一种离子风机的监控方法及装置与流程

本发明实施例涉及静电技术领域，尤其涉及一种离子风机的监控方法及装置。

背景技术：

静电消除技术在半导体等电子行业、喷涂、印刷、纺织、医药设备、建材和注塑等行业正在得到日益广泛的应用。其中，离子风机是消除物体表面静电的有效工具，特别是在电子、光电等行业的生产线上得到大量应用。

离子风机中和物体表面的静电荷的原理为，在电极针上施加高电压，即形成尖端放电(电晕放电)，电离空气形成正、负离子。正、负离子通过风扇气流作为载体，输送到带电物体表面，从而中和物体表面静电荷。其中，离子平衡电压波动是离子风机的重要性能指标之一。然而，现有的离子风机在关闭时，存在风扇气流输出的离子平衡电压的波动较大的问题，影响了离子风机的性能。

技术实现要素：

本发明提供一种离子风机的监控方法及装置，以在离子风机关闭时，降低风扇气流输出的离子平衡电压的波动。

第一方面，本发明实施例提供了一种离子风机的监控方法，所述监控方法包括：

检测所述离子风机的电源开关状态；

若检测到所述离子风机的电源开关关闭，则控制所述供电模块停止向所述风扇供电，并确定所述风扇是否处于转动状态；

若所述风扇处于转动状态，则控制所述供电模块向所述高压模块供电。

可选地，所述确定所述风扇是否处于转动状态，包括：

检测所述风扇的回路电流，若所述回路电流大于第一预设电流，则所述风扇处于转动状态；若所述回路电流小于或等于所述第一预设电流，则所述风扇处于停转状态。

可选地，所述确定所述风扇是否处于转动状态，包括：

检测所述风扇在电源开关关闭后的运行时间，若所述运行时间大于预设时间，则所述风扇处于转动状态；若所述运行时间小于或等于所述预设时间，则所述风扇处于停转状态。

可选地，在所述检测所述离子风机的电源开关状态之前，还包括：

检测所述风扇的回路电流，若所述回路电流小于第二预设电流，或所述回路电流大于第三预设电流，则输出风扇异常标志信号；所述第二预设电流小于所述第三预设电流。

可选地，在所述检测所述离子风机的电源开关状态之前，还包括：

获取电流体场监控模块检测的电流体场信号；

若所述电流体场信号的值超出预设测试数据组的数值范围，则输出离子平衡异常标志信号；

其中，所述预设测试数据组为离子风机的多个离子平衡电压均介于预设离子平衡电压范围，检测到的电流体场信号对应的数据组。

可选地，获取电流体场监控模块检测的电流体场信号，包括：

连续采集电流体场监控模块检测的多个电流体场信号；

所述若所述电流体场信号超出预设测试数据组的数值，则输出离子平衡异常标志信号，包括：

若采集到的多个所述电流体场信号的平均值超出预设测试数据组的数值范围，则输出离子平衡异常标志信号。

可选地，在所述检测所述离子风机的电源开关状态之前，还包括：

若所述离子风机的运行时间大于等于预设清洁时间，则输出清洁标志信号；

根据所述清洁标志信号，控制所述供电模块停止向所述风扇和所述高压模块供电。

可选地，在所述控制所述供电模块停止向所述风扇和所述高压模块供电之后，还包括：

若所述风扇处于停转状态，则控制所述离子风机的刷针装置执行刷针动作。

可选地，在所述输出清洁标志信号之后，还包括：

获取高压监控模块输出的高压信号，若所述高压信号的值超出预设高压范围，则输出高压异常标志信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种离子风机的监控装置，所述监控装置包括：

电源状态检测模块，用于检测所述离子风机的电源开关状态；

风扇状态确定模块，用于若检测到所述离子风机的电源开关关闭，则控制所述供电模块停止向所述风扇供电，并确定所述风扇是否处于转动状态；

高压供电控制模块，用于若所述风扇处于转动状态，则控制所述供电模块向所述高压模块供电。

本发明实施例通过检测离子风机的电源开关状态，若检测到离子风机的电源开关关闭，则控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态，若风扇处于转动状态，则控制供电模块向高压模块供电，实现了在电源开关关闭时，高压模块延时断电的效果。与现有技术相比，本发明实施例在离子风机的电源开关关闭时，避免了风扇继续转动将离子平衡电压波动较大的正、负离子输送到带电物体表面的问题，从而降低了风扇气流输出的离子平衡电压的波动，使得离子平衡电压不会超出标准电压波动值范围，保持离子平衡电压稳定，提升了离子风机的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种离子风机的监控方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种离子风机的监控方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种离子风机的监控方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种离子风机的电流体场分布的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电流体场信号和离子平衡电压的对应关系示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种离子风机的监控方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种离子风机的监控方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种离子风机的监控装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如背景技术所述，现有的离子风机的监控方法存在在离子风机关闭时，风扇气流输出的离子平衡电压波动较大的问题。经过发明人研究发现，出现该技术问题的原因在于，当离子风机的电源开关关闭时，供电模块停止向风扇和高压模块供电。此时，电极针上无高压输出，无法继续维持场致电离正、负离子，但电极针附近的正离子和电子继续发生二次电离，且负离子的二次电离能力大于正离子的二次电离能力，因此，二次电离产生的正、负离子的数量不同，使得电极针附近空间的离子平衡电压的波动较大。然而在供电模块停止向风扇供电后，风扇由于惯性会继续转动，将电极针附近空间的离子平衡电压波动较大的正、负离子输送到带电物体表面，无法实现理想的消电性能，甚至会加剧带电物体表面的电荷量，形成反带电。例如，离子风机输出的负离子的数量大于正离子的数量，相当于对带电物体表面施加负电压，增加了带电物体表面的负电荷量，从而影响了离子风机的使用性能。

图1为本发明实施例提供的一种离子风机的监控方法的流程示意图，本发明实施例可适用于对离子风机在使用过程中的监控，该监控方法可以由监控装置来执行，该监控装置采用软件和/或硬件的方式实现，该监控装置可以配置于离子风机的控制器(例如单片机)内，也可以配置于上位机内。该离子风机还包括风扇、高压模块和供电模块。参见图1，该离子风机的监控方法包括以下步骤：

s110、检测离子风机的电源开关状态。

其中，电源开关状态为离子风机的电源开关的开通或关断的状态。离子风机的电源开关例如可以是轻触开关或触摸开关等电源开关，也可以是由控制器输出的电源开关信号。

s120、若检测到离子风机的电源开关关闭，则控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态。

其中，由于风扇的转动具有一定的惯性，当供电模块停止向风扇供电后，风扇可能会由于惯性继续转动，将正、负离子通过风扇气流输送到带电物体表面。

s130、若风扇处于转动状态，则控制供电模块向高压模块供电。

其中，高压模块根据控制器输出的控制信号在电极针上施加高电压，形成尖端放电，电离空气形成正、负离子。控制供电模块在向高压模块供电的过程中，可以维持尖端放电电离空气形成的正、负离子保持平衡，维持离子平衡电压的波动在可控范围内。

本发明实施例通过检测离子风机的电源开关状态，若检测到离子风机的电源开关关闭，则控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态，若风扇处于转动状态，则控制供电模块向高压模块供电，实现了在电源开关关闭时，高压模块延时断电的效果。与现有技术相比，本发明实施例在离子风机的电源开关关闭时，避免了风扇继续转动将离子平衡电压波动较大的正、负离子输送到带电物体表面的问题，从而降低了风扇气流输出的离子平衡电压的波动，使得离子平衡电压不会超出标准电压波动值范围，保持离子平衡电压稳定，提升了离子风机的性能。

在上述各实施例中，确定风扇是否处于转动状态的方法有多种，下面就其中几种典型的确定方法进行说明，但并不作为对本发明的限定。

可选地，确定风扇是否处于转动状态，包括：检测风扇的回路电流，若回路电流大于第一预设电流，则风扇处于转动状态；若回路电流小于或等于第一预设电流，则风扇处于停转状态。

其中，风扇的转动是由来电机驱动的，风扇的回路电流即为电机定子的回路电流。本领域技术人员可以理解，电机的运行是双向的，当电机处于电动状态时，电机将电能转换为动能，驱动风扇转动；当供电模块停止向风扇供电时，由于惯性作用，电机会继续运行，此时电机处于发电状态，电机将动能转换为电能，在定子回路中产生回路电流，且回路电流的大小与电机的转速大小呈正相关。因此，通过判断回路电流的大小可以判断风扇是否处于转动状态。

第一预设电流可以为零，或者为大于零的较小的数值，以使风扇的风力无法将正、负离子输出到带电物体表面。本发明实施例通过检测风扇的回路电流确定风扇是否处于转动状态的方法，成本较低，且实施方法简单。

可选地，确定风扇是否处于转动状态，还可以包括：检测风扇在电源开关关闭后的运行时间，若运行时间大于预设时间，则风扇处于转动状态；若运行时间小于或等于预设时间，则风扇处于停转状态。

其中，风扇在电源开关关闭时，供电模块停止向风扇供电，风扇由转动状态到停止状态所需要的时间范围是可测量的。预设时间可以为风扇由高速转动状态到低速转动状态所需的时间，也可以是更长的时间。本发明实施例通过检测风扇在电源开关关闭后的运行时间确定风扇是否处于转动状态的方法，成本较低，实施方法简单。

图2为本发明实施例提供的另一种离子风机的监控方法的流程示意图。参见图2，在上述各实施例的基础上，可选地，在检测离子风机的电源开关状态之前，还包括：检测风扇的回路电流，若回路电流小于第二预设电流，或回路电流大于第三预设电流，则输出风扇异常标志信号；第二预设电流小于第三预设电流。即该离子风机的监控方法包括以下步骤：

s210、检测风扇的回路电流，若回路电流小于第二预设电流，或回路电流大于第三预设电流，则输出风扇异常标志信号。

其中，第二预设电流小于第三预设电流，第二预设电流可以为风扇以较低速度转动时的电流，第三预设电流可以为风扇以较高速度转动时的电流。回路电流是风扇运行状态的一项重要指标，回路电流的大小反映了风扇的运行状态。若回路电流的大小在第二预设电流和第三预设电流之间，则风扇运转正常；若回路电流的大小超出该电流范围，则风扇故障。例如，风扇堵转时，回路电流急剧增加。

s220、检测离子风机的电源开关状态。

s230、若检测到离子风机的电源开关关闭，则控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态。

s240、若风扇处于转动状态，则控制供电模块向高压模块供电。

本发明实施例通过检测风扇的回路电流，根据回路电流的大小判断风扇是否故障，从而能够实时监控风扇的运行状态，在风扇故障时，及时发出风扇故障报警，避免了因风扇停转导致的离子无法输出至带电物体表面的问题，进一步提升了离子风机的性能，有利于离子风机的安全稳定运行。

图3为本发明实施例提供的又一种离子风机的监控方法的流程示意图。参见图3，在上述各实施例的基础上，可选地，在检测离子风机的电源开关状态之前，还包括：获取电流体场监控模块检测的电流体场信号；若电流体场信号的值超出预设测试数据组的数值范围，则输出离子平衡异常标志信号；其中，预设测试数据组为离子风机的多个离子平衡电压均介于预设离子平衡电压范围，检测到的电流体场信号对应的数据组。即该离子风机的监控方法包括以下步骤：

s310、获取电流体场监控模块检测的电流体场信号。

其中，电流体场是包括三个物理场形成的复杂的物理场。以图4为例进行说明，参见图4，离子风机包括风扇100、电极针200和前金属检测网罩300。电流体场监控模块的采集单元例如可以是离子风机的前金属检测网罩300。电流体场包括：离子风机电离出的正、负离子所形成的空间流动电荷场(例如，图4中的正离子和负离子分布)、风扇100提供动力的气流场(例如图4中气流场沿方向600移动)和电极针200上的高压场。这三个物理场同时存在于离子风机的金属检测网罩300的空间内，从而形成了复杂的电流体场。

采集单元采集电流体场的原理为，电极针200上的高压场在采集单元产生感应电场，形成感应电流；采集单元的电势较低，正、负离子向采集单元运动过程中，会有一部分碰撞到采集单元形成离子电流。电流体场监控模块进一步对采集单元采集到的电流信号进行ad采样和数据处理等操作，并将处理后的电流体场信号输出至监控装置。本领域技术人员可以理解，电流体场监控模块也可以是离子风机的监控装置的一部分。

s320、若电流体场信号的值超出预设测试数据组的数值范围，则输出离子平衡异常标志信号。

其中，预设测试数据组为离子风机的多个离子平衡电压均介于预设离子平衡电压范围，检测到的电流体场信号对应的数据组。该数据组可以包括多个数值，也可以为一个或多个数值范围。离子风机的离子平衡电压和电流体场信号存在对应关系，若离子平衡电压介于预设离子平衡电压范围，则电流体场信号的值介于预设电流体场数值范围。因此，通过将预设电流体场的信号限定在预设测试数据组的数值范围，可以确保离子平衡电压在预设离子平衡电压范围内。

示例性地，预设测试数据组的获取方式为，离子风机正常运行，通过平板测试仪检测离子平衡电压在预设离子平衡电压范围，通过调整离子风机输出的正、负电压，可以使得离子平衡电压在预设离子平衡电压范围内变化，例如预设离子平衡电压范围为[-30v,30v]；与此同时，通过电流体场监控模块检测电流体场信号，随着电流体场信号的变化检测到多组电流体场信号，即为预设测试数据组，例如预设测试数据组的数值范围为[-1.1v,0.4v]。

图5为本发明实施例提供的一种电流体场信号和离子平衡电压的对应关系示意图。参见图5，离子平衡电压和电流体场信号存在对应关系，其中离子平衡电压包括离子平衡电压平均值、离子平衡电压最大值和离子平衡电压最小值。以离子平衡电压平均值为基准，若电流体场信号超出[-1.1v,0.3v]的范围，则离子平衡电压平均值超出[-30v,30v]的范围，监控装置输出离子平衡异常标志信号。

s330、检测离子风机的电源开关状态。

s340、若检测到离子风机的电源开关关闭，则控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态。

s350、若风扇处于转动状态，则控制供电模块向高压模块供电。

本发明实施例通过获取电流体场的预设测试数据组，且根据该预设测试数据组判断电流体场信号的值是否超出预设测试数据组的数值范围，若超出，则输出离子平衡异常标志信号，可以实时并准确地监控离子平衡电压。本发明实施例提升了监控方法监控离子平衡电压的有效性，避免了离子平衡电压波动较大时无离子平衡异常标志信号输出或离子平衡电压未波动较大时平衡异常标志信号误输出等现象，确保了离子风机的正、负离子平衡和消电性能，进一步提升了离子风机的性能稳定性。

图6为本发明实施例提供的又一种离子风机的监控方法的流程示意图。参见图6，在上述各实施例的基础上，可选地，获取电流体场监控模块检测的电流体场信号，包括：连续采集电流体场监控模块检测的多个电流体场信号；若电流体场信号超出预设测试数据组的数值，则输出离子平衡异常标志信号，包括：若采集到的多个电流体场信号的平均值超出预设测试数据组的数值范围，则输出离子平衡异常标志信号。即，该离子风机的监控方法包括以下步骤：

s410、连续采集电流体场监控模块检测的多个电流体场信号。

s420、若采集到的多个电流体场信号的平均值超出预设测试数据组的数值范围，则输出离子平衡异常标志信号。

其中，多个电流体场信号的平均值例如可以是算术平均值、几何平均值、平方平均值、调和平均值和加权平均值等。可选地，在计算多个电流体场信号的平均值之前，还可以剔除电流体场信号中的异常信号值。本发明实施例这样设置进一步避免了监控过程受到外界异常信号的干扰，提升了监控的有效性。

可选地，在输出离子平衡异常标志信号之后，还包括：若离子平衡异常标志信号为正压偏大信号，则控制减小离子风机输出的正电压占比，或者增大离子风机输出的负电压占比；若离子平衡异常标志信号为负压偏大信号，则控制减小离子风机输出的负电压占比，或者增大离子风机输出的正电压占比。其中，减小离子风机输出的正电压占比，例如可以是，调低正电压作用时间(正压占空比)或减小正高压模块输出的正电压的幅值。增大离子风机输出的负电压占比，例如可以是，调高负电压作用时间(负压占空比)或增大负高压模块输出的负电压的幅值。减小离子风机输出的负电压占比，例如可以是，调低负电压作用时间(负压占空比)或减小负高压模块输出的负电压的幅值。增大离子风机输出的正电压占比，例如可以是，调高正电压作用时间(正压占空比)或增大正高压模块输出的正电压的幅值。这样设置，可以在正压偏大时，控制离子风机输出更多的负离子，降低离子平衡电压，以及可以在负压偏大时，控制离子风机输出更多的正离子，降低离子平衡电压。

s430、检测离子风机的电源开关状态。

s440、若检测到离子风机的电源开关关闭，控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态。

s450、若风扇处于转动状态，控制供电模块向高压模块供电。

图7为本发明实施例提供的又一种离子风机的监控方法的流程示意图。参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，在检测离子风机的电源开关状态之前，还包括：若离子风机的运行时间大于等于预设清洁时间，则输出清洁标志信号；根据清洁标志信号，控制供电模块停止向风扇和高压模块供电。即该离子风机的监控方法包括以下步骤：

s510、若离子风机的运行时间大于等于预设清洁时间，则输出清洁标志信号。

可选地，在s510之前，还包括：初始化；读取离子风机的地址。这样设置可以在多台离子风机联机工作的情况下，有针对性地进行监控。

可选地，在读取离子风机的地址之后，还包括：控制离子风机的刷针装置执行刷针动作。这样设置可以在离子风机的电源开关开启后，即进行刷针动作，有利于保持电极针的清洁。

s520、根据清洁标志信号，控制供电模块停止向风扇和高压模块供电。

其中，控制供电模块停止向风扇和高压模块供电可以控制供电模块同时停止向风扇和高压模块供电，也可以采用如本发明实施例提供的延时停止向高压模块供电的方案。监控装置输出清洁标志信号后，控制器还可以根据该清洁标志信号发出清洁报警提示，提醒维护人员根据报警提示进行清除灰尘的作业，清理电极针上积累的灰尘，确保电极针电离空气的强度。

s550、检测离子风机的电源开关状态。

s560、若检测到离子风机的电源开关关闭，则控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态。

s570、若风扇处于转动状态，则控制供电模块向高压模块供电。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，在s520之后，还包括：

s530、若风扇处于停转状态，则控制离子风机的刷针装置执行刷针动作。

这样设置可以对电极针进行清洁，以确保电极针电离空气的强度，以及采用刷针动作节省了人力成本，提高了电极针清洁的效率。

在上述各实施例的基础上，可选地，在s520之后，还包括：若清洁标志信号复位，则控制离子风机的供电模块向风扇和高压模块供电。这样设置，避免了供电模块在清洁过程中向风扇和高压模块供电，确保了工作人员的安全，以及离子风机的稳定运行。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，在s520之后，还包括：

s540、获取高压监控模块输出的高压信号，若高压信号的值超出预设高压范围，则输出高压异常标志信号。

其中，高压信号例如可以是正、负高压输出电流或回路电流。本发明实施例可以实时监控高压信号，从而确保正、负高压输出维持在预设范围内。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，在s520之后，还包括：

s580、若接收到参数输出请求信号，则输出离子风机的参数信息。

其中，离子风机还可以与外围设备(例如上位机)通信连接，外围设备对离子风机进行控制。外围设备发送参数输出请求信号，监控装置接收到参数输出请求信号后，将离子风机的参数信息输出至外围设备，以便于外围设备对离子风机的控制。可选地，若监控装置没有接收到参数输出请求信号，监控装置进入休眠状态；直至监控装置接收到参数输出请求信号，监控装置从休眠状态中唤醒。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，在s520之后，还包括：

s590、获取远程控制装置发送的参数调整信号，根据参数调整信号，控制离子风机输出的电压。

其中，远程控制装置例如可以是遥控器。监控装置接收到参数调整信号后还可以保存该参数调整信号，且根据保存的参数调整信号控制离子风机输出的电压。

需要说明的是，图7中示例性地示出了s530、s540、s550、s560、s570、s580、s590依次执行，并非对本发明的限定，在其他实施例中，还可以设置s550～s570在s540之前执行，s580在s550之前执行，s590在s550之前执行，s580在s540之前执行，或者s590在s540之前执行，在实际应用中可以根据需要进行设定。

本发明实施例还提供了一种离子风机的监控装置。图8为本发明实施例提供的一种离子风机的监控装置的结构示意图。参见图8，该离子风机的监控装置包括：电源状态检测模块810、风扇状态确定模块820和高压供电控制模块830。电源状态检测模块810用于检测离子风机的电源开关状态。风扇状态确定模块820用于若检测到离子风机的电源开关关闭，控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态。高压供电控制模块830用于若风扇处于转动状态，控制供电模块向高压模块供电。

本发明实施例设置电源状态检测模块810、风扇状态确定模块820和高压供电控制模块830，电源状态检测模块810用于检测离子风机的电源开关状态，风扇状态确定模块820用于若检测到离子风机的电源开关关闭，控制供电模块停止向风扇供电，并确定风扇是否处于转动状态，高压供电控制模块830用于若风扇处于转动状态，控制供电模块向高压模块供电，实现了在电源开关关闭时，高压模块延时断电的效果。与现有技术相比，本发明实施例在离子风机的电源开关关闭时，避免了风扇继续转动将离子平衡电压波动较大的正、负离子输送到带电物体表面的问题，从而降低了风扇气流输出的离子平衡电压的波动，使得离子平衡电压不会超出标准电压波动值范围，保持离子平衡电压稳定，提升了离子风机的性能。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。