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CPM-374平板式静电分析仪技术参数
点击次数:114 发布时间:2018/5/14

德国科纳沃茨特Kleinwachter平板离子风机测试仪CPM-374平板式静电分析仪
Charge Plate Monitor CPM-374  
也叫平板离子风机测试仪,平板式静电分析仪,静电场分析仪

 
1.德国科纳沃茨特Kleinwachter CPM-374充电板衰减监测仪描述 
CPM-374 由计时器、高压产生器、静电场探头、和电极板构成,可以测量直流电位、静电场强和电极板上的电位衰减时间及离子平衡度。最新6.10版CPM-374有3个测量模式可以选择:  
  充电板模式(Charge Plate Mode) 
  电压表模式(Voltmeter Mode) 
  场强仪模式(Electrostatic Field Meter Mode) 
 
CPM-374产品特性: 
  CPM-374体积小巧,内部可充电池供电,方便移动使用,也可外接AC电源以长时间工作 
  仪器所有功能由2个按键操作,良好的人机交互界面,操作方便 
  配套KL Read Out软件可以将测量结果输出电脑,进行分析,同时可远端控制仪器 
  高压产生装置带有限流电阻(1016Ω以上),非常安全 
  计时器采用触发式设计,保证计时精确 
 
德国科纳沃茨特Kleinwachter CPM-374静电场分析仪参数: 
产品尺寸  152 x 152 x 152mm 
产品重量  1.5kg 
显示  100 x 24mm,2行16位LCD显示屏 
测量范围 
充电板模式:+/-1000V(计时分辨率0.1 秒) 
静电压表模式:+/-2000V(MK11);+/-4000V(PLATE) 
场强仪模式:+/-200kV/m 
PC接口  RS232接口,9-pol. Sub-D Connector 
内置可充电池  7.2V,1300mAh 
电池连续工作时间  4小时 
电池充电时间  最长不要超过14小时 
外部电源  230V/50Hz — 12VDC/750mm电源适配器/充电器 
消耗电流  外部电源:600mA;电池:150mA 
工作环境温度  0-40℃ 
工作环境相对湿度  10-60% 
 
CPM-374标准配置: 
CPM-374主机:   1台    MK11探头:    1个 
电源适配器/充电器: 1个    PTFE绝缘测试线(1米长):1条 
接地线:   1条    绝缘钳:    1个 
数据线:   1条    仪器支撑杆:   3个 
配套软件光盘:   1个    导静电手提箱:    1个 
校正证书:    1份    操作说明书:   2份 
 
选项配置: 
832钳形电极 
222009重锤电极 
POM绝缘基板 

 
2.  仪器示意图 
(1)电极板       (90)功能键B 
(2)绝缘支撑      (10)手柄 
(3)显示屏       (11)RS232串口 
(4)功能键A      (12)电源适配器插孔 
(5)保护盖       (13)支撑杆安装孔(3个) 
(6)探测头       (14)信号输出插孔 
(7)插头       (15)接地插孔 
(8)高压输出端子     (16)接地插孔 
 
3.  德国科纳沃茨特Kleinwachter平板离子风机测试仪CPM-374测量模式  
3.1. 开机/关机 
快速按1次<B>键开机,开机后首先显示仪器版本号和校正时间,显示如下: 

当采用电池工作时,LCD屏幕背景灯不亮。接入外部电源使用时背景灯保持常亮。 
按住<B>键约2秒,仪器关机。 
 
注意!CPM-374具有自动关机功能,当待机时间超过10分钟,自动关机。CPM-374也可接外部220VAC电源,由外接AC电源供电时,仪器不会自动关机。 
 
 
3.2. 测量模式描述 
CPM-374具有三种测量模式,功能如下:  
  充电板模式(Charge Plate Mode) 
在该模式下,仪器内置高压产生器产生1000V(可选择)电压施加到充电板上,然后测试并记录电压衰减时间及充电板上的残余电压(Offset)。该模式符合IEC 61340-5-1规范测量静电消除器散电时间和离子平衡度,还符合IEC 61340-2-1规范(方式二)和  SAE J1645规范用于测量材料静电衰减期。具体操作详见第4章节。 
 
  电压表模式(Voltmeter Mode) 
在该模式下CPM-374为一台直流电压表,用于测试直流电压。 
电压表模式下分【MK11】和【PLATE】子模式。【MK11】子模式测试范围为+/-2000V;【PLATE】子模式测试范围为+/-4000V。具体操作详见第5章节。 
 
 场强仪模式(Electrostatic Field Meter Mode) 
该模式用于测量仪器探头所在位置的静电场场强。如果知道探头到被测物体间的距离,可以计算出物体表面的静电位。具体操作详见第6章节。  
 
3.3. 测量模式选择 
开机后屏幕短暂显示版本号和校正时间,然后显示上一次关机时的操作模式。例如上一次关机时的操作模式为充电板模式(Charge Plate Mode),显示如下: 
 
如果使用该模式操作,按<A>键开始。如需选择其他模式,按<B>键,每按一次<B>键屏幕更换一种操作模式,各操作模式显示如下:  
DECAY TIME: AUTO 
PRESS START! 

注意!在“电压表模式”和“场强仪模式”下,屏幕右上角显示的是测试量程,右下角是实时读数。按<A>键可以更换量程。 


4.  充电板模式(Charge Plate Mode) 
4.1. 静电消除器性能测试 
按3.3 描述的方式选择充电板模式,在该模式下CPM-374内置的高压产生装置输出电压到金属极板上。计时器记录金属极板电位衰减的时间,测试完衰减时间后,测试静电消除器的离子平衡度(正负离子差额)。 
 
4.1.1. 按初始设置操作 
CPM-374出厂初始设置如下: 
  测试方式:自动(自动测试正/负电压衰减时间) 
  衰减时间:1000V-100V(测试从1000V下降到100V的时间) 
  离子平衡度测试时间:10s 

 
按<A>键后,内置高压装置施加正1200V以上电压到金属板上,屏幕显示: 
上行表示将测试+1000V衰减到+100V所需时间,下行表示金属极板已被施加+1200V以上的电压。当静电消除器的离子风吹到金属极板表面,电压开始衰减,电压降到+1000V时,触发计时器开始计时,屏幕显示: 
  
上行表示实时时间,下行表示实时电压。当电压降到+100V时计时停止。 
 
稍后内置高压装置施加负1200V以上电压到金属板上,屏幕显示: 
  
上行表示将测试-1000V衰减到-100V所需时间,下行表示金属极板已被施加-1200V以上的电压。当静电消除器的离子风吹到金属板极表面,电压开始衰减,电压降到-1000V时,触发计时器开始计时,屏幕显示: 
  
上行表示实时时间,下行表示实时电压。当电位衰减到-100V时计时停止。 
 
接着开始测试离子平衡度,屏幕显示: 
 
上行表示测试时间,下行表示离子平衡度(过剩电压),到达所设置的测试时间后测试停止。 
 
 
4.1.2. 保存数据 
测试结束后,按<A>键保存数据,屏幕显示:  
 
按<A>键保存数据,按<B>键不保存。  
 
按<A>键保存数据,屏幕显示: 
上行表示文件编号,按<A>键同意。按<B>键更改文件编号,按<B>键后屏幕显示: 
按<A>键可以改变文件号的十位数,按<B>键改变文件号的个位数。设置完文件号后约3秒, 屏幕返回到保存数据页面,这时按<A>键保存,屏幕显示: 
 
如果按<A>键保存数据时,内存已满,屏幕显示:  
接着屏幕显示: 
 
按<A>键删除以前的记录并保存最新的测试数据。按<B>键不删除记录,最新测试数据不会被保存。  
 
4.1.3. 更改初始设置 
开机后,按<B>键选择“充电板模式”,然后同时按住<A>和<B>键进入该模式的设置界面, 屏幕显示: 
按<B>键不设置,按<A>键进行设置,屏幕显示: 
 
测试模式有以下三种选择: 
  AUTO:自动测试正和负电压衰减时间 
  POS:只测试正电压衰减时间 
  NEG:  只测试负电压衰减时间 
 
每按一次<B>键,屏幕更改一种测试模式,选定一种模式后按<A>键确认。  
然后进行下一项目设置,屏幕显示: 
  
测试开始电压可以选择从500V到1000V,按<A>键保持原来设置不变。按<B>键改变开始电压,每按一次<B>键,增加50V,屏幕按以下次序循环: 
    500V → 550V → …→ 900V → 950V → 1000V → 500V      
选定开始电压后,按<A>键确认。  
然后进行下一项目设置,屏幕显示: 
 
测试结束电压可以选择从0V到500V,按<A>键保持原来设置不变,按<B>键改变结束电压, 每按一次<B>键,增加50V,屏幕按以下次序循环:  
   0V → 50V → 100V → …→ 400V → 450V → 500V → 0V     
选定结束电压后,按<A>键确认。 
 
然后进行下一项目设置,屏幕显示:  
 
测试离子平衡度时间可以选择从0秒到10分钟。按<A>键保持原来设置不变,按<B>键改变测试时间,每按一次<B>键,改变一个时间。一分钟以内每按1次<B>键增加10秒,一分钟以上每按1次<B>键增加1分钟,屏幕按以下次序循环: 
 
   0s → 10s →… → 50s → 1min → 2min →…→ 10min → 0s      
 
选定离子平衡度测试时间后,按<A>键确认。 
 
 
屏幕会要求再次确认,显示如下: 
按<A>键确认,按<B>键重新开始设置。 
 
按<A>键确认后,屏幕要求是否删除以前设置,显示如下:  
如果采用最新设置,必须按<A>键删除原来的设置。按<B>键不保存最新设置,仍然采用原来的设置。 
 
按<A>键保存最新设置并退出设置界面,屏幕显示: 
按<B>键不改变原来设置并退出设置界面,屏幕显示: 

4.1.4. 充电板模式校正 
CPM-374具有自校正功能,在充电板模式下,同时按住<A>和<B>键进入设置界面,屏幕显示:  
按<B>键不进行设置,进入校正界面,屏幕显示: 
 
按<A>键校正,按<B>键不校正并退出设置界面。 
 
按<A>键进行校正,屏幕显示: 
几秒钟后校正完毕并自动退出设置界面。 
 
注意!仪器校正时,  应避免任何外部电压接触金属板和探测头。 
注意!仪器校正时,  应保证仪器接地良好。 

 
4.2. 材料静电衰减期测试  
在充电板模式下可以测试材料的静电衰减时间。CPM-374充电板尺寸为150mm x 150mm,电容为20pF。在该充电板上施加一定的电荷量(通过电压表示),然后测试材料把这些电荷导入大地所需的时间。注意!最高测试电压+/-1000V。 
 
4.2.1. 平整材料静电衰减期测试 
根据IEC 61340-2-1方式二测试平整材料的静电衰减时间,按下图安装测试设备: 
 
安装及测试步骤: 
1) 把试样放置到CPM-374仪器充电极板上,仪器调到PLATE模式测试试样本身是否带有电位 
2) 用黄色绝缘测试线连接222009重锤电极到CPM-374仪器背部的接地孔(15) 
3) CPM-374仪器背部接地孔(16)接地 
4) CPM-374仪器通过RS232-USB转换器连接笔记本电脑(台式机可以直接插到DB9端口) 
5) 把仪器调到充电板模式(Charge Plate Mode),按第4章节描述设置开始电压和结束电压 
6) 在电脑软件界面选择CPM-Mode,点击“Start Measure”开始测试 
7) 当仪器屏幕显示U > 1200V后,把222009重锤电极放到试样上,放置时保持动作平缓 
10)当充电板上电压降到所设定的结束电压后,计时停止 
11)接着仪器测试材料上残留电压(Offset) 
13)测试结束后可以在软件界面查看衰减曲线及保存数据 
 
注意!不要采用自动测试模式,应采用手动模式分别测试正和负电压衰减时间。在进行下一次测试前,确保材料、充电板和重锤电极上无残留电压。 

 
4.2.2. 管材及细小材料静电衰减期测试 
对于管材、细小或非规则物体应采用钳形电极夹住试样进行测试,这种方式符合SAE J1645静电衰减测试规范。 
 
安装及测试步骤: 
1) 把配套绝缘钳夹在CPM-374仪器充电板上 
2) 用红色测试线连接绝缘钳和832钳形电极1 
3) 把试样放置在绝缘基板上(基板要求3mm厚,10TΩ阻值以上) 
4) 用832钳形电极1夹住试样一端 
5) 把832钳形电极2连接到CPM-374仪器背部接地孔(15),仪器接地孔(16)接地 
6) CPM-374通过RS232-USB转换器连接笔记本电脑(台式式机可以直插入DB9端口) 
7) CPM-374开机并调到PLATE模式,检查试样本身是否带有电位 
8) 然后把仪器调到充电板模式(Charge Plate Mode),按第4章节描述设置开始电压和结束电压 
9) 在电脑软件界面选择CPM-Mode,点击“Start Measure”开始测试 
10) 当仪器屏幕显示U > 1200V后,把832钳形电极2夹到试样另一端或要求的测试点 
11) 当充电板上电压降到所设定的结束电压后,计时停止 
12) 接着仪器测试材料上残留电压(Offset) 
13) 测试结束后可以在软件界面查看衰减曲线及保存数据 
 
注意!CPM-374时间分辨率为0.1秒,如果衰减时间小于0.1秒或发生硬接地情况,有可能造成仪器屏幕显示错误,这时需要先关机然后重新开机。  
 
 
4.2.3. 常用物品静电衰减时间测试 
CPM-374可以符合IEC 61340-2-1规范测试防静电腕带、指套、手套和工具等物品的静电衰减时间,可以在现场快速检测常用防静电(静电消散)物品是否合格。 
 
测试步骤 
1) 按上图安装测试设备,CPM-374调到充电板模式(Charge Plate Mode) 
2) 戴上标准手腕带(具有1MΩ限流电阻),手腕带接地 
3) 按A键开始测试,充电极板上电压达到1200V以上 
4) 戴上指套或手套或用工具接触充电极板,保持稳定紧密接触 
5) 充电极板上电位降到100V后,测试结束,仪器显示1000V-100V的衰减时间及残留电压  
 
常用防静电物品静电衰减时间要求(1000V-100V):  
静电消散台垫:     < 2 秒 
手腕带:     < 0.1 秒 
静电消散指套、手套:  < 2 秒 
静电消散镊子、毛刷等工具:  < 2 秒 
静电电阻大于1011Ω的工具:  < 10 秒 
静电消散包装材料:    < 2 秒 
静电消散座椅:     < 2 秒 
静电消散工衣工帽:    < 2 秒 
 
 工具 
手腕带接地 
接地线 

 
4.2.4. 静电衰减测试电极参数  
222009重锤电极 
  接触面导电橡胶垫电阻小于100Ω 
 导电橡胶垫硬度为邵氏A级别65-70 
 导电橡胶垫直径:63mm 
  重量:2.5kg 
 
POM绝缘基板 
  绝缘基板尺寸:210mm x 290mm 
  绝缘基板厚度:3mm 
  绝缘基板电阻:大于1013Ω 
 
832钳形电极 
  测试接触面为电阻率0.08Ω-cm的导电橡胶垫 
  导电橡胶硬度为邵氏A级65-70 
  导电橡胶垫尺寸:钳口一端6mm x 6mm,  另一端6mm x 3mm 
  钳形电极咬合力:4.5 公斤 
  
 
5.  电压表模式(Voltmeter Mode)  
按3.3描述选择电压表测试模式,在该模式下,分为以下2个子模式: 
  PLATE子模式:测量充电板上的电压 
  MK11子模式:移除充电板后,把配套MK11探头放置在CPM-374仪器探头上,采用配套黄色PTFE缆线一端插入MK11探头,另一端接触直流高压源或静电源 

5.1. 电压表子模式选择  
开机后,按<B>键选择“电压表模式”,然后同时按住<A>和<B>键进入设置界面,屏幕显示:  
按<A>键选择子模式,按<B>键不进行设置。 
 
 
5.2. PLATE子模式操作  
PLATE子模式屏幕显示如下(例如): 
  V-METER:表示仪器处于电压表模式 
  PLATE:表示处于电压表模式的PLATE子模式 
  ±100V:表示选择0-±100V的测试量程 
  0.3V:表示实时读数 
 
PLATE子模式最大量程为±4kV,每按一次<A>键,屏幕上行的右角量程按以下顺序循环改变:  
   100V → 400V → 1kV → 4kV → 100V    
 
PLATE子模式量程、显示单位及分辨率: 
 
采用PLATE子模式可以把大电容物体放置在充电板上测试物体电位,例如人体用手接触充电板即可测试运动所产生的静电位。另外在材料衰减测试前应先用该模式检查材料本身是否带电,如果材料带电应采用离子风机消除后再进行衰减测试。PLATE模式最大量程为4kV。
在电脑软件界面选择V-Meter模式可以远端控制和记录数据及显示曲线。 
  
 
5.4. 电压表模式校正  
CPM-374具有自校正功能,在电压表模式下,同时按住<A>和<B>键进入设置界面后,屏幕显示: 
 
按<B>键清零校正,屏幕显示: 
按<A>键进行校正,屏幕会询问“MK11 FREE?”或“PLATE FREE?”,要求MK11探头或金属板没有接触任何物品并且已经可靠接地。 
 
按<A>键确认开始校正,屏幕显示: 
几秒钟后校正完毕,屏幕自动退出设置界面。 
 
注意!仪器校正时,应避免任何外部电压接触金属板和探测头。 
注意!校正时MK11或金属板必须可靠接地。 
 
6.  场强仪模式  
按3.3描述选择场强仪测试模式,在该模式下测量探头位置的静电场场强。使用场强仪模式时必须移除充电极板,也不要把MK11装在仪器探头上。 
 
 
6.1. 场强仪模式操作  
开机后,按<B>键选择场强仪模式,屏幕显示(例如): 
E-FIELD:表示仪器处于场强仪模式 
±50kV/m:表示量程为0-±50kV/m 
0.1kV/m:表示实时读数 

 
在场强仪模式下最大量程为±200kV/m,每按1次<A>键,屏幕上行的右角量程按以下顺序
循环改变: 
   5kV/m → 20kV/m → 50kV/m → 200kV/m → 5kV/m    
 
场强仪模式量程、显示单位及分辨率: 
 
注意!使用场强仪模式时,必须拆除金属板,同时不要安装MK11探头。 
 
 
6.2. 采用场强仪模式非接触测量静电位  
场强仪模式下读数是仪器探头位置的静电场场强,如果确定探头到静电源的距离,可以计算出静电源物体表面的静电位。 
静电位(U) =  静电场场强(E) x  测试距离(D) 
 
例如仪器读数为20kV/m,  探头距离静电源0.1m,静电源物体表面电位: 
20kV/m x 0.1m = 2kV 
 
 
6.3. 场强仪模式校正  
在场强仪模式下,同时按住<A>和<B>键进入校正界面,屏幕显示:  
 
按<A>键清零校正,屏幕继续显示:  
 这时询问是否把金属保护盖罩在探头上,把配套金属保护盖罩在探头上并按<A>键确认,然后开始校正,屏幕显示:  
 
几秒钟后校正完毕,屏幕自动退出设置界面。 
 
注意!仪器校正时,应避免任何外部电压接触金属板和探测头。 
注意!校正时金属保护盖必须罩住探头。 
 

7.   屏幕其他信息显示  
如果仪器内部静电计发生故障,屏幕显示: 
 
这时需要返回原厂维修。 
 
如果电池电量低于6.7V,屏幕显示: 
这时请使用配套电源适配器/充电器给仪器充电。充电时应该关机进行,充电时间最长不要超过14小时。 
 
如果电池电量低于6.4V,屏幕显示如下并自动关机: 
 
注意!不要等全部电池用完再充电,全部电池耗尽可能损害电池。 

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