靜電測試儀原理和常用測試方法

靜電測試儀原理和常用測試方法，在一些靜電敏感區(qū)域，如電子元器件制造、裝配區(qū)、超靜間、計(jì)算機(jī)、藥品及RD試驗(yàn)、手術(shù)室、醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)廠、印刷廠、包裝生產(chǎn)廠等都需要用到靜電測試儀器，于是靜電測試儀的使用也越來越廣泛了。下面簡要敘述下靜電測試儀原理和常用測試方法。  
 

一、靜電檢測指標(biāo)有哪些？  

靜電測試包括危險靜電源參數(shù)測試、材料和制品靜電性能檢測、易燃易爆物品靜電感度的測試。表征材料和制品靜電性能的主要參數(shù)有電阻率、泄漏電阻、電荷面密度及半衰期、摩擦帶電電壓及半衰期等。紡織材料靜電性能的評價有電阻類指標(biāo)(體積比電阻、質(zhì)量比電阻、表面比電阻、泄漏電阻、極間等效電阻等),靜電電壓及其半衰期、電荷面密度等指標(biāo),以及吸灰試驗(yàn)、張帆試驗(yàn)、吸附金屬片試驗(yàn)等簡易測試方法得到的低精度指標(biāo)。  
 

二、紡織品靜電檢測標(biāo)準(zhǔn)  

我國現(xiàn)行紡織工業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中與紡織品抗靜電功能有關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有GB/T12014-1989防靜電工作服。與紡織品靜電性能有關(guān)的測試方法標(biāo)準(zhǔn)有GBΠT12703-1991紡織品靜電測試方法FZΠT01042-1996紡織材料靜電性能靜電壓半衰期的測定(代替FZΠT01044-1996紡織材料靜電性能纖維泄漏電阻的測定(代替FZΠT01059-1999織物摩擦靜電性吸附測定方法(代替FZΠT01069-1999織物摩擦帶電電荷密度測定方法(代替FZΠT01061-1999織物摩擦起電電壓測定方法(代替ZBW04009-1989)。  

上述現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與ISO、AATCC、ASTM、BS、JIS、DN等同類標(biāo)準(zhǔn)非常相似。其中GBΠT12014-1989基本上等同于JIST8118“靜電氣帶電防止作業(yè)服”(1983);GBΠT12703-1991參照采用JISL1094“織物及び編織物の帶電性試驗(yàn)方法”(1988)。  
 

三、靜電測試儀：  

產(chǎn)品型號：ETS406D  

產(chǎn)品品牌：ETS  

原產(chǎn)地：美國  

1、適用范圍：  

ETS-406D靜電衰減測試儀可用于實(shí)驗(yàn)室以分析材料自身的靜電特性、評估抗靜電添加劑的功效、發(fā)展新型靜電防護(hù)材料。同時該設(shè)備也可用于在生產(chǎn)制造領(lǐng)域作為產(chǎn)品質(zhì)量控制設(shè)備，依據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來進(jìn)行靜電特性檢測和監(jiān)測。  

2、符合標(biāo)準(zhǔn)：  

美國無紡布靜電衰減測試標(biāo)準(zhǔn)IST40.2(01)，美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-101C(Method4046)，美標(biāo)MIL-B-81705C，美軍標(biāo)MIL-PRF-81705D，中國GB19082，中標(biāo)產(chǎn)品詳細(xì)：  

ETS-406D靜電衰減測試儀采用直流充電法，是符合美標(biāo)方法4046的一套完整的材料靜電特性測試系統(tǒng)。該設(shè)備是符合美軍標(biāo)MIL-PRF-81705D規(guī)范用于檢測材料是否合格的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。406D符合美國無紡布靜電衰減測試標(biāo)準(zhǔn)IST40.2(01)、美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-101C(Method4046)、美標(biāo)MIL-B-81705C、中國GB19082，中標(biāo)GJB2625。  

406D配置的磁吸棒用于薄膜和布匹材料的測試;金屬夾具可以測試較厚的塊狀物、發(fā)泡物或其他形狀和質(zhì)地的材料。選配IC管型夾具可以無損測試IC芯片包裝管;選配806B無損測試電極可以直接放置在試樣上，還可以測試粉體和液體靜電衰減時間。  

配套法拉第測試籠提供一個屏蔽空間，試樣放置在法拉第籠內(nèi)進(jìn)行測試，法拉第籠通過配套連接線連接406D主機(jī)。法拉第籠具有互鎖裝置，打開法拉第籠時，高壓電源輸出被切斷。  

STM-2驗(yàn)證模塊提供一個標(biāo)準(zhǔn)的電阻，電容直接采取系統(tǒng)電容。通過測試STM-2標(biāo)準(zhǔn)模塊可以驗(yàn)證是否正常。  

位于法拉第籠內(nèi)的靜電壓探測頭可以卸下，放置在806B無損電極上后，可以直接測試粉體、液體和固體試樣。  

3、產(chǎn)品特性：  

充電電壓：0～5.5kV;  

誤差期設(shè)置：50%、10%、1%(0);  

電壓表量程：0-5kV;  

計(jì)時器量程：1-99.99s;  

計(jì)時分辨率：0.01s;  

顯示：指針式充電電壓表(右)、指針式試樣電壓表(左)、數(shù)顯計(jì)時器(中)，彩色LED燈指示各個操作進(jìn)程;  

測試模式：手動、自動(只能測試從5kV開始的衰減);  

自動測試次數(shù)：1-9次;  

測試時間間隔：1-25秒;  

輸入電源：86-264VAC，50/60Hz。  

4、訂購標(biāo)準(zhǔn)配置：  

406D測試主機(jī)  

法拉第測試籠  

磁性固定電極  

條形夾具  

STM-2驗(yàn)證模塊。  

選配：806B無損測試電極。  
 

四、靜電測試儀原理和常用測試方法  

GBΠT12703-1991紡織品靜電測試方法提供了6種測試方法：  

1、半衰期法  

使試樣在高壓電場中帶電至穩(wěn)定后，斷開高壓電源，使其電壓通過接地金屬臺自然衰減，測定其電壓的半衰期。本方法操作簡便，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好，非破壞性測量，但衰減不符合指數(shù)規(guī)律，與測試電壓密切相關(guān)。本法可以用于評價織物的靜電衰減特性，但含導(dǎo)電纖維的試樣在接地金屬平臺上的接觸狀態(tài)無法控制，導(dǎo)電纖維與平臺接觸良好時電荷快速泄漏，而接觸不良時其衰減速率與普通紡織品類似，同一試樣在不同放置條件下得出的測試結(jié)果差異極大，故不適合于含導(dǎo)電纖維織物的評價。  

2、摩擦帶電電壓法  

在一定張力下，試樣與標(biāo)準(zhǔn)布進(jìn)行摩擦，使材料帶電達(dá)到穩(wěn)定后測量其較高電壓與平均電壓。本方法因試樣的尺寸過小，對嵌織導(dǎo)電纖維的織物而言，導(dǎo)電纖維的分布會隨取樣位置的不同而產(chǎn)生很大的差異，故也不適合于含導(dǎo)電纖維紡織品的抗靜電性能測試評價。  

3、電荷面密度法  

將經(jīng)過摩擦裝置摩擦后的樣品投入法拉第筒，測量樣品的電荷面密度。本方法適合于評價各種織物，所測結(jié)果與試樣的吸灰程度相關(guān)。由于試樣與標(biāo)準(zhǔn)布間的摩擦起電是人工操作實(shí)現(xiàn)的，故測試結(jié)果易受人為因素的影響。  

4、極間等效電阻法  

織物試樣與接地導(dǎo)電膠板良好接觸，按規(guī)定間距和壓力將專門的電極夾持于試樣，經(jīng)短路放電后施加電壓，據(jù)電流值求得極間等效電阻(Ω)。在定電壓下測出流過樣品的電流，從而求得極間等效電阻。  

5、脫衣時的衣物帶電量法  

按特定的方式將工作服與化纖內(nèi)衣摩擦后脫下工作服，投入法拉第筒中，并求得帶電量(μC/件)。本方法的測試對象限于服裝，且內(nèi)衣材質(zhì)未作規(guī)定，摩擦手法難以一致，缺乏可比性。  

6、工作服摩擦帶電量法  

用內(nèi)襯錦綸或丙綸標(biāo)準(zhǔn)布的滾筒烘干裝置對工作服試樣摩擦起電15min，投入法拉第筒，測得工作服帶電量(μC/件)。本方法適用于服裝的摩擦帶電量測試，其原理與電荷面密度法基本一致。  
 

五、注意事項(xiàng)  

1、測量前,首先應(yīng)檢查電源是否符合規(guī)定,儀器外殼(包括探頭外屏蔽筒接地是否良好,儀器清零后,方可進(jìn)行測試。  

2、測試探頭應(yīng)防止在與被測帶電物體表面垂直的某一股東的空間位置上(按儀器說明說指明的測試距離),測試距離變動要引出很大測試誤差。為了避免被測帶電體與探頭外殼之間發(fā)生火花放電,開始測量時,探頭必須先放置較遠(yuǎn)(離帶電體)的位置上,逐漸接近帶電體。  

3、測試表面電位時,一般帶電體表面應(yīng)離接地體足夠遠(yuǎn)。如帶電體是薄片或薄膜狀,且背面又靠近接地體,當(dāng)探頭移向接地體附近時,由于局部電荷的感應(yīng)集中,有產(chǎn)生空間放電或表面放電的危險。  

4、當(dāng)帶電體的被測部位是較大的平板時,其測量值是較準(zhǔn)確的,但當(dāng)帶電體被測表面具有一定的曲率半徑時,測量值就與實(shí)際的電位值有較大差別了。  

5、應(yīng)當(dāng)考慮儀器自身特性對測試精度的影響,使用前應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)。  

6、探頭屏蔽深度對測試準(zhǔn)確度有一定的影響,感應(yīng)式靜電場測試儀實(shí)質(zhì)上是對被測帶電體某一局部電場的測試,因而必須盡量減小外電場對測試信號的干擾和影響。通常的方法是把該類儀表及其探頭安裝在接地屏蔽的殼體內(nèi),顯然探頭外屏蔽套筒過深會降低儀器的測試準(zhǔn)確度,過淺容易受到外界電場影響。  

7、通過測試物體表面電位時所得值,可作為定性參考,精確測量因各種因素影響,在實(shí)際工作中很難達(dá)  
 

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