TWI675202B - 流體管路內部靜電量測系統及其方法 - Google Patents
流體管路內部靜電量測系統及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI675202B TWI675202B TW107142858A TW107142858A TWI675202B TW I675202 B TWI675202 B TW I675202B TW 107142858 A TW107142858 A TW 107142858A TW 107142858 A TW107142858 A TW 107142858A TW I675202 B TWI675202 B TW I675202B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wall
- charge
- fluid pipeline
- metal plate
- electrostatic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/12—Measuring electrostatic fields or voltage-potential
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/60—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/24—Arrangements for measuring quantities of charge
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
一種流體管路內部靜電量測方法，包括以下步驟：配置接地金屬板於流體管路之外管壁；藉由接地金屬板與外管壁形成接地作用，接地金屬板具有感應電荷，感應電荷係感應並與外管壁具有之外壁既存電荷加總為外壁總電荷，且外壁總電荷相依於流體管路之內管壁之待測電荷；以及量測接地金屬板上方之靜電電壓值，以獲得流體管路之內管壁之待測電荷之電壓值。此外，一種流體管路內部靜電量測系統亦被提出。
Description
本發明是有關於一種流體管路內部靜電量測系統及其方法。
半導體元件於製程中，需使用絕緣管路輸送超純水或有機溶劑等流體。不易導電的流體在絕緣管路中流動時，會因流體間或流體與管壁間的摩擦，從而導致靜電的產生，而使靜電累積於內管壁及流體上。摩擦起電的成因是在摩擦過程中，最外層電子得到足夠的能量而發生轉移，游離能較高者，獲得電子帶負電，游離能較低者，失去電子帶正電。在上述傳輸流體之過程中，此累積之靜電有可能會造成管壁擊穿，甚至會引起閃火而發生管路***等工安問題，因此如何即時監控管路之內管壁之靜電累積量，已成廠務及工安之新課題。
當絕緣管路之內管壁帶有靜電時，其發出之電力線有可能使空間中游離之電荷因為電力之作用而吸附在絕緣管路之外管壁上；另一方面，絕緣管路之外管壁亦有可能因為安裝或操作時的摩擦所帶靜電(可能為正電或負電)殘留在絕緣管路之外管壁上。因此，絕緣管路之外管壁所帶之靜電為未知，將會對絕緣管路之內管壁的靜電之偵測造成干擾。而且，由於絕緣管路之內管壁的電荷之電場一直存在，因此無法輕易以接地或離子風扇之方式將絕緣管路之外管壁之靜電去除。再者，絕緣管路屬於封閉狀態，使得液體於絕緣管路內輸送時長期處於封閉狀態，無法以開路型式直接測量絕緣管路之內管壁之靜電量。此外，絕緣管路之外管壁如前述亦可
能有靜電累積，因而干擾絕緣管路之內管壁的靜電量之量測結果，造成即時監控流體管路之內管壁之靜電累積量的困難。
本發明提供一種流體管路內部靜電量測系統及其方法，可解決流體管路之外管壁之靜電累積之干擾，並能在流體管路之外部量測的方式，即時監控流體管路之內管壁之靜電累積量，避免累積之靜電產生之工安問題。
本發明之一實施例提出一種流體管路內部靜電量測系統，包括一接地金屬板、一靜電感測裝置以及一處理裝置。接地金屬板配置於一流體管路之一外管壁，藉以與外管壁形成一接地作用，使接地金屬板具有一感應電荷，感應電荷係感應並與該外管壁具有之外壁既存電荷加總為一外壁總電荷，且該外壁總電荷相依於流體管路之一內管壁之一待測電荷。靜電感測裝置耦接於接地金屬板，藉以感測接地金屬板上方之靜電電壓值。處理裝置連接於靜電感測裝置，藉由接地金屬板上方之靜電電壓值，以獲得流體管路之內管壁之待測電荷之電壓值。
本發明之另一實施例提出一種流體管路內部靜電量測方法，包括以下步驟：配置一接地金屬板於一流體管路之一外管壁；藉由接地金屬板與外管壁形成一接地作用，其中接地金屬板具有一感應電荷，感應電荷係感應並與外管壁具有之外壁既存電荷加總為一外壁總電荷，且該外壁總電荷相依於流體管路之一內管壁之一待測電荷；以及量測接地金屬板上方之靜電電壓值，以獲得流體管路之內管壁之待測電荷之電壓值。
基於上述，在本發明之流體管路內部靜電量測系統及其方法中，接地金屬板之感應電荷會與外壁既存電荷(可能為正電或負電)形成一外壁總電荷，且此一外壁總電荷與內管壁之待測電荷相依，如此一來，可
將未知外管壁之外壁既存電荷轉換為與流體管路之內管壁之待測電荷相依之電荷量，此舉可解決流體管路之外管壁之靜電累積之干擾，且由於外管壁之外壁總電荷會小於內管壁之待測電荷，因此在流體管路之外管壁之外，仍可感應並測量得到內管壁之待測電荷與外管壁之外壁總電荷之總和效應的感應結果，故可達到在流體管路之外部量測的方式，即時監控流體管路之內管壁之靜電累積量。
為讓本發明能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧流體管路內部靜電量測系統
11‧‧‧流體管路
111‧‧‧管壁本體
112‧‧‧外管壁
113‧‧‧內管壁
114‧‧‧流道
12‧‧‧接地金屬板
121‧‧‧接地
13‧‧‧靜電感測裝置
14‧‧‧處理裝置
15‧‧‧電極
16‧‧‧電壓源
L1、L2‧‧‧斜線
L3‧‧‧對照線
P2、P3‧‧‧量測點
F‧‧‧流體
S10‧‧‧流體管路內部靜電量測方法
S11~S13‧‧‧步驟
Vo‧‧‧設定電壓
圖1為本發明之流體管路內部靜電量測系統一實施例的示意圖。
圖2為本發明之流體管路內部靜電量測方法一實施例的流程圖。
圖3A為本發明之流體管路內部靜電量測系統之靜電場與電壓分布模擬結果的示意圖。
圖3B為圖3A之設定電壓與模擬電壓之模擬結果的示意圖。
圖4A為本發明之流體管路內部靜電量測系統一實驗架構的示意圖。
圖4B為圖4A之靜電電壓與量測電壓之實驗結果的示意圖。
圖5A為對照本發明之流體管路內部靜電量測系統一對照架構的示意圖。
圖5B為圖5A之靜電電壓與量測電壓之實驗結果的示意圖。
以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此限制本發明的保護範圍。需說明的是，在各個實施例的說明中，「上方/
上」、「下方/下」等的描述係以圖式為基準進行說明，但亦包含其他可能的方向轉變。此外，為了說明上的便利和明確，圖式中各元件的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，且各元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸。
圖1為本發明之流體管路內部靜電量測系統一實施例的示意圖。請參閱圖1，需說明的是，為了便於說明，圖1之流體管路11僅繪示局部示意，但並非限制本發明。在本實施例中，流體管路內部靜電量測系統10用以監控流體管路11內部之靜電累積量。流體管路內部靜電量測系統10包括一流體管路11、一接地金屬板12、一靜電感測裝置13以及一處理裝置14。
在本實施例中，流體管路11例如為絕緣材料構成之一絕緣管路，流體管路11係包括鐵氟龍、壓克力或介電材料所構成群組其中之一或其組合。流體管路11係為一封閉管線，其包括管壁本體111、外管壁112、內管壁113以及流道114。管壁本體111之外部具有外管壁112，管壁本體111之內部具有內管壁113，外管壁112與內管壁113之間之厚度即為管壁本體111之厚度。管壁本體111之內管壁113之間形成流道114，可輸送超純水或有機溶劑等流體F。
在本實施例中，接地金屬板12配置於流體管路11之外管壁112之外，接地金屬板12連接一接地121，接地金屬板12之材料包含金屬，其係選自由導體銅、銀、金、白金、鋅、鎳、鋁、鈷、鐵、鋼、錫、鉛或鈦所構成群組其中之一或其組合，接地金屬板12用以與外管壁112形成一接地作用。以圖1為例，接地金屬板12緊鄰於流體管路11之外管壁112。然本發明不以此為限，在其他實施例中，可將接地金屬板12鄰接於流體管路11之外管壁112，且接地金屬板12與流體管路11之外管壁112之間具有一距離，該距離仍可使接地金屬板12與外管壁112形成接地作用。此外，本實
施例之接地金屬板12之形狀可依據流體管路11之形狀而調整，舉例而言，流體管路11若為圓管狀或具曲面形狀之管路，可將接地金屬板12設計為曲面結構；或者，流體管路11若為方管狀或具平面形狀之管路，可將接地金屬板12設計為一平面結構。
在本實施例中，流體管路11之內管壁113具有一待測電荷，而流體管路11之外管壁112具有一外壁既存電荷，其中流體管路11之內管壁113帶有靜電(指本實施例之待測電荷)時，其發出之電力線有可能使空間中游離之電荷因為電力之作用而吸附在流體管路11之外管壁112上，所形成之外壁既存電荷；另一方面，流體管路11之外管壁112亦有可能因為安裝或操作時的摩擦所帶靜電(可能為正電或負電)殘留在流體管路11之外管壁112上，所形成之外壁既存電荷。
在本實施例中，當接地金屬板12配置於流體管路11之外管壁112，且接地金屬板12與外管壁112形成接地作用時，使接地金屬板12具有一感應電荷，換言之，當接地金屬板12接地時，由於內管壁113之待測電荷之電場作用，接地金屬板12上將會感應與流體管路11之內管壁113之待測電荷極性相反的感應電荷，而這些感應電荷會與外壁既存電荷(可能為正電或負電)加總形成一外壁總電荷，使得外管壁112之外壁總電荷不再是未知電荷，而是相依於流體管路11之內管壁113之待測電荷。此舉可解決流體管路11之外管壁112之靜電累積之干擾，且由於外管壁112之外壁總電荷會小於內管壁113之待測電荷，換言之，外壁總電荷與待測電荷之比值小於1，且外壁總電荷與待測電荷之比值取決於管壁本體111之厚度與材質。
在本實施例中，靜電感測裝置13耦接於接地金屬板12。以圖1為例，靜電感測裝置13位於接地金屬板12上方，靜電感測裝置13係分離於接地金屬板12，即靜電感測裝置13不與接地金屬板12連接，靜電感測裝置13與接地
金屬板12具有一感測距離。然本發明不以此為限，在其他實施例中，靜電感測裝置13係組合於接地金屬板12，即靜電感測裝置13連接至接地金屬板12。由於帶靜電的物體會放射電力線，靜電感測裝置13藉由電力線的感應因而可偵測其靜電量，因此，本實施例之靜電感測裝置13可用以感測接地金屬板12上方之靜電電壓值，靜電感測裝置13係選單一電極或複材所構成群組其中之一或其組合，並可為單一或陣列排列元件，其可依據實際需求而改良所需之靜電感測裝置13。其中上述之複材所構成之靜電感測裝置係指由電極與介電膜層構成，介電膜層的材質例如為具鈣鈦礦結構的氧化物ABO3，其中A為Ba、Pb、Mg及其上述任一組合；B為Ti、Zr、Hf、Sn、Ta、Mn、Co、Fe、Ni、Zn、Al、Mg及其上述任一組合；此外，介電膜層可為單一塊材或多層複材。由前述可知，由於流體管路11之外管壁112之外壁總電荷會小於內管壁113之待測電荷，因此在流體管路11之外管壁112之外，仍可感應並測量得到之內管壁113之待測電荷與外管壁112之外壁總電荷之總和效應的感應結果。
在本實施例中，處理裝置14連接於靜電感測裝置13，處理裝置14可透過硬體(例如積體電路、CPU)、軟體(例如處理器執行之程式指令)或其組合來實現。靜電感測裝置13傳輸內管壁113之待測電荷與外管壁112之外壁總電荷之總和效應的感應結果至處理裝置14。舉例而言，處理裝置14可包含一訊號處理元件與一輸出顯示元件，訊號處理元件用以對內管壁113之待測電荷與外管壁112之外壁總電荷之總和效應的感應結果經訊號處理轉換成對應之訊號輸出值或特定之數值，並可由輸出顯示元件顯示。然，本發明不對處理裝置的配置加以限制，可端視實際產品而可調整。
在本實施例中，處理裝置14依據接地金屬板12上方之靜電電壓值，以獲得流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，其中接地金屬板12上方之靜電電壓值係與流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓
值呈一線性相關，即接地金屬板12上方之靜電電壓值乘上一特定係數，可推算出流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，且接地金屬板12上方之靜電電壓值與流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值之比值小於1，即流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值會大於接地金屬板12上方之靜電電壓值，透過上述關係，可由接地金屬板12上方之靜電電壓值，獲得流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，以達到即時監控流體管路11之內管壁113之靜電累積量之目的。
圖2為本發明之流體管路內部靜電量測方法一實施例的流程圖。請參閱圖2，本實施例之流體管路內部靜電量測方法S10用以量測流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，其可用於如圖1之流體管路內部靜電量測系統10。流體管路內部靜電量測方法S10包括以下步驟S11至步驟S13。
首先，進行步驟S11，配置接地金屬板12於流體管路11之外管壁112。以圖1為例，接地金屬板12緊鄰於流體管路11之外管壁112。然本發明不以此為限，在其他實施例中，可將接地金屬板12設置於流體管路11之外管壁112的外圍，且接地金屬板12與流體管路11之外管壁112之間具有一距離。
接著，進行步驟S12，接地金屬板12與外管壁112形成一接地作用。以圖1為例，接地金屬板12連接一接地121，接地金屬板12用以與外管壁112形成一接地作用。
當接地金屬板12與外管壁112形成接地作用時，使接地金屬板12具有一感應電荷，換言之，當接地金屬板12接地時，由於內管壁113之待測電荷之電場作用，接地金屬板12上將會感應與流體管路11之內管壁113之待測電荷極性相反的感應電荷，而這些感應電荷會與外壁既存電荷
(可能為正電或負電)加總形成一外壁總電荷，使得外管壁112之外壁總電荷不再是未知電荷，而是相依於流體管路11之內管壁113之待測電荷。並且，外管壁112之外壁總電荷會小於內管壁113之待測電荷，換言之，外壁總電荷與待測電荷之比值小於1，且外壁總電荷與待測電荷之比值取決於管壁本體111之厚度與材質。
接著，進行步驟S13，量測接地金屬板12上方之靜電電壓值，以獲得流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值。以圖1為例，靜電感測裝置13感應並測量得到之內管壁113之待測電荷與外管壁112之外壁總電荷之總和效應的感應結果。處理裝置14依據接地金屬板12上方之靜電電壓值，以獲得流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，其中接地金屬板12上方之靜電電壓值係與流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值呈一線性相關，即接地金屬板12上方之靜電電壓值乘上一特定係數，可推算出流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，且接地金屬板12上方之靜電電壓值與流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值之比值小於1，即流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值會大於接地金屬板12上方之靜電電壓值。由此可知，本發明之流體管路內部靜電量測方法S10可透過在流體管路11之外管壁112的接地金屬板12上方之靜電電壓值，來推算出流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，以達到即時監控流體管路11之內管壁113之靜電累積量之目的。
圖3A為本發明之流體管路內部靜電量測系統之靜電場與電壓分布模擬結果的示意圖。圖3B為圖3A之設定電壓與模擬電壓之模擬結果的示意圖。請參閱配合參閱圖1、圖3A與圖3B，在本實施例中，係以圖1所示的流體管路內部靜電量測系統10作為靜電場模擬的模型，而流體管路11之管壁本體111設定為鐵氟龍(Teflon)，其厚度為1mm。另外，於內管壁
113具有一設定電壓Vo。由圖3A之靜電場與電壓分布模擬結果可知，當設定內管壁113之靜電(設定電壓Vo)為500V，且外管壁112有接地金屬板12時，靜電場分布由圖3A之箭頭所示，電壓分布中，接地金屬板12上方之靜電電壓範圍落在20V~30V之間，換言之，接地金屬板12上方之靜電電壓會小於內管壁113之設定電壓Vo，故可知經由本發明之流體管路內部靜電量測系統及其方法，可將未知外管壁112之外壁既存電荷與感應電荷結合，轉換為與流體管路11之內管壁113之待測電荷相依之外壁總電荷，使得外管壁112之外壁總電荷不再是未知電荷，此舉可解決流體管路11之外管壁112之靜電累積之干擾，且由於外管壁112之外壁總電荷會小於內管壁113之待測電荷，因此在流體管路11之外管壁112之外，仍可感應並測量得到之內管壁113之待測電荷與外管壁112之外壁總電荷之總和效應的感應結果，故可達到在流體管路之外部量測的方式，即時監控流體管路之內管壁之靜電累積量。
此外，改變內管壁113之設定電壓Vo，靜電感測裝置13用以感測接地金屬板12上方之靜電電壓值(即圖3B中的模擬電壓值)，模擬結果如圖3B所示，接地金屬板12上方之模擬電壓與內管壁113之設定電壓Vo呈線性相關，每個模擬電壓係依據一斜線L1對應至一設定電壓Vo，因此可由靜電感測裝置13測得之接地金屬板12上方之靜電電壓值，獲得流體管路11之內管壁113之待測電荷之電壓值，以得知內管壁113之靜電量多寡。
圖4A為本發明之流體管路內部靜電量測系統一實驗架構的示意圖。圖4B為圖4A之靜電電壓與量測電壓之實驗結果的示意圖。如圖4A所示，以鐵氟龍(Teflon)來模擬流體管路11之管壁本體111，以鐵氟龍不同帶電狀態來模擬流體管路11之外管壁未知既存電荷之情形，管壁本體111下方設置一電極15，作為模擬管壁本體111之內管壁113之靜電產生情況，且
電極15連接電壓源16，由電壓源16可設定電極15之電壓，作為設定管壁本體111之內管壁113之靜電電壓。管壁本體111上方設置一接地金屬板12，可透過開關接地，並可由圖1所示藉由靜電感測裝置來量測接地金屬板12上方之靜電電壓，作為量測電壓。由圖4B可知，電壓源16可設定電極15之電壓，不同靜電電壓以及鐵氟龍不同帶電狀態重複測試之量測結果，量測電壓與管壁本體111下方電極15之靜電電壓之每個對應量測點P2，係大致依據沿著斜線L2上而呈線性關係，其與斜線L2之量測變異度小於±20%。由此可說明本發明之流體管路內部靜電量測系統及其方法確實可免除或解決流體管路之外管壁之靜電累積之干擾，並能在流體管路之外部量測的方式，獲得並即時監控流體管路之內管壁之靜電累積量，避免累積之靜電產生之工安問題。
圖5A為對照本發明之流體管路內部靜電量測系統一對照架構的示意圖。圖5B為圖5A之靜電電壓與量測電壓之實驗結果的示意圖。如圖5A所示，以鐵氟龍(Teflon)來模擬流體管路11之管壁本體111，以鐵氟龍不同帶電狀態來模擬流體管路11之外管壁112的未知既存電荷之情形，管壁本體111下方設置一電極15，作為模擬管壁本體111之內管壁113之靜電產生情況，且電極15連接電壓源16，由電壓源16可設定電極15之電壓，作為設定管壁本體111之內管壁113之靜電電壓。圖5A作為對照本發明之流體管路內部靜電量測系統10之一對照架構，故管壁本體111上方並未設置如本發明之接地金屬板，由圖1所示藉由靜電感測裝置13來量測管壁本體111上方之電壓，作為量測電壓。由圖5B可知，電壓源16可設定電極15之電壓，不同靜電電壓以及鐵氟龍不同帶電狀態重複測試之量測結果，量測電壓與管壁本體111下方電極15之靜電電壓之每個對應量測點P3，可發現每個對應量測點P3與一對照線L3差異甚遠，量測電壓與管壁本體111下方電極15之靜電電壓無明顯線性關係，量測點P3與斜線L3之量測變異度約±60%，量測值變異大，
這是由於來自於流體管路11之外管壁112表面之外壁既存電荷的干擾無法移除所導致。另一方面，由圖4A、圖4B之本發明之實驗架構，對照圖5A、圖5B之未設置接地金屬板之對照架構可知，確實可透過本發明之接地金屬板12，可將未知外管壁112之外壁既存電荷與感應電荷結合，轉換為與流體管路11之內管壁113之待測電荷相依之外壁總電荷，使得外管壁112之外壁總電荷不再是未知電荷，此舉可解決流體管路之外管壁之靜電累積之干擾，取得較為穩定的電壓訊號量測值(±20%)，進行流體管路11之內管壁113之靜電偵測。
綜上所述，在本發明之流體管路內部靜電量測系統及其方法中，接地金屬板之感應電荷會與外壁既存電荷(可能為正電或負電)形成一外壁總電荷，且此一外壁總電荷與內管壁之待測電荷相依，如此一來，可將未知外管壁之外壁既存電荷與感應電荷結合，轉換為與流體管路之內管壁之待測電荷相依之外壁總電荷，此舉可解決流體管路之外管壁之靜電累積之干擾，且由於外管壁之外壁總電荷會小於內管壁之待測電荷，因此在流體管路之外管壁之外，仍可感應並測量得到內管壁之待測電荷與外管壁之外壁總電荷之總和效應的感應結果，故可達到在流體管路之外部量測的方式，即時監控流體管路之內管壁之靜電累積量。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (9)
- 一種流體管路內部靜電量測系統，包括： 一接地金屬板，配置於一流體管路之一外管壁，藉以與該外管壁形成一接地作用，使該接地金屬板具有一感應電荷，該感應電荷係感應並與該外管壁具有之一外壁既存電荷加總為一外壁總電荷，且該外壁總電荷相依於該流體管路之一內管壁之一待測電荷； 一靜電感測裝置，耦接於該接地金屬板，藉以感測該接地金屬板上方之靜電電壓值；以及 一處理裝置，連接於該靜電感測裝置，藉由該接地金屬板上方之靜電電壓值，以獲得該流體管路之該內管壁之該待測電荷之電壓值。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體管路內部靜電量測系統，其中該靜電感測裝置係分離於該接地金屬板。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體管路內部靜電量測系統，其中該靜電感測裝置係組合於該接地金屬板。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體管路內部靜電量測系統，其中該接地金屬板係選自由導體銅、銀、金、白金、鋅、鎳、鋁、鈷、鐵、鋼、錫、鉛或鈦所構成群組其中之一或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體管路內部靜電量測系統，其中該外壁總電荷與該待測電荷之比值小於1。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體管路內部靜電量測系統，其中該接地金屬板上方之該靜電電壓值係與該流體管路之該內管壁之該待測電荷之電壓值呈一線性相關。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體管路內部靜電量測系統，其中該靜電感測裝置係選自單一電極或複材所構成群組其中之一或其組合。
- 一種流體管路內部靜電量測方法，包括以下步驟： 配置一接地金屬板於一流體管路之一外管壁； 藉由該接地金屬板與該外管壁形成一接地作用，其中該接地金屬板具有一感應電荷，該感應電荷係感應並與該外管壁具有之一外壁既存電荷加總為一外壁總電荷，且該外壁總電荷相依於該流體管路之一內管壁之一待測電荷；以及 量測該接地金屬板上方之靜電電壓值，以獲得該流體管路之該內管壁之該待測電荷之電壓值。
- 如申請專利範圍第8項所述之流體管路內部靜電量測方法，其中所述該接地金屬板與該外管壁形成該接地作用的步驟，包括以下步驟： 該接地金屬板由於該內管壁之該待測電荷之電場作用，感應與該內管壁之該待測電荷極性相反的該感應電荷。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107142858A TWI675202B (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 流體管路內部靜電量測系統及其方法 |
| US16/232,810 US10890611B2 (en) | 2018-11-30 | 2018-12-26 | Electrostatic measuring system for inner wall of fluid pipeline and measuring method thereof |
| CN201910026101.9A CN111257660B (zh) | 2018-11-30 | 2019-01-11 | 流体管路内部静电测量***及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107142858A TWI675202B (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 流體管路內部靜電量測系統及其方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI675202B true TWI675202B (zh) | 2019-10-21 |
| TW202022371A TW202022371A (zh) | 2020-06-16 |
Family
ID=69023523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW107142858A TWI675202B (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 流體管路內部靜電量測系統及其方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10890611B2 (zh) |
| CN (1) | CN111257660B (zh) |
| TW (1) | TWI675202B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109975623B (zh) * | 2019-03-15 | 2020-12-18 | 江苏大学 | 一种静电雾化喷头荷质比测量***及其测量方法 |
| TWI749572B (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-11 | 帆宣系統科技股份有限公司 | 主動流體靜電消除系統 |
| US11175261B1 (en) * | 2021-02-17 | 2021-11-16 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Pipeline static charge detection and dissipation systems and methods |
| KR102507865B1 (ko) * | 2021-04-19 | 2023-03-08 | 울산과학기술원 | 미세 유체 센서 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW590216U (en) * | 2001-07-19 | 2004-06-01 | Shiue-Chang Yang | Electrostatic ground monitoring apparatus |
| CN101131408A (zh) * | 2006-12-31 | 2008-02-27 | 台达电子电源(东莞)有限公司 | 静电检测装置 |
| US20090295400A1 (en) * | 2005-08-24 | 2009-12-03 | Stefan Wilhelm | Electrostatic partricle sensor |
| CN103221831A (zh) * | 2011-02-09 | 2013-07-24 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 静电带电测量方法和装置 |
| CN104316779A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-01-28 | 北京华清茵蓝科技有限公司 | 阵列式环形静电传感器、气力输送粉体测量装置及方法 |
| CN105129714A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于加油站卸油加油过程的油品静电安全测试装置及方法 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4258736A (en) * | 1978-09-06 | 1981-03-31 | Bestobell Mobrey Limited | Electrostatic monitoring system |
| JP2526158B2 (ja) * | 1990-04-27 | 1996-08-21 | 舎人 石山 | コヒ―ラと発光ダイオ―ドからなる検出器 |
| US5042299A (en) | 1990-07-23 | 1991-08-27 | Iimorrow, Inc. | Capacitive fluid level sensor |
| FI98661C (fi) * | 1995-09-08 | 1997-07-25 | Oras Oy | Menetelmä ja järjestely nesteen, erityisesti veden virtausnopeuden mittaamiseksi |
| US5945831A (en) | 1997-06-10 | 1999-08-31 | Sargent; John S. | Volume charge density measuring system |
| CN2514354Y (zh) * | 2001-08-17 | 2002-10-02 | 杨学昌 | 静电接地监测装置 |
| EP1610119A1 (en) | 2004-06-24 | 2005-12-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Capacity type liquid state detecting sensor |
| CN100420952C (zh) * | 2005-03-07 | 2008-09-24 | 中国科学院电子学研究所 | 静电梳齿激励差分检测式微型电场传感器 |
| US7432725B2 (en) * | 2006-03-15 | 2008-10-07 | Freescale Semiconductor, Inc. | Electrical field sensors for detecting fluid presence or level |
| US7848068B2 (en) * | 2006-09-07 | 2010-12-07 | Industrial Technology Research Institute | ESD protection circuit using self-biased current trigger technique and pumping source mechanism |
| JP5112808B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2013-01-09 | 筑波精工株式会社 | 静電型補強装置 |
| CN202033429U (zh) * | 2010-12-24 | 2011-11-09 | 北京东方计量测试研究所 | 一种防静电屏蔽袋测试装置 |
| CN202002979U (zh) * | 2011-03-17 | 2011-10-05 | 湖州师范学院 | 一种管路带电量的测量装置 |
| US8820143B2 (en) | 2011-04-08 | 2014-09-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Leak detection system |
| CN102508050B (zh) * | 2011-11-21 | 2014-08-13 | 重庆工业自动化仪表研究所 | 静电在线测量仪 |
| CN103187416B (zh) * | 2011-12-30 | 2015-09-30 | 财团法人工业技术研究院 | 具有元件充电模式静电放电防护的集成电路 |
| CN102590643A (zh) | 2012-03-07 | 2012-07-18 | 厦门大学 | 气固两相管流静电测量装置及测量方法 |
| JP6161619B2 (ja) | 2012-10-05 | 2017-07-12 | Ckd株式会社 | 静電容量式変位センサ |
| JP6231812B2 (ja) | 2013-08-09 | 2017-11-15 | アズビル株式会社 | 静電容量型圧力センサ |
| US10107839B1 (en) * | 2014-06-12 | 2018-10-23 | Fiber Optic Sensor Systems Technology Corporation | Fiber optic sensor system for detection of electric currents and other phenomena associated with geomagnetic disturbances |
| CN104237605B (zh) * | 2014-09-04 | 2018-01-09 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种高压静电电压测量装置 |
| CN204417613U (zh) | 2014-11-14 | 2015-06-24 | 内蒙古乌海化工有限公司 | 电解槽阳极进液管线静电消除装置 |
| CN204514367U (zh) * | 2015-02-12 | 2015-07-29 | 西安理工大学 | 一种气固两相流参数检测装置 |
| CN204462262U (zh) | 2015-03-12 | 2015-07-08 | 大连汇森静电技术有限公司 | 管道式物料电荷量测量器 |
| US10224981B2 (en) * | 2015-04-24 | 2019-03-05 | At&T Intellectual Property I, Lp | Passive electrical coupling device and methods for use therewith |
| CN105277804B (zh) | 2015-11-28 | 2019-01-22 | 沈阳华兴防爆器材有限公司 | 一种输送管道内部静电在线检测装置 |
| CN106643929A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-10 | 辽宁石油化工大学 | 一种基于电荷放大器的静电传感器测量电路 |
| US10120014B2 (en) * | 2017-01-24 | 2018-11-06 | The Boeing Company | Systems and methods for propagating brush discharge testing |
-
2018
- 2018-11-30 TW TW107142858A patent/TWI675202B/zh active
- 2018-12-26 US US16/232,810 patent/US10890611B2/en active Active
-
2019
- 2019-01-11 CN CN201910026101.9A patent/CN111257660B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW590216U (en) * | 2001-07-19 | 2004-06-01 | Shiue-Chang Yang | Electrostatic ground monitoring apparatus |
| US20090295400A1 (en) * | 2005-08-24 | 2009-12-03 | Stefan Wilhelm | Electrostatic partricle sensor |
| CN101131408A (zh) * | 2006-12-31 | 2008-02-27 | 台达电子电源(东莞)有限公司 | 静电检测装置 |
| CN103221831A (zh) * | 2011-02-09 | 2013-07-24 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 静电带电测量方法和装置 |
| CN104316779A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-01-28 | 北京华清茵蓝科技有限公司 | 阵列式环形静电传感器、气力输送粉体测量装置及方法 |
| CN105129714A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于加油站卸油加油过程的油品静电安全测试装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10890611B2 (en) | 2021-01-12 |
| CN111257660B (zh) | 2022-01-04 |
| CN111257660A (zh) | 2020-06-09 |
| TW202022371A (zh) | 2020-06-16 |
| US20200174054A1 (en) | 2020-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI675202B (zh) | 流體管路內部靜電量測系統及其方法 | |
| TWI446253B (zh) | Single - layer sensing layer of two - dimensional capacitive touchpad | |
| WO2015176551A1 (zh) | 提高静电收集法测氡仪探测灵敏度的方法及装置 | |
| US20090085585A1 (en) | Apparatus, system, and associated method for monitoring surface corrosion | |
| CN107632212B (zh) | 一种粉体静电实时监测器 | |
| CN104969064A (zh) | 用于确定关注界面的位置的方法和设备、以及发明的计算程序领域 | |
| CN103268802A (zh) | 一种检测地下金属管道腐蚀情况的磁化装置及检测方法 | |
| CN106090627A (zh) | 一种基于电容法的排水管堵塞检测方法与装置 | |
| CN206258069U (zh) | 一种嵌入式断面裂缝测量装置 | |
| JP2008519260A (ja) | イオンバランスモニタ | |
| Gu et al. | Particle Transport–Based Triboelectric Nanogenerator for Self‐Powered Mass‐Flow Detection and Explosion Early Warning | |
| Wang et al. | Simulations and experiments of the generation apparatus of the DC electric field with the space charge | |
| Voss et al. | Difference reconstruction methods for electrical capacitance tomography imaging of two-dimensional moisture flow in concrete | |
| KR20120017258A (ko) | 박막 대전 센서 | |
| CN105301365B (zh) | 非接触式流体电阻抗测量装置及方法 | |
| CN209214689U (zh) | 一种电容气固两相流测量装置 | |
| CN110194372A (zh) | 实时测量静电的装置、气力输送实验***及实验方法 | |
| Kasashima et al. | Detection of microarc discharge using a high-speed load impedance monitoring system | |
| TW574744B (en) | Misalignment test structure and method thereof | |
| JP2012008052A (ja) | 帯電量測定装置 | |
| Abraham et al. | FDTD simulated propagation of electromagnetic pulses due to PD for transformer diagnostics | |
| US9804078B2 (en) | Multiple coupon apparatus for cathodic protection testing | |
| CN204789894U (zh) | 一种变压器带电检测装置 | |
| Glor et al. | Electrostatic ignition hazards in insulating or dissipative tubes and hoses for pneumatic transfer of powders—Measurements and model calculations | |
| Baluprithviraj et al. | Design and Development of Thickness Measuring System for Copper Wire |