一种远距离消电直流离子棒的制作方法

本技术属于主动式静电消除领域，尤其涉及一种远距离消电的棒型静电消除装置。

背景技术：

1、在薄膜产品的连续生产过程中，会利用各种不同的滚筒以传送、卷绕高电阻率的聚合物薄膜，这是现有薄膜连续生产工艺中常见的技术环节。

2、当薄膜通过这些滚筒时，由于薄膜快速运动和滚筒转动产生的挤压、摩擦，往往会使薄膜表面带上大量的静电荷，由此会产生一系列的质量问题和生产障碍；但由于生产效率等要求，薄膜最终收卷厚度很大，这就对静电消除器的安装距离及远距离消电能力提出了更高的要求。

3、授权公告日为2022年2月15日，授权公告号为cn 215835587 u的实用新型专利，公开了一种薄膜在线生产的静电消除装置，其通过导电纤维将在线生产的薄膜上的静电依次通过导电编织带和接地线向外传递出去，从而消除薄膜表面的静电(简称“消电”)。

4、上述技术方案实际上是将薄膜上的静电通过导电编织带和接地线向外引出，此类静电消除装置属于一种被动式的静电消除模式，并不能完全将连续运行中的薄膜上所携带的静电荷完全消除。

5、为了取得更好的消电效果，采用“主动式”静电消除装置(简称消电装置)成为必然。

6、主动式静电消除装置，通常可分为交流式静电消除装置和直流式静电消除装置。

7、为了适应薄膜产品的连续生产，通常选用“棒式”的静电消除装置(简称“离子棒”)，以便对连续移动式运行中的薄膜实施“线式”的外加中和离子，实现对连续移动式运行中薄膜的“面式”消电。

8、本技术人此前申请的，授权公告日为2017年6月16日，授权公告号为cn206260128u的实用新型专利，公开了一种防电击脉冲直流离子棒，在该技术方案中，其离子棒壳体包括氧化铝棒体和设置在棒体上的“山”字形绝缘板，其高压连接装置/器件和放电极，固接设置在“山”字形绝缘板的两绝缘侧板之间。

9、如图1中所示，与交流离子棒中将高压电极针设置一排的设计结构和排列模式不同，现有的工业直流离子棒产品，直流离子棒通常在绝缘挡板d的两侧，分别设置有两排电极针，其中一排为正电极针b，另一排为负电极针c，并通过正、负两芯高压线a电连接直流高压电源，以释放正、负离子，去中和物体表面静电荷。因其特有的放电结构和高压特征，直流离子棒具有比交流离子棒更大的离子产生量、更小的正负离子复合损失、更远的消电作用距离，而广泛地应用在静电产生量较大的工况环境中。但其仍难以应对静电产生量更大、运动速度更快、安装距离(也即“消电”距离)要求更高(甚至达到1m的消电距离)的薄膜连续生产线所需的“消电”工况。

10、因此，现有采用如图1所示结构的工业直流离子棒仍存在着如下的技术缺陷：

11、1)现有普通工业直流离子棒，正、负电极针高压较低(通常小于10kv)，无法产生更多的正、负离子，来为消除物体表面静电荷提供更高的离子产生量，也无法以自身的电场力来驱动正、负离子到达较远的带电物体表面。

12、2)正、负电极针之间绝缘距离较小，电场之间相互作用较强，正、负离子的复合损失较大，不利于正、负离子的远距离输运与消电。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种远距离消电直流离子棒。其通过增大直流消电装置的正、负高压电极针彼此之间的间隔，来适应更高的电极针电压；将高压电极针包裹在一电极针绝缘外套内，来有效避免正、负高压电极之间沿棒体表面的爬电现象，同时减小正、负离子复合损失，扩大了空气离子的覆盖范围，实现了更强的消电性能。

2、本实用新型的技术方案，提供了一种远距离消电直流离子棒，其特征是所述的直流离子棒至少包含以下部件：

3、带贯穿安装槽的u形上外壳、主控板单元、高压模块、棒芯模块、绝缘塞块及端盖；

4、其中，主控板单元、高压模块设置在u形上外壳内；

5、在高压模块与棒芯模块之间，设置一绝缘密封垫板；

6、棒芯模块固定在u形上外壳的安装槽中，构成一个整体为长条棒状的结构；

7、在棒芯模块的两端，分别对应插入一绝缘塞块；

8、在长条棒状的结构的两个端部，分别套装一个端盖；

9、高压模块朝向棒芯模块的一面，设置有高压输出连接部件；

10、棒芯模块朝向高压模块的一面，设置有高压输入连接部件；

11、棒芯模块的高压输入连接部件与高压模块的高压输出连接部件对应匹配安装，实现棒芯模块与高压模块之间的电连接；

12、主控板单元与高压模块电连接；

13、所述的棒芯模块包含一横截面类似音叉形的绝缘棒芯，其内设置有正、负高压电阻线路板单元；在正、负高压电阻线路板单元中的线路板上，设置有高压输出焊盘；在高压输出焊盘上固定焊接有带内螺纹的螺柱插件；在绝缘棒芯上与带内螺纹的螺柱插件位置相对应的位置，设置有穿孔；带有外螺纹的电极针插件，穿过棒芯对应位置处的穿孔，旋紧固定在带内螺纹的螺柱插件上；

14、在带有外螺纹的电极针插件外周，设置一个电极针绝缘外套；电极针绝缘外套套装固定在带外螺纹的电极针插件上。

15、进一步的，在所述直流离子棒的一端，设置有一调控线路板单元，调控线路板单元固定在端盖上或端盖的内部，调控线路板单元与主控板电连接。

16、进一步的，在主控板单元上，设置有一rj45网口，构成外接dc 24v电源接口；所述的rj45网口设置在主控板单元的一端。

17、具体的，所述的高压模块包含正、负高压倍压线路板单元；正、负高压倍压线路板单元被放置在高压灌封槽内；在高压模块的两端，分别设置有一个高压输出部位；在高压模块的高压输出连接部件所在的端面，设置所述的绝缘密封垫板。

18、进一步的，所述的高压输出部位包括一个正高压输出部位和一个负高压输出部位；所述的正高压输出部位和负高压输出部位分别位于高压模块的两端，在所述的正、负高压输出部位，分别设置有一个高压输出连接部件。

19、更进一步的，所述的高压输出连接部件由阶梯外凸形绝缘套件和金属香蕉插头套管组成；其金属香蕉插头套管插入阶梯外凸形绝缘套件内，露出的金属香蕉插头套管的底部，焊接在高压模块中的高压倍压线路板上。

20、具体的，所述的高压输入连接部件由高压连接线路板、阶梯内凹形绝缘套件和金属香蕉插头组成；其金属香蕉插头插入内凹阶梯形绝缘套件内，露出的金属香蕉插头的底部，焊接在高压连接线路板上。

21、进一步的，所述的正、负高压电阻线路板位于棒体的同一水平面，在棒体的长度方向上相互错位设置。

22、具体的，所述电极针绝缘外套的顶部设置有豁口，豁口底部延伸至高压电极针的椎体下方；

23、所述电极针绝缘外套的中心内孔设有安装螺纹，通过旋接固定在带外螺纹的电极针插件上。

24、进一步的，在所述高压模块中设置有高压灌封槽，在高压灌封槽内填充灌封有高压灌封胶，高压灌封胶的介电常数大于高压灌封槽材料的介电常数；

25、在棒芯模块两端两个绝缘塞块的封堵下，在绝缘棒芯的内部构成一个灌封空间；在灌封空间中灌封填充有绝缘胶；用于灌封的绝缘胶的介电常数大于棒芯材料的介电常数。

26、与现有技术比较，本实用新型的优点是：

27、1.本技术方案中用于灌封离子棒高压电子线路部件的灌封胶其介电常数比棒芯材料和高压灌封槽材料的介电常数更大，如此既实现了较高的电极针电压，又降低了离子棒内部的电场强度，延长了绝缘寿命，进而提升了产品的可靠性和稳定性。

28、2.本技术方案在增大高压电极针间距的基础上，通过安装顶部带豁口结构的电极针绝缘套件，包裹住裸露在棒芯表面的高压电极，如此既有效地避免了正、负电极之间因棒芯表面脏污和水汽附着等原因而导致的沿棒芯表面的爬电现象，减小正、负离子复合损失；又可利用高压放电时产生的离子射流，来引动豁口附近的空气一同向下流动，扩大了空气离子的覆盖范围，实现了更强的消电性能。

29、3.本技术方案中的离子棒通过rj45端口，为离子棒提供直流24v供电，避免了因消电棒本体与高压电源分离设计而使用过长的高压电缆进行电连接而导致的高压功率损耗，降低了整个消电装置的功率损耗和高压电缆的布线施工。