[发明专利]静电分选机转辊表面电荷密度分布的测量方法及测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种物体表面电荷密度分布的测量，具体地说是一种静电分选机转辊表面电荷密度分布的测量方法及测量装置。

背景技术

高压静电分选是常用的分选金属和非金属的方法，可分选尺寸小于0.1 mm的颗粒，甚至能从粉尘中回收贵重金属。静电分选方法最早应用于矿产工业中处理矿石，由于电子产品中的金属品位相当于普通矿物中金属品位的几十甚至几百倍，目前高压静电分选技术已经广泛应用于废旧电路板的回收。高压静电分选是在分选机内部构建高压静电场，利用待分选颗粒中金属与非金属物质之间导电性质的差异，使其在电场力、重力和机械力的共同作用下实现分离。1988年Taylor等首次利用该技术，采用辊式静电分选机成功地分选回收了破碎电缆中的金属、塑料以及橡胶等物质。为提高分选效率，国内外众多学者对静电分选机工作机理做了很多研究。

目前，高压静电分选装置的研究，只是测量整个转辊上的电晕电流，反映的是转辊0—360°表面总的电荷量，它不能测量转辊表面有效荷电区域中各个位置点所喷落的电荷的具体数值，因而也就无法确定0—90°的有效荷电区域各个角度（即区域）面电荷密度的数值，无法准确定位分选机中电晕放电极与水平方向的夹角、电晕放电极与转辊的垂直距离、线状电晕放电极的根数、电晕放电极的形状等变化时，喷落到荷电区域的电荷密度是如何变化的，无法确定待分选物料在不同荷电区域荷电效果的影响。没有准确的荷电数据作参考，也就不能对高压静电分选机进行有针对性的改进设计，以使其提高分选效率。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种静电分选机转辊表面电荷密度分布的测量方法，以解决对分选机转辊表面荷电区域的电荷密度分布不能测量的问题。

本发明的目的之二就是提供一种静电分选机转辊表面电荷密度分布的测量装置，以实现对分选机转辊表面荷电区域电荷密度分布的精确测量。

本发明的目的之一是这样实现的：一种静电分选机转辊表面电荷密度分布的测量方法，包括以下步骤：

a、确定分选机转辊表面的有效荷电区域：以转辊径向截圆的圆周第Ⅰ象限所对应的0—90°范围内的转辊表面为分选机转辊表面的有效荷电区域；

b、对有效荷电区域的转辊表面进行分区：将有效荷电区域的转辊表面细分成若干从转辊一端到转辊另一端与转辊轴线平行的直线细条区，各细条区的宽度可以相等或不等；

c、在分区内黏贴铜箔胶带：在转辊表面的每个分区内涂敷一层粘性绝缘物质层，在所述粘性绝缘物质层上再黏贴一条外表面为导电铜箔层的铜箔胶带，铜箔胶带与转辊绝缘，两相邻分区内的铜箔胶带之间有均匀的间隙，并相互绝缘；

d、铜箔胶带连接微安表：在同一端的每条铜箔胶带的导电铜箔层上分别焊接导线，导线的另一端通过阵列开关共接至微安表；

e、铜箔胶带表面电晕电流的测量：接通高压静电分选机的高压电源，电晕电极与转辊之间随即发生强烈的电晕放电，接通阵列开关中的一个子开关，即可测量对应的一条铜箔胶带表面流经的电晕电流值；

f、面电荷密度的计算：将某条铜箔胶带上所测出的电晕电流值除以该条铜箔胶带的面积，即可得出单位面积上的电量值，该电量值即为该铜箔胶带在转辊表面所在位置处的面电荷密度；

g、转辊表面电荷密度分布的计算：通过转换阵列开关中不同的子开关，即可逐一测量出转辊表面有效荷电区域内所有铜箔胶带表面流经的电晕电流值，并计算出转辊表面有效荷电区域内各条铜箔胶带所在位置上的面电荷密度，从而得到高压静电分选机转辊表面有效荷电区域内的电荷密度的分布情况。

测量时，通过对阵列开关的转换控制，可任意测量一条或多条铜箔胶带上的电晕电流。

本发明测量方法供了一种分选机转辊有效荷电区域面电荷密度分布的测量方法，与以前的测量整个转辊电流的方法不同，本发明把分选机转辊的表面细分成一个一个的长条状细小区域，然后再对每个细小区域的电晕电流进行测量，再根据电晕电流的数值计算出面电荷密度，从而得到面电荷分布的情况。本发明测量方法经济实用，操作简单，易于实现，且测量准确，对高压静电分选机的结构改进设计具有重要的指导意义，解决了静电分选机转辊表面荷电区域的电荷密度分布不能测量的技术难题。