مشخصات این فایل
عنوان: الکترواستاتیک و کاربرد آن
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 37
این مقاله درمورد الکترواستاتیک و کاربرد آن می باشد.
خلاصه آنچه در مقاله الکترواستاتیک و کاربرد آن می خوانید :
شستن نفت کش ها و مخازن سوخت
تا قبل از سال 1970 شستن داخل تانکرها ، امری بی خطر تصور میشد بخصوص که در حین شستشو ، وسایل شستشو به زمین وصل میشدند و جو داخل تانکر نیز از نظر قابل انفجار بودن دقیقاً کنترل میگردید ولی انفجار سه نفت کش بزرگ (VLCC) در دسامبر 1969 توجه متخصصین را به خطرات مربوط به شستشوی تانکرها جلب نمود. در اینجا نیز شرکت شل وارد عمل شد و تحقیقات فشرده‌ای را در این مورد آغاز نمود . از بین چندین منبع احتمالی تخلیه الکتریکی در تانکر میتوان جرقه های تولیدشده در اثر برخورد قطعات فلزی به هم مثلاً افتادن آچاربه کف تانکر و نیز بارهای الکتریکی تولید شده در تانکر در اثر پاشیده شدن آب را نام برد با اندازه‌گیری‌هایی که در داخل یک تانکر بزرگ صورت گرفت معلوم شد که قطرات ریز آب میتوانند ابری از بار الکتریکی بوجود آورند . مکانیسم تولید بار اساساً همانند ریزش آبشارها و پرکردن مخازن است . جرقه های تولید شده در اثر سقوط قطعات فلزی همانند آچار به اندازه ای نبود که بتواند گاز موجود در تانکر را منفجر نماید لذا بیشتر توجه ها به ذخیره سازی بار ساکن در داخل معطوف شد و تلاش شد تا مکانیزمی جهت تولید جرقه از ذرات باردار آب پیدا شود .
سه سال تلاش و تحقیق در دانشگاه ساتمتن انگلستان منجر به یافتن دو منبع تخلیه زیرین شده است. منبع اول کرونای حاصل از یک قطره آب هر گاه یک قطره آب تحت تأثیر نیروی ثقل و میدان الکتریکی سقوط نماید قسمتهای جلوی یک قطره آب بصورت نوک تیز در میآید که میتواند بعنوان یک منبع کرونا عمل کند . کلیه نقاط مربوط داخل تانکر که تحت تأثیر میدان الکتریکی ناشی از قطرات ریز بار دار آب قرار گیرند احتمالاً به صورت نوک تیز مولد کرونا مانند آن چه که در بالا گفته شد عمل کرده و در حین شستشوی تانکر وجود خواهند داشت خوشبختانه انرژی وابسته به این نوع تخلیه خیلی پایین تر از 0.2 mj است و لذا هیچ خطر انفجاری بوجود نمیآورد. منبع دیگر تخلیه لجن میباشد . تخلیه ای شدیدتر از مورد بالا میتواند توسط قطرات ریز و باردار آب ایجاد شود . یک قطره نسبتاً درشت لجن یا امولسیون و یا رسوبات مومیخام چنانچه در میدان الکتریکی درون تانک سقوط نماید میتواند شدیداً از راه القاباردار شود. چنانچه این قطره لجن با یک برآمدگی متصل به کف تانک مواجه شودیک تخلیه الکتریکی صورت خواهد گرفت و معمولاً اختلاف پتانسیل بین این دو قطره و برآمدگی فوق بیشتر از پتانسیل شکست گاز اطراف خواهد بود اگر این نوع تخلیه که انرژی آن بیشتر از 0.2 mj است رخ دهد میتواند محتملرین خطر درحین شستشوی تانکر باشد .
اضافه نمودن مقدار کمیماده آنتی استاتیک به آب مورد کاربرد جهت شستشو میتواند بار خالص فضایی مربوط به ذرات آب را به حداقل یا صفر برساند و میدان الکتریکی بمقدار زیادی کاهش دهد . البته این کار مستلزم هزینه بالایی میباشد زیرا مایع مورد نظر زیاد خواهد بود با قرار دادن سیمهای نازک و یا نقاط نوک تیز در داخل تانکر نیز میتوان میدان الکتریکی را تقلیل داد راه حل دیگر این است که میدان الکتریکی درون تانکر را بپذیریم ولی جو داخل تانکر را طوری در کنترل داشته باشیم که محیط قابل انفجاری در داخل تانکر بوجود نیاید این کار را میتوان با غلیظ کردن هوای تانکر و یا رقیق کردن و حتی خنثی نگه داشتن آن به انجام رسانید فعلاً خنثی نگه داشتن محیط داخل تانکر به عنوان یک روش عمومیپذیرفته شده و برای این کار هوای گرم و گازهای سوخته شده بویلر را از درون مخزن سوخت در حال شستشو عبور میدهند .
3-5- آسیب الکتریسته ساکن به قطعات الکترونیکی
در یکی دو دهه اخیر در اثر بهبود چشمگیر درتکنولوژی پردازش مدارهای مجتمع ، صنعت نیمه رسانا ،در میان صنایع رو به فزونی مدرن ، آخرین صنعتی بوده که به سبب اثرات ناشی از بارهای ساکن زیانهای زیادی را متحمل شده است . کاربرد فزاینده پوششها و بسته بندیهای از جنس پلاستیکی و الیاف مصنوعی ، محیطی را بوجود آورده اند که در آن بارهای ساکن به آسانی تولید میشوند خطوط مداری بسیار باریکی که امروزه در مدارهای مجتمع از آنها بهره میگیرند به معنی آن است که وسایل الکترونیکی مخصوصاً درمعرض تخلیه های الکتروستاتیکی هستند.
شایعترین علت ایجاد عیب در وسایل الکترونیکی ، تخلیه الکتریکی است که مستقیماً بین شخص کاربر و سر سیم های آن وسیله رخ میدهد جریان ناشی از جرقه میتواند چنان چگالی جریان بالایی در وسیله بالا تولید کند که مثلاً به تبخیر اتصالات آن انجامد و اتصالهای مربوطه را از کار بیندازد . ولتاژ بالای وابسته به جرقه میتواند سبب شکست الکتریکی لایه نازک اکسید عایق زیر الکترود دریچه (گیت) ماسفتها شود .این اکسیدها معمولاً 100 نانو متر ضخامت دارند و چون قدرت شکست الکتریکی آنها است ، هنگامیکه ولتاژ دو سرشان از 80 ولت فراتر رود به شکست منجر میشوند کسانی که بدنشان به زمین متصل نشده است ممکن است با راه رفتن روی فرش و یا حتی حرکت به اطراف در حالی که روی یک صندلی با پوشش PVC نشسته اند ، تا چندین هزار ولت بار پیدا کنند .
حفاظت قسمتی از بوردهای الکتریکی را میتوان به میزان محدودی با مدارهای خاصی که به سر سیمهای آنها وصل میشود تأمین کرد. اما این کار به خاطر محدود بودن جا روی تراشه گران تمام میشودودر نهایت کار وسیله را در بسامدهای بالا مختل میکند . در این حالت معمولاً اقدامات حفاظتی با قرار دادن مقاومتهاو خازنهایی در ورودی مدار تحقق پیدا میکند تا انرژی جرقه رامصرف کند و جریان آن راکاهش دهند . با بهبود تکنولوژی پردازش و فراگیر شدن وسایل زیر میکرونی ، حساسیت وسایل به تخلیه های الکتروستاتیکی بیشتر میشود و اقدام جدیدتری را طلب میکند تا وسایل و سیستمهای الکترونیکی ساخته شده در محیطی بکار روند و تعمیر شوند که اساساً عاری از الکتروسیته ساکن باشد .
3-6- خطرات ناشی از حرکت پودرهای عایق در لوله ها
وقتی پودرهای عایق ، رزینها ومواد پلی اتیلن از درون لوله های فلزی عبور میکند . در اثر برخورد ذرات پودر با فلز بار الکتریکی مبادله میشود که در بیشتر مواقع خود فلز و یا پودر دارای بار الکتریکی میشوند .
بار انتقال یافته به فلز ممکن است تولید جرقه نموده و یا با تماس با انسان موجب شوک شود با اتصال لوله فلزی به زمین میتوان این مشکلات را مرتفع نمود . ولی چون پودرها معمولاً عایقهای خوبی هستند میتوانند بار الکتریکی را مدت زیادی در خود نگه دارند بار سطحی روی این پودرها میتواند در شرایطی مخصوصاً اگر محیط هم قابل انفجار باشد سبب آتش سوزی و انفجار شود .در بعضی موارد با قرار دادن یک میله فلزی متصل به زمین در داخل پودر میتوان خطر انفجار را تقلیل داد اضافه نمودن رطوبت نسبی نیز میتواند در کاهش خطر انفجار مؤثر باشد .
بدین ترتیب کاملاً روشن است که در بسیاری از شرایط صنعتی ، لازم است پدیده های الکتروستاتیکی را به خوبی درک کنیم و بشناسیم تا برای مقابله آثار زیانبار آنها بر فرآیندهای صنعتی ، مناسبترین تدبیر به کار گرفته شودو مخصوصاً زیانهای ناشی از آن کاهش یابند .[10]
.....
بخشی از فهرست مطالب مقاله الکترواستاتیک و کاربرد آن
- تاریخچه ---------------------------------- 1
2- مقدمه ----------------------------------- 5
3- زیانهای ناشی از الکتروستاتیک------------- 9
3-1 محیط های غیرقابل اشتغال ---------------- 9
3-2 میحط های قابل انفجار ------------------- 13
3-3 پر کردن تانکرها ------------------------ 15
3-4 شستن نفت کش ها و مخازن سوخت ------------ 16
3-5 آسیب به قطعات الکترونیکی --------------- 18
3-6 خطرات ناشی از حرکت پودرهای عایق -------- 20
4- اصول باردار کردن ذرات ------------------- 23
5- کاربردهایی از الکتروستاتیک -------------- 37
5-1- زیروگرافی ----------------------------- 39
5-1-1- قسمتهای مختلف یک دستگاه زیروگرافی----- 43
5-1-2- مراحل چاپ زیروگرافی ------------------ 43
5-1- 3- عملکرد قسمتهای مختلف فرآیند زیروگرافی 44
5-2- پوشش های الکتروستاتیک------------------ 61
5-2-1- فرآیند بستر سیال پودر ---------------- 61
5-2-2- فرآیند بستر سیال الکتروستاتیک--------- 62
5-2-3- پوشش پودر بطریقه اسپری الکتروستاتیک--- 66
6- کاربرد الکتروستاتیک در جداسازی مواد معدنی 83
6-1- ساختمان جدا کننده های الکتروستاتیکی --- 83
6-2- مکانیزهام باردار کردن ذرات معدنی در جداکننده ها---------------------------------------------- 84
6-3- باردار کردن در اثر تماس و مالش -------- 85
6-4- باردار کردن بوسیله تخلیه کرونا (جدا کننده های فشار قوی) ------------------------------------ 91
6-5- باردار کردن توسط اتصال ---------------- 99
7- اندازه‌گیری بار الکتروستاتیکی ------------
7-1- ذرات باردار ---------------------------
7-2- سطوح باردار ---------------------------
7-3- اندازه‌گیری بار در محیط‌گازی ------------
7-4- اندازه‌گیری بار در مایع ----------------
8- مراجع -----------------------------------
دانلود مقاله الکترواستاتیک و کاربرد آن
