eLeKTRON KNEZ
Daniel Knez univ.dipl.ing
041 626 559
ionizacija
eLeKTRON KNEZ
UPORABA IONIZATORJEV
ODPRAVLJANJE
ELEKTROSTATIČNEGA
POLJA
• na električnih izolatorjih
• na izoliranih električnih prevodnikih
• ionizacija je edini način odpravljanja
elektrostatičnega naboja z izolatorjev
+Q
9. julij 2013
-Q
URAVNAVANJA
ELEKTROSTATIČNEGA
POLJA
• kontrola elektrostatičnega naboja
• uravnavanje elektrostatičnega naboja
+Q1
-Q1
ČIŠČENJE
Z IONIZIRANIM
ZRAKOM
• ioniziran zrak kot medij za čiščenje
naelektrenih delcev s površin
• ioniziran zrak kot medij za čiščenje
naelektrenih površin
eLeKTRON KNEZ
DEFINICIJE IONIZATORJEV
izmenična
ionizacija
pulzirajoča
izmenična
ionizacija
•
•
•
•
visoka > 4,5 kV sinusna napetost ionizacije (50 Hz, Piezo)
minimalno ena ionizacijska konica
slabi izkoristek ionizacije v vsaki periodi, tudi zaradi rekombinacije
učinek ionizacije se poveča z ventilatorjem
•
•
•
•
podobna izmenični ionizaciji (AC)
visoka napetost ionizacije pravokotne oblike
minimalno ena ionizacijska konica
možnost spreminjanja - podaljšanja časa impulza nasprotne
polaritete naelektritve in skrajšanje časa impulza naelektritve
objekta
možna nastavitev oblike ionizacijskih impulzov
nezaželena prestala napetosti razelektrevanja
učinek ionizacije se poveča z ventilatorjem
•
•
•
enosmerna
Steady State
ionizacija
pulzirajoča
enosmerna
ionizacija
•
•
•
•
•
•
•
•
•
pulzirajoča
enosmerna
ionizacija s
“prekrivanjem”
radioaktivna
ionizacija
9. julij 2013
•
•
•
•
•
AC
Pulse AC
ločena minimalno en par ionizacijskih konic (pozitivna / negativna)
ločena pozitivna in negativna visoka napetost ionizacije sta stalno
in hkrati na obeh ionizacijskih konicah
dober ionizacijski učinek (tudi) na večje razdalje
Steady State DC
podobna enosmerni Steady State ionizaciji (Steady State DC)
ločena minimalno en par ionizacijskih konic (pozitivna / negativna)
ločeni periodični pravokotni pozititivni in negativni impulzi ionizacije
spreminjanje frekvence ionizacije 1 Hz – 10 Hz
zelo dober učinek ionizacije, boljši kot pri pulzirajoča enosmerna
ionizacija (Pulsed DC)
velika preostala napetost ionizacije, večja kot pri enosmerni Steady
State ionizacija (Steady State DC)
Pulsed DC
patentirana ionizacija Simco
podobno pulzirajoči enosmerni ionizaciji (Pulsed DC)
vsak začetek naslednje nasprotne polaritete ionizacije se s
„prekrivanjem“ časovno začne tik pred koncem prejšnje polaritete
ionizacije
čas „prekrivanja“ impulzov se lahko nastavlja
preostala napetost ionizacije je dobra, boljša kot pri pulzirajoči
enosmerni ionizaciji (Pulsed DC)
radioaktivni izotop, ki emitira alfa delce, ki v zraku ustvarjajo ione
Pulsed DC with Peak
Reduction “Overlap”
Technology
•
•
Polonij (Po) 210
razpolovna doba 238 let
eLeKTRON KNEZ
DEFINICIJE IONIZATORJEV
ΔU
uravnoteženost preostale napetosti ionizacije
Δt
čas razelektritve z ionizatorjem od (+/-) 1.000 V → (+/-) 100 V
T
čas merjenja uravnoteženosti preostale napetosti ionizacije
maksimalna vrednost koncentracije ozona za materiale in delovna mesta
maksimalna vrednost koncentracije ozona za zaprte delovne prostore
povprečna ½ urna koncentracija 60 ppb
maksimalna koncentacija 1x / teden 400 ppb
9. julij 2013
eLeKTRON KNEZ
(PASIVNA) RAZELEKTREVANJA S KORONO
1 - 2 mm
dobre lokalne razelektritve slabih naelektritev,
npr. obojestranska razelektritev tankih folij
9. julij 2013
eLeKTRON KNEZ
IZVEDBE IONIZATORJEV
9. julij 2013
eLeKTRON KNEZ
EPA DELOVNO MESTO Z AC IONIZATORJEM
vpihovanje
zrakaDaniel
za Knez univ.dipl.ing
boljšo
041 626 559
ionizacijo
ionizator
9. julij 2013
IZMENIčNA IONIZACIJA (AC)
PULZIRAJOčA IZMENIčNA IONIZACIJA (Pulse AC)
eLeKTRON KNEZ
•
•
•
•
•
•
•
izmenična ionizacijska sinusna
napetost 50 Hz (60 Hz)
(-8 kV - + 8 kV)
generator: izmenična napetost
230V/50 Hz (60Hz)
ena ionizacijska konica
(ali več konic v vrsti)
kapacitivna ali ohmska
povezava ionizacijskih konic
učinek < 5cm brez ventilacije
učinek ionizacije se poveča s
vpihovanjem zraka
učinek > 50 cm z ventilacijo
IZMENIČNA (AC) IONIZACIJA
napetost ionizatorja
•
•
•
•
•
•
+8kV
dobra +/- uravnoteženost
ionizacije (če ni pokvarjen)
dobra homogenost ionizacije
zelo dobra stabilnost
ionizacije
visok učinek ionizacije
majhne velikosti naprave
enostavna izvedba
50 /60 Hz
+4,5kV
-4,5kV
-8kV
napetost na površini obdelovanca
•
•
•
•
•
9. julij 2013
preostala napetost ionizacije v
vsaki periodi
trošenje ionizacijskih konic
ni za čiste sobe
2x rekombinacija ionizacije ob
vsaki periodi
brez ionizacije od 0 do +4,5 kV
in od 0 do -4,5 kV
0V
obdelovanec
eLeKTRON KNEZ
IZMENIčNA VISOKOFREKVENčNA IONIZACIJA (AC Piezo)
IZMENIČNA (AC) PIEZ IONIZACIJA
•
lokalni učinek ionizacije
•
dobra +/- uravnoteženost
ionizacije
mala poraba energije
zaradi visoke frekvence je
iztrošenost ionizacijskih konic
majhna
majhne velikosti naprave
hitra, lahka vgradnja
•
•
•
•
napetost ionizatorja
+kV
68 kHz
-4kV
•
•
nizek učinek ionizacije
redno čiščenje ionizacijskih
konic
napetost na površini obdelovanca
0V
obdelovanec
9. julij 2013
ENOSMERNA IONIZACIJA
(Steady State DC)
eLeKTRON KNEZ
ENOSMERNA STEADY STATE (DC)
IONIZACIJA
•
•
•
•
učinek < 10 cm brez
ventilacije
učinek < 100 cm z
ventilacijo
dobra +/uravnoteženost
ionizacije
dobra homogenost
ionizacije
napetost ionizatorja
+8kV
•
•
•
•
•
nizek učinek ionizacije
redno vzdrževanje:
čiščenje ionizacijskih
konic
redno vzdrževanje:
menjava ionizacijskih
konic
negativni ioni so hitrejši
kot pozitivni, pozitivne
ionizacijske konice se
zaradi mase pozitivnih
ionov hitreje iztrošijo
konice iz wolframa,
titana, silikonovega
karbida, germanija
-8kV
napetost na površini obdelovanca
0V
obdelovanec
9. julij 2013
PULZIRAJOČA ENOSMERNA IONIZACIJA
(Pulsed DC)
eLeKTRON KNEZ
PULZIRAJOČA ENOSMERNA
IONIZACIJA
•
•
•
•
•
učinek < 100 cm brez
ventilacije
učinek < 250 cm z ventilacijo
ni potreben “transport”
ionizacije z ventilacijo
nastavljiva frekvenca
impulzov 0,1 Hz – 10 Hz
zelo občutljivost
uravnoteženost ionizacije od
razdalje in frekvence
impulzov
napetost ionizatorja
+8kV
-8kV
•
•
•
•
•
•
9. julij 2013
zmeren učinek ionizacije
časovno slaba odzivnost
neprimerno za hitre, velike
spremembe
elektrostatičnega polja
redno preverjanje
uravnoteženosti ionizacije
redno vzdrževanje: čiščenje
ionizacijskih konic
redno vzdrževanje: menjava
ionizacijskih konic
napetost na površini obdelovanca
0V
obdelovanec
eLeKTRON KNEZ
PRIMERJAVA
PULZIRAJOčA ENOSMERNA IONIZACIJA (Pulsed DC) : IZMENIčNA IONIZACIJA (AC)
•
•
primerjava ionizacije z ventilatorjem
primerjava različnih frekvenc ionizacije
STATIC VENT VS ionizacijska letev ventilator 1. stopnja
STATIC VENT VS ionizacijska letev
ventilator 2. stopnja
SMART ION nekontroliran ionizator
naelektritev
15 kV frekvenca 1 Hz
uravnoteženost = 0 %
SMART ION kontroliran ionizator naelektritev
15kV frekvenca 0,2 Hz
uravnoteženost = 80 % pozitivna
Smart Ion
9. julij 2013
Static Vent
eLeKTRON KNEZ
OPREMA ZA PREVERJANJE DELOVANJA IONIZATORJEV
CPM 74 monitor s kapacitivnima ploščama
plošča
150 mm x 150 mm
kapacitivnost plošč
20 pF (+/-2 pF)
izolacijska upornost med ploščama 1014 Ω
resolucija
< 100 msek
minimalna naelektritev plošče +/- 1.000 V
art. 7100.CPM4
EFM-51 CPS komplet s kapacitivnima ploščam
plošča
75 mm x 150 mm
art. 7100.EFM51CPS
Multicheck indikator
9. julij 2013
eLeKTRON KNEZ
MULTICHECK INDIKATOR
Multicheck
9. julij 2013
Powercheck
Combicheck
(s kalibracijo)
(s kalibracijo)
eLeKTRON KNEZ
ZAHTEVE ZA ESD POTRDITEV, ESD PREVERJANJE IONIZATORJA
6.
ZAHTEVE V EPA
61340 -5-1 (2007-08)
Daniel Knez univ.dipl.ing
041 626 559
zahteva:
zahteva:
POTRDITEV
PREVERJANJE
predmet ESD kontrole
merilna metoda
mejne vrednosti
IEC 61340-4-7
ionizatorji
9. julij 2013
preskusna metoda
mejne vrednosti
Opomba 3.
IEC 61340-4-7
čas razelektritve
1.000 V →100 V
< 20 s
čas razelektritve
1.000 V → 100 V
< 20 s
preostala napetost
< +/- 50 V
preostala napetost
< +/- 50 V
eLeKTRON KNEZ
čas razelekritve
→
- 1.000 V →
+ 1.000 V
+ 100 V
- 100 V
Δt < 20 s
uravnoteženost preostale
napetosti ionizacije
ΔU < (+/-) 50 V
9. julij 2013
eLeKTRON KNEZ
EFM 51
DOGRADNJA KAPACITIVNA PLOŠČA IN HV GENERATOR
čas razelekritve
→
- 1.000 V →
+ 1.000 V
+ 100 V
- 100 V
Δt < 20 s
uravnoteženost preostale
napetosti ionizacije
ΔU < (+/-) 50 V
čas merjenja: T < 20 s
T = (1 minuta → 5 minut)
odvisno od tehnoloških zahtev
9. julij 2013
PREVERJANJE DELOVANJA IONIZATORJA
čAS RAZELEKTREVANJA ION OZON
eLeKTRON KNEZ
AEROSTAT PC
merjenje prisotnosti
ozona 150 mm pred
napravo
art. 7500.PC
merjenje časa razelektrevanja
0,005 ppm
5s
10 s
150 mm
1,5 s
3s
5s
10 s
7s
18 s
2,5 s
6s
7s
18 s
9s
26 s
4s
10 s
12 s
34 s
9 s …. merjeno pri visoki moči ventilatorja
26 s
6s
16 s
12 s
34 s …. merjeno pri nizki moči ventilatorja
9. julij 2013
PREVERJANJE DELOVANJA IONIZATORJA
čAS RAZELEKTREVANJA
eLeKTRON KNEZ
AEROSTAT GUARDIAN
merjenje prisotnosti
ozona 300 mm pod
napravo
art. 7500.G
merjenje časa
razelektrevanja
450 mm
0,02 ppm
12 s
9s
9s
9s
9s
300 mm
12 s
6s
6s
9s
9s
9 s…. merjeno pri visoki moči ventilatorja
9. julij 2013
9s
eLeKTRON KNEZ
MONTAžA IONIZATORJEV
razdalja med ionizatorjem in obdelovancem
– 30 mm (min 20mm, maks 200 mm)
20
pri dvostranskem razelektrevanju naj bo razdalja
med ionizatorji večja od 20mm
upogibni polmer
kablov
•Haug
ø 10mm >50 mm
ø 7,5 mm >25 mm
•Dr.Escherich
ø 7,5 mm >25 mm
ionizator naj bo pritrjen, da za obdelovancem ne bo
nobenih (ozemljenih) delov
razdalja od ionizatorja do ozemljenih delov naj bo
večja kot razdalja do obdelovanca
9. julij 2013
pri uporabi več ionizatorjev naj bo
razdalja med njimi več kot 20mm
pri hitrostih obdelovanca do 100m/min se uporabi en
ionizator, do 200m/min se uporabita dva
ionizatorja
nosilec, kovinski,
ozemljen, ne sme
biti montiran pred
ionizacijskimdelo
m ionizatorja
za montažo ionizatorjev
priporočamo uporabo
originalnih nosilcev
ESH ali EST
eLeKTRON KNEZ
VZDRžEVANJE IONIZATORJEV
H031
•
redno čiščenje ionizacijskih konic
•
•
redna menjava ionizacijskih konic
konice iz wolframa (tungstein), titana,
silikon karbida, germanija
H032
patentirano
čiščenje
konic
9. julij 2013