JPH0441338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は帯電している流体、粉体の静電気を
光学式方式を用いて測定する静電気検出装置用の
分割型静電気検出プローブに関するものである。

〈従来の技術〉 例えば化学プラントのタンクや送出管内におけ
る粉体あるいは液体等の流体（以下流体等と略
す）には、パイプやポンプ、フイルタなどに接触
するとき帯電し、電荷が蓄積して流体等が高電位
になる現象がよく知られており、このとき帯電し
た流体等と金属体の間で火花放電が生じると、爆
発や火災の危険性がある。

上記のような危険を事前に予知し、安全に作業
するため、静電気発生レベルを光学式方法を用い
て測定する静電気検出装置が提案されている。

従来の静電気検出装置は、第２図に示すよう
に、フランジ１を有するセンサ収納箱２の前面に
プローブ支持金具３を介して絶縁パイプ４を取付
け絶縁パイプ４の先端に検出電極５を設けると共
に、絶縁パイプ４の内部に電極５と接続した高抵
抗器６を収納し、センサ収納箱２内に収納した電
気光学効果を利用した光学式電圧センサ７と高抵
抗器６をリード線８で接続して静電気プローブを
形成し、電圧センサ７とＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ、演算増
幅器及び表示部９を光フアイバ１０で接続して構
成されている。

上記のような静電気検出装置では、検出電極５
で検出した静電気を高抵抗器６で抵抗分圧して電
圧センサ７に加え、電圧センサのポツケルス効果
により電圧変化を光強度変化として検出し、表示
部９で表示するものである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、従来の静電気検出プローブは、１本
の絶縁パイプ４内に高抵抗器６の高圧抵抗器R₁
と低圧抵抗器R₂を一体に収納した構造であるた
め両抵抗器R₁とR₂の抵抗比で決まる分圧比が固
定化され、異なつた分圧比が必要な場合、新たな
プローブを用意しなければならず、経済的負担が
大きくなるという問題がある。

〈考案の目的〉 この考案は上記のような問題点を解決するため
になされたものであり、部分的な取替のみで各種
分圧比を得ることができる静電気検出プローブを
提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記のような問題点を解決するため、この考案
は、絶縁パイプを高圧抵抗器収納部と低圧抵抗器
収納部に分割し、両収納部を両抵抗器の接続がで
きるように着脱自在に連結した構造としたもので
ある。

〈作用〉 絶縁パイプの高圧抵抗器収納部と低圧抵抗器収
納部を連結すると両抵抗器が直列に接続されたプ
ローブが組上がり、先端に設けた検出電極で検出
した静電気を高抵抗器で抵抗分圧して電圧センサ
に加え、電圧変化を光強度変化として検出し、こ
れを表示するものである。

高圧抵抗器の抵抗値が異なる複数種類の高圧抵
抗器収納部を用意し低圧抵抗器との抵抗比が所望
の比になる高圧抵抗器収納部を選んで使用すれば
必要とする分圧比を得ることができる。

〈実施例〉 以下、この考案の実施例を第１図にもとづいて
説明する。

同図のように、プローブ１１は、絶縁パイプ１
２の先端に鋼やアルミニウム、真鍮で形成した検
出電極１３を取付け、絶縁パイプ１２の内部に検
出電極１３と接続され、この電極１３の検出電圧
を分圧する高抵抗器１４を収納し、絶縁パイプ１
２の他端にプローブ支持金具１５を介して結合し
たセンサ収納ケース１６内に前記高抵抗器１４と
接続され、分圧された電圧を検出する電気光学効
果を利用した光学式電圧センサ１７を組込み、こ
の電圧センサ１７とコネクタ１８で接続したケー
ス内光フアイバ１９とＯ／Ｅ、Ｅ／Ｏ、演算増幅
器及び表示部９に連なるケース外部の光フアイバ
２０を気密コネクタ２１で接続して構成されてい
る。

前記高抵抗器１４はグレース抵抗と呼ばれる金
属とガラス混和物で形成されたものを用い、その
抵抗値は10⁸〜10¹³Ωであり、高圧抵抗器R₁と低
圧抵抗器R₂を直列に接続し、高圧抵抗器R₁を検
出電極１３とリード線で接続し、低圧抵抗器R₂
の接地線２２がセンサ収納ケース１６の外部へ気
密状に引出されている。

上記プローブ１１における絶縁パイプ１２は、
その途中から前後に二分割され、先端側に位置す
る高圧抵抗器R₁の収納部１２ａと、センサ収納
ケース１６側に位置する低圧抵抗器R₂の収納部
１２ｂになつている。

高圧抵抗器R₁の収納部１２ａは、その先端に
検出電極１３が取付けられ、両収納部１２ａと１
２ｂは、図示詳細を省略したがねじ式や差込み構
造の絶縁物継手によつて着脱自在に連結されると
共に、高圧抵抗器R₁と低圧抵抗器R₂は一対の接
続用継手２３，２４により両収納部１２ａと１２
ｂの結合と同時に直列に接続されるようになつて
いる。

上記高圧抵抗器の収納部１２ａは、高圧抵抗器
R₁の抵抗値が異なるものを複数種類用意し、所
望する抵抗値の収納部１２ａを選んで用いること
により、低圧抵抗器R₂との抵抗比を自由に変化
させることができ、任意の分圧比を得ることがで
きる。

この考案のプローブは上記のような構造であ
り、粉体に対する静電気の検出を行なつた場合、
静電気発生レベルで通常問題となるのは1KV〜
50KV程度のレベルである。

一方電圧センサ１３の耐電圧値を考慮すると直
接電圧センサ１７に入力できる電圧の上限は１〜
2KV程度であり、これ以上は電圧センサ１７に
直接電圧をかけられない。

そこで、高抵抗器１４で電圧を分担し、その出
力を電圧センサ１７で検出する。

電圧センサ１７の絶縁抵抗器をRsとし、高抵
抗器をR₁，R₂とすると分圧比ｒは以下の式で与
えられる。

ｒ＝R₂・Rs／R₁R₂＋R₁Rs＋R₂Rs 絶縁体に生じた電位を計測するためには分圧抵
抗の値は充分高い必要があり R₁１×10¹²Ω R₂１×10¹¹Ωを使用す
る。

また電圧センサ１７の抵抗Rsは室温で約１×
10¹²Ωである。これらの抵抗器を使えば電圧を約
１／１０に分圧することができる。

〈効果〉 以上のように、この考案によると、プローブの
絶縁パイプを高圧抵抗器の収納部と低圧抵抗器の
収納部に分割し、両収納部を着脱自在に結合した
ので、高圧抵抗器の抵抗値が異なる複数種類の収
納部を用意することにより、高圧抵抗器と低圧抵
抗器の抵抗比を自由に組合せることができ、任意
の分圧比を得ることができる。

また、高圧抵抗器の収納部を差し変えるだけで
所定の分圧比のプローブが得られ、分圧比の変化
に対応した新たなプローブ全体を製作する必要が
なく、経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るプローブの正面図、第
２図は従来のプローブの正面図である。 １１……プローブ、１２……絶縁パイプ、１２
ａ，１２ｂ……収納部、１３……検出電極、１４
……高抵抗器、１６……センサ収納ケース、１７
……光学式電圧センサ、R₁……高圧抵抗器、R₂
……低圧抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端に検出電極を取付けた絶縁パイプの内部
   に、検出電極と接続され、この電極の検出電圧を
   分圧する高抵抗器を収納し、前記絶縁パイプにプ
   ローブ支持金具を介してセンサ収納ケースを設
   け、このケース内に高抵抗器と接続され、分圧さ
   れた電圧を検出する電気光学効果を利用した光学
   式電圧センサを組込み、前記電圧センサに信号を
   外部に取出す光フアイバを接続した流体又は粉体
   用の静電気検出プローブにおいて、絶縁パイプを
   高圧抵抗器収納部と低圧抵抗器収納部に分割し、
   両収納部を両抵抗器の接続ができるように着脱自
   在に連結したことを特徴とする静電気検出プロー
   ブ。