dǎo)率的材料制作成屏蔽體并接地,對電磁波就起到了很好的屏蔽效果,同時還起到了靜電屏蔽的作用。儀器儀表處于其內(nèi)部工作時就基本不受外部電磁干擾的影響。
三、增強(qiáng)電磁輻射的防范意識
生活中要養(yǎng)成良好的習(xí)慣。在看電視、使用電腦及手機(jī)時,要控制時間,多喝茶水,適當(dāng)食用水果補(bǔ)充維生素A。使用完畢后要洗臉,保持清潔。手機(jī)充電時不要放在枕邊,待電話接通后再放到耳邊接聽。電腦屏幕不宜太亮,屏前可安裝防輻射屏,著由電磁屏蔽材料織成的防輻射衣。電磁污染時刻存在于我們周圍,可以說是防不勝防,所以一定要樹立防范意識,做好防范工作,保證我們肌體的健康。
參考文獻(xiàn):
[1]賈起民.電磁學(xué).高等教育出版社,2010.
[2]龐小增.生物電磁學(xué).國防大學(xué)出版社,2008.
[3]王路.電磁屏蔽導(dǎo)電復(fù)合材料.材料開發(fā)與應(yīng)用,2009.