CPM-374 由計時器、高壓產(chǎn)生器、靜電場探頭、和電極板構(gòu)成,可以測量直流電位、靜電場強(qiáng)和電極板上的電位衰減時間及離子平衡度。6.10版CPM-374有3個測量模式可以選擇:
充電板模式(Charge Plate Mode)
電壓表模式(Voltmeter Mode)
場強(qiáng)儀模式(Electrostatic Field Meter Mode)
CPM-374產(chǎn)品特性:
CPM-374體積小巧,內(nèi)部可充電池供電,方便移動使用,也可外接AC電源以長時間工作
儀器所有功能由2個按鍵操作,良好的人機(jī)交互界面,操作方便
配套KL Read Out軟件可以將測量結(jié)果輸出電腦,進(jìn)行分析,同時可遠(yuǎn)端控制儀器
高壓產(chǎn)生裝置帶有限流電阻(1016Ω以上),非常安全
計時器采用觸發(fā)式設(shè)計,保證計時精確
CPM-374靜電場分析儀參數(shù):
產(chǎn)品尺寸 152 x 152 x 152mm
產(chǎn)品重量 1.5kg
顯示 100 x 24mm,2行16位LCD顯示屏
測量范圍
充電板模式:+/-1000V(計時分辨率0.1 秒)
靜電壓表模式:+/-2000V(MK11);+/-4000V(PLATE)
場強(qiáng)儀模式:+/-200kV/m
PC接口 RS232接口,9-pol. Sub-D Connector
內(nèi)置可充電池 7.2V,1300mAh
電池連續(xù)工作時間 4小時
電池充電時間 zui長不要超過14小時
外部電源 230V/50Hz — 12VDC/750mm電源適配器/充電器
消耗電流 外部電源:600mA;電池:150mA
工作環(huán)境溫度 0-40℃
工作環(huán)境相對濕度 10-60%
CPM-374標(biāo)準(zhǔn)配置:
CPM-374主機(jī): 1臺
MK11探頭: 1個
電源適配器/充電器: 1個
PTFE絕緣測試線(1米長):1條
接地線: 1條
絕緣鉗: 1個
數(shù)據(jù)線: 1條
儀器支撐桿: 3個
配套軟件光盤: 1個
導(dǎo)靜電手提箱: 1個
校正證書: 1份
操作說明書: 2份
選項(xiàng)配置:
832鉗形電極
222009重錘電極
POM絕緣基板
3. 平板離子風(fēng)機(jī)測試儀CPM-374測量模式
3.1. 開機(jī)/關(guān)機(jī)
快速按1次<B>鍵開機(jī),開機(jī)后首先顯示儀器版本號和校正時間,顯示如下:
當(dāng)采用電池工作時,LCD屏幕背景燈不亮。接入外部電源使用時背景燈保持常亮。
按住<B>鍵約2秒,儀器關(guān)機(jī)。
注意!CPM-374具有自動關(guān)機(jī)功能,當(dāng)待機(jī)時間超過10分鐘,自動關(guān)機(jī)。CPM-374也可接外部220VAC電源,由外接AC電源供電時,儀器不會自動關(guān)機(jī)。
3.2. 測量模式描述
CPM-374具有三種測量模式,功能如下:
充電板模式(Charge Plate Mode)
在該模式下,儀器內(nèi)置高壓產(chǎn)生器產(chǎn)生1000V(可選擇)電壓施加到充電板上,然后測試并記錄電壓衰減時間及充電板上的殘余電壓(Offset)。該模式符合IEC 61340-5-1規(guī)范測量靜電消除器散電時間和離子平衡度,還符合IEC 61340-2-1規(guī)范(方式二)和 SAE J1645規(guī)范用于測量材料靜電衰減期。具體操作詳見第4章節(jié)。
電壓表模式(Voltmeter Mode)
在該模式下CPM-374為一臺直流電壓表,用于測試直流電壓。
電壓表模式下分【MK11】和【PLATE】子模式。【MK11】子模式測試范圍為+/-2000V;【PLATE】子模式測試范圍為+/-4000V。具體操作詳見第5章節(jié)。
場強(qiáng)儀模式(Electrostatic Field Meter Mode)
該模式用于測量儀器探頭所在位置的靜電場場強(qiáng)。如果知道探頭到被測物體間的距離,可以計算出物體表面的靜電位。具體操作詳見第6章節(jié)。
3.3. 測量模式選擇
開機(jī)后屏幕短暫顯示版本號和校正時間,然后顯示上一次關(guān)機(jī)時的操作模式。例如上一次關(guān)機(jī)時的操作模式為充電板模式(Charge Plate Mode),顯示如下:
如果使用該模式操作,按<A>鍵開始。如需選擇其他模式,按<B>鍵,每按一次<B>鍵屏幕更換一種操作模式,各操作模式顯示如下:
DECAY TIME: AUTO
PRESS START!
注意!在“電壓表模式”和“場強(qiáng)儀模式”下,屏幕右上角顯示的是測試量程,右下角是實(shí)時讀數(shù)。按<A>鍵可以更換量程。
4. 充電板模式(Charge Plate Mode)
4.1. 靜電消除器性能測試
按3.3 描述的方式選擇充電板模式,在該模式下CPM-374內(nèi)置的高壓產(chǎn)生裝置輸出電壓到金屬極板上。計時器記錄金屬極板電位衰減的時間,測試完衰減時間后,測試靜電消除器的離子平衡度(正負(fù)離子差額)。
4.1.1. 按初始設(shè)置操作
CPM-374出廠初始設(shè)置如下:
測試方式:自動(自動測試正/負(fù)電壓衰減時間)
衰減時間:1000V-100V(測試從1000V下降到100V的時間)
離子平衡度測試時間:10s
按<A>鍵后,內(nèi)置高壓裝置施加正1200V以上電壓到金屬板上,屏幕顯示:
上行表示將測試+1000V衰減到+100V所需時間,下行表示金屬極板已被施加+1200V以上的電壓。當(dāng)靜電消除器的離子風(fēng)吹到金屬極板表面,電壓開始衰減,電壓降到+1000V時,觸發(fā)計時器開始計時,屏幕顯示:
上行表示實(shí)時時間,下行表示實(shí)時電壓。當(dāng)電壓降到+100V時計時停止。
稍后內(nèi)置高壓裝置施加負(fù)1200V以上電壓到金屬板上,屏幕顯示:
上行表示將測試-1000V衰減到-100V所需時間,下行表示金屬極板已被施加-1200V以上的電壓。當(dāng)靜電消除器的離子風(fēng)吹到金屬板極表面,電壓開始衰減,電壓降到-1000V時,觸發(fā)計時器開始計時,屏幕顯示:
上行表示實(shí)時時間,下行表示實(shí)時電壓。當(dāng)電位衰減到-100V時計時停止。
接著開始測試離子平衡度,屏幕顯示:
上行表示測試時間,下行表示離子平衡度(過剩電壓),到達(dá)所設(shè)置的測試時間后測試停止。
4.1.2. 保存數(shù)據(jù)
測試結(jié)束后,按<A>鍵保存數(shù)據(jù),屏幕顯示:
按<A>鍵保存數(shù)據(jù),按<B>鍵不保存。
按<A>鍵保存數(shù)據(jù),屏幕顯示:
上行表示文件編號,按<A>鍵同意。按<B>鍵更改文件編號,按<B>鍵后屏幕顯示:
按<A>鍵可以改變文件號的十位數(shù),按<B>鍵改變文件號的個位數(shù)。設(shè)置完文件號后約3秒, 屏幕返回到保存數(shù)據(jù)頁面,這時按<A>鍵保存,屏幕顯示:
如果按<A>鍵保存數(shù)據(jù)時,內(nèi)存已滿,屏幕顯示:
接著屏幕顯示:
按<A>鍵刪除以前的記錄并保存的測試數(shù)據(jù)。按<B>鍵不刪除記錄,測試數(shù)據(jù)不會被保存。
4.1.3. 更改初始設(shè)置
開機(jī)后,按<B>鍵選擇“充電板模式”,然后同時按住<A>和<B>鍵進(jìn)入該模式的設(shè)置界面, 屏幕顯示:
按<B>鍵不設(shè)置,按<A>鍵進(jìn)行設(shè)置,屏幕顯示:
測試模式有以下三種選擇:
AUTO:自動測試正和負(fù)電壓衰減時間
POS:只測試正電壓衰減時間
NEG: 只測試負(fù)電壓衰減時間
每按一次<B>鍵,屏幕更改一種測試模式,選定一種模式后按<A>鍵確認(rèn)。
然后進(jìn)行下一項(xiàng)目設(shè)置,屏幕顯示:
測試開始電壓可以選擇從500V到1000V,按<A>鍵保持原來設(shè)置不變。按<B>鍵改變開始電壓,每按一次<B>鍵,增加50V,屏幕按以下次序循環(huán):
500V → 550V → …→ 900V → 950V → 1000V → 500V
選定開始電壓后,按<A>鍵確認(rèn)。
然后進(jìn)行下一項(xiàng)目設(shè)置,屏幕顯示:
測試結(jié)束電壓可以選擇從0V到500V,按<A>鍵保持原來設(shè)置不變,按<B>鍵改變結(jié)束電壓, 每按一次<B>鍵,增加50V,屏幕按以下次序循環(huán):
0V → 50V → 100V → …→ 400V → 450V → 500V → 0V
選定結(jié)束電壓后,按<A>鍵確認(rèn)。
然后進(jìn)行下一項(xiàng)目設(shè)置,屏幕顯示:
測試離子平衡度時間可以選擇從0秒到10分鐘。按<A>鍵保持原來設(shè)置不變,按<B>鍵改變測試時間,每按一次<B>鍵,改變一個時間。一分鐘以內(nèi)每按1次<B>鍵增加10秒,一分鐘以上每按1次<B>鍵增加1分鐘,屏幕按以下次序循環(huán):
0s → 10s →… → 50s → 1min → 2min →…→ 10min → 0s
選定離子平衡度測試時間后,按<A>鍵確認(rèn)。
屏幕會要求再次確認(rèn),顯示如下:
按<A>鍵確認(rèn),按<B>鍵重新開始設(shè)置。
按<A>鍵確認(rèn)后,屏幕要求是否刪除以前設(shè)置,顯示如下:
如果采用設(shè)置,必須按<A>鍵刪除原來的設(shè)置。按<B>鍵不保存設(shè)置,仍然采用原來的設(shè)置。
按<A>鍵保存設(shè)置并退出設(shè)置界面,屏幕顯示:
按<B>鍵不改變原來設(shè)置并退出設(shè)置界面,屏幕顯示:
4.1.4. 充電板模式校正
CPM-374具有自校正功能,在充電板模式下,同時按住<A>和<B>鍵進(jìn)入設(shè)置界面,屏幕顯示:
按<B>鍵不進(jìn)行設(shè)置,進(jìn)入校正界面,屏幕顯示:
按<A>鍵校正,按<B>鍵不校正并退出設(shè)置界面。
按<A>鍵進(jìn)行校正,屏幕顯示:
幾秒鐘后校正完畢并自動退出設(shè)置界面。
注意!儀器校正時, 應(yīng)避免任何外部電壓接觸金屬板和探測頭。
注意!儀器校正時, 應(yīng)保證儀器接地良好。
4.2. 材料靜電衰減期測試
在充電板模式下可以測試材料的靜電衰減時間。CPM-374充電板尺寸為150mm x 150mm,電容為20pF。在該充電板上施加一定的電荷量(通過電壓表示),然后測試材料把這些電荷導(dǎo)入大地所需的時間。注意!zui高測試電壓+/-1000V。
4.2.1. 平整材料靜電衰減期測試
根據(jù)IEC 61340-2-1方式二測試平整材料的靜電衰減時間,按下圖安裝測試設(shè)備:
安裝及測試步驟:
1) 把試樣放置到CPM-374儀器充電極板上,儀器調(diào)到PLATE模式測試試樣本身是否帶有電位
2) 用黃色絕緣測試線連接222009重錘電極到CPM-374儀器背部的接地孔(15)
3) CPM-374儀器背部接地孔(16)接地
4) CPM-374儀器通過RS232-USB轉(zhuǎn)換器連接筆記本電腦(臺式機(jī)可以直接插到DB9端口)
5) 把儀器調(diào)到充電板模式(Charge Plate Mode),按第4章節(jié)描述設(shè)置開始電壓和結(jié)束電壓
6) 在電腦軟件界面選擇CPM-Mode,點(diǎn)擊“Start Measure”開始測試
7) 當(dāng)儀器屏幕顯示U > 1200V后,把222009重錘電極放到試樣上,放置時保持動作平緩
10)當(dāng)充電板上電壓降到所設(shè)定的結(jié)束電壓后,計時停止
11)接著儀器測試材料上殘留電壓(Offset)
13)測試結(jié)束后可以在軟件界面查看衰減曲線及保存數(shù)據(jù)
注意!不要采用自動測試模式,應(yīng)采用手動模式分別測試正和負(fù)電壓衰減時間。在進(jìn)行下一次測試前,確保材料、充電板和重錘電極上無殘留電壓。
4.2.2. 管材及細(xì)小材料靜電衰減期測試
對于管材、細(xì)小或非規(guī)則物體應(yīng)采用鉗形電極夾住試樣進(jìn)行測試,這種方式符合SAE J1645靜電衰減測試規(guī)范。
安裝及測試步驟:
1) 把配套絕緣鉗夾在CPM-374儀器充電板上
2) 用紅色測試線連接絕緣鉗和832鉗形電極1
3) 把試樣放置在絕緣基板上(基板要求3mm厚,10TΩ阻值以上)
4) 用832鉗形電極1夾住試樣一端
5) 把832鉗形電極2連接到CPM-374儀器背部接地孔(15),儀器接地孔(16)接地
6) CPM-374通過RS232-USB轉(zhuǎn)換器連接筆記本電腦(臺式式機(jī)可以直插入DB9端口)
7) CPM-374開機(jī)并調(diào)到PLATE模式,檢查試樣本身是否帶有電位
8) 然后把儀器調(diào)到充電板模式(Charge Plate Mode),按第4章節(jié)描述設(shè)置開始電壓和結(jié)束電壓
9) 在電腦軟件界面選擇CPM-Mode,點(diǎn)擊“Start Measure”開始測試
10) 當(dāng)儀器屏幕顯示U > 1200V后,把832鉗形電極2夾到試樣另一端或要求的測試點(diǎn)
11) 當(dāng)充電板上電壓降到所設(shè)定的結(jié)束電壓后,計時停止
12) 接著儀器測試材料上殘留電壓(Offset)
13) 測試結(jié)束后可以在軟件界面查看衰減曲線及保存數(shù)據(jù)
注意!CPM-374時間分辨率為0.1秒,如果衰減時間小于0.1秒或發(fā)生硬接地情況,有可能造成儀器屏幕顯示錯誤,這時需要先關(guān)機(jī)然后重新開機(jī)。
4.2.3. 常用物品靜電衰減時間測試
CPM-374可以符合IEC 61340-2-1規(guī)范測試防靜電腕帶、指套、手套和工具等物品的靜電衰減時間,可以在現(xiàn)場快速檢測常用防靜電(靜電消散)物品是否合格。
測試步驟
1) 按上圖安裝測試設(shè)備,CPM-374調(diào)到充電板模式(Charge Plate Mode)
2) 戴上標(biāo)準(zhǔn)手腕帶(具有1MΩ限流電阻),手腕帶接地
3) 按A鍵開始測試,充電極板上電壓達(dá)到1200V以上
4) 戴上指套或手套或用工具接觸充電極板,保持穩(wěn)定緊密接觸
5) 充電極板上電位降到100V后,測試結(jié)束,儀器顯示1000V-100V的衰減時間及殘留電壓
常用防靜電物品靜電衰減時間要求(1000V-100V):
靜電消散臺墊: < 2 秒
手腕帶: < 0.1 秒
靜電消散指套、手套: < 2 秒
靜電消散鑷子、毛刷等工具: < 2 秒
靜電電阻大于1011Ω的工具: < 10 秒
靜電消散包裝材料: < 2 秒
靜電消散座椅: < 2 秒
靜電消散工衣工帽: < 2 秒
工具
手腕帶接地
接地線
4.2.4. 靜電衰減測試電極參數(shù)
222009重錘電極
接觸面導(dǎo)電橡膠墊電阻小于100Ω
導(dǎo)電橡膠墊硬度為邵氏A級別65-70
導(dǎo)電橡膠墊直徑:63mm
重量:2.5kg
POM絕緣基板
絕緣基板尺寸:210mm x 290mm
絕緣基板厚度:3mm
絕緣基板電阻:大于1013Ω
832鉗形電極
測試接觸面為電阻率0.08Ω-cm的導(dǎo)電橡膠墊
導(dǎo)電橡膠硬度為邵氏A級65-70
導(dǎo)電橡膠墊尺寸:鉗口一端6mm x 6mm, 另一端6mm x 3mm
鉗形電極咬合力:4.5 公斤
5. 電壓表模式(Voltmeter Mode)
按3.3描述選擇電壓表測試模式,在該模式下,分為以下2個子模式:
PLATE子模式:測量充電板上的電壓
MK11子模式:移除充電板后,把配套MK11探頭放置在CPM-374儀器探頭上,采用配套黃色PTFE纜線一端插入MK11探頭,另一端接觸直流高壓源或靜電源
5.1. 電壓表子模式選擇
開機(jī)后,按<B>鍵選擇“電壓表模式”,然后同時按住<A>和<B>鍵進(jìn)入設(shè)置界面,屏幕顯示:
按<A>鍵選擇子模式,按<B>鍵不進(jìn)行設(shè)置。
5.2. PLATE子模式操作
PLATE子模式屏幕顯示如下(例如):
V-METER:表示儀器處于電壓表模式
PLATE:表示處于電壓表模式的PLATE子模式
±100V:表示選擇0-±100V的測試量程
0.3V:表示實(shí)時讀數(shù)
PLATE子模式zui大量程為±4kV,每按一次<A>鍵,屏幕上行的右角量程按以下順序循環(huán)改變:
100V → 400V → 1kV → 4kV → 100V
PLATE子模式量程、顯示單位及分辨率:
采用PLATE子模式可以把大電容物體放置在充電板上測試物體電位,例如人體用手接觸充電板即可測試運(yùn)動所產(chǎn)生的靜電位。另外在材料衰減測試前應(yīng)先用該模式檢查材料本身是否帶電,如果材料帶電應(yīng)采用離子風(fēng)機(jī)消除后再進(jìn)行衰減測試。PLATE模式zui大量程為4kV。
在電腦軟件界面選擇V-Meter模式可以遠(yuǎn)端控制和記錄數(shù)據(jù)及顯示曲線。
5.4. 電壓表模式校正
CPM-374具有自校正功能,在電壓表模式下,同時按住<A>和<B>鍵進(jìn)入設(shè)置界面后,屏幕顯示:
按<B>鍵清零校正,屏幕顯示:
按<A>鍵進(jìn)行校正,屏幕會詢問“MK11 FREE?”或“PLATE FREE?”,要求MK11探頭或金屬板沒有接觸任何物品并且已經(jīng)可靠接地。
按<A>鍵確認(rèn)開始校正,屏幕顯示:
幾秒鐘后校正完畢,屏幕自動退出設(shè)置界面。
注意!儀器校正時,應(yīng)避免任何外部電壓接觸金屬板和探測頭。
注意!校正時MK11或金屬板必須可靠接地。
6. 場強(qiáng)儀模式
按3.3描述選擇場強(qiáng)儀測試模式,在該模式下測量探頭位置的靜電場場強(qiáng)。使用場強(qiáng)儀模式時必須移除充電極板,也不要把MK11裝在儀器探頭上。
6.1. 場強(qiáng)儀模式操作
開機(jī)后,按<B>鍵選擇場強(qiáng)儀模式,屏幕顯示(例如):
E-FIELD:表示儀器處于場強(qiáng)儀模式
±50kV/m:表示量程為0-±50kV/m
0.1kV/m:表示實(shí)時讀數(shù)
在場強(qiáng)儀模式下zui大量程為±200kV/m,每按1次<A>鍵,屏幕上行的右角量程按以下順序
循環(huán)改變:
5kV/m → 20kV/m → 50kV/m → 200kV/m → 5kV/m
場強(qiáng)儀模式量程、顯示單位及分辨率:
注意!使用場強(qiáng)儀模式時,必須拆除金屬板,同時不要安裝MK11探頭。
6.2. 采用場強(qiáng)儀模式非接觸測量靜電位
場強(qiáng)儀模式下讀數(shù)是儀器探頭位置的靜電場場強(qiáng),如果確定探頭到靜電源的距離,可以計算出靜電源物體表面的靜電位。
靜電位(U) = 靜電場場強(qiáng)(E) x 測試距離(D)
例如儀器讀數(shù)為20kV/m, 探頭距離靜電源0.1m,靜電源物體表面電位:
20kV/m x 0.1m = 2kV
6.3. 場強(qiáng)儀模式校正
在場強(qiáng)儀模式下,同時按住<A>和<B>鍵進(jìn)入校正界面,屏幕顯示:
按<A>鍵清零校正,屏幕繼續(xù)顯示:
這時詢問是否把金屬保護(hù)蓋罩在探頭上,把配套金屬保護(hù)蓋罩在探頭上并按<A>鍵確認(rèn),然后開始校正,屏幕顯示:
幾秒鐘后校正完畢,屏幕自動退出設(shè)置界面。
注意!儀器校正時,應(yīng)避免任何外部電壓接觸金屬板和探測頭。
注意!校正時金屬保護(hù)蓋必須罩住探頭。
7. 屏幕其他信息顯示
如果儀器內(nèi)部靜電計發(fā)生故障,屏幕顯示:
這時需要返回原廠維修。
如果電池電量低于6.7V,屏幕顯示:
這時請使用配套電源適配器/充電器給儀器充電。充電時應(yīng)該關(guān)機(jī)進(jìn)行,充電時間zui長不要超過14小時。
如果電池電量低于6.4V,屏幕顯示如下并自動關(guān)機(jī):
注意!不要等全部電池用完再充電,全部電池耗盡可能損害電池。
8.德國科納沃茨特Kleinwachter CPM-374平板式靜電分析儀注意事項(xiàng)
接地:在進(jìn)行測試時,為獲得正確的極性和保證精確度,儀器需要正確有效接地。儀器背面有2個接地孔,2個接地孔在儀器內(nèi)部是連通的,所以可以使用任何一個接地孔接地,另外一個可以為外部其它設(shè)備使用。在材料靜電衰減測試時,儀器接地電和材料泄漏接地電必須保證等電位。
避免潮濕:充電金屬極板由4個PTFE絕緣支柱安裝在儀器上,在使用中不要觸摸絕緣支柱。
當(dāng)電極板上電壓在無離子風(fēng)或接地的情況下自動迅速衰減時,需要用丙酮清潔絕緣支柱。
電池:請使用原裝充電器充電,zui長充電時間不要超過14小時,避免過充。不要全部耗盡電池再充電,避免過放。
9.CPM-374產(chǎn)品維護(hù)
注意!使用CPM-374儀器時必須可靠接地!
注意!清潔探測頭時,采用潔凈無脫落纖維的棉簽和純凈酒精,避免旋轉(zhuǎn)葉片損壞或變形
不要測試超出量程的電壓,以免損壞靜電場探測頭。
衰減測試時避免直接金屬和金屬接觸,直接金屬接觸在瞬間產(chǎn)生較高能量會造成損壞。
當(dāng)充電極板上的電壓自動快速衰減時,需要用丙酮清潔絕緣支撐柱。在使用時不要觸碰絕緣支撐柱。
儀器應(yīng)在干燥的環(huán)境下使用和儲存。
儀器保修期為1年。由于錯誤操作或人為原因?qū)е聯(lián)p壞,不在保修范圍。
在保修期內(nèi),產(chǎn)品維修和校正免費(fèi),但不包括來回原廠郵寄費(fèi)用。
警告!
請不要拆開儀器外殼,否則失去保修權(quán)利
本儀器不能在有爆炸危險場所使用
測量高電壓時,儀器必需接地良好,并與被測量物體保持安全距離
材料靜電衰減測試時,人員不要接觸裝置的導(dǎo)體部件
測試直流高壓源時,人員不要接觸裝置的導(dǎo)體部件
避免火花進(jìn)入探測頭
避免灰塵、液體和其他污染物進(jìn)入探測頭
本儀器不能在電廠使用
本儀器不能用于測量頻率大于1Hz的電場