一种人体静电风险预警装置的制作方法

1.本发明属于人体静电风险防控领域，具体涉及一种人体静电风险预警装置。


背景技术：

2.人体静电问题一直是困扰各行各业安全生产的一个重要因素，近些年来人体静电事故时有发生。在石化企业一般通过给操作人员配备防静电鞋、防静电服的方式，来预防人体静电风险，一旦防静电鞋、防静电服质量不合格或超期使用，将产生极大的安全隐患。
3.人体静电放电也是秋冬对很多人的生活产生困扰的一个隐患，很多人为了防止人体静电电击尝试了各种方法，但目前市场上并没有简单有效的方法来预防人体静电电击，最常用的方法其实是将放电点引离人体，属于被动防御。
4.人体静电电压高，就可能与其他导体间发生高能静电放电，而限制人体静电电压，就能避免人体的静电风险，同时也可降低人体被静电电击的困扰。
5.专利cn201310636847.4对人体静电起电特性进行评估，需在特定的区域，组成较复杂，不涉及实时监测；文献“油库区人体静电的危害与防护
”ꢀ
只涉及了油库区人体的静电风险；文献“人体静电分布特性仿真分析
”ꢀ
对人体静电分别进行了仿真分析，未涉及实时监测；文献influence of human body static elimination technology on human electrostatic potential证实人体经腕带接地是最有效的人体静电控制手段，未提出其他有效的人体静电控制手段。


技术实现要素：

6.针对上述技术问题，本发明提出一种人体静电风险预警装置，实时监测人体静电电压，当超过阈值时，进行报警，不但能避免爆炸危险场所的人体静电风险，也可用于避免人体遭受静电电击。
7.本发明是通过以下技术方案实现的：一种人体静电风险预警装置，所述人体静电风险预警装置包括：金属面、静电电压传感器、控制器、报警器、静电释放单元；所述金属面直接与人体接触，与人体实现等电位连接；所述静电电压传感器用于实时测量所述金属面上的静电电压，进而获得实时的人体静电电压数据；所述控制器和所述静电电压传感器连接以获得所述人体静电电压数据，且所述控制器和所述报警器连接；所述控制器根据人员所在的环境需求设置报警阈值，当人体静电电压超过所述报警阈值时，所述报警器报警；所述静电释放单元通过所述所述金属面释放人体静电。
8.进一步地，所述静电释放单元包括：导电杆和静电释放端子；所述静电释放端子设置在所述导电杆的顶部；所述导电杆的底部采用静电亚导体材料，所述导电杆除底部外的其他部分采用金
属；所述静电释放端子也采用静电亚导体材料；所述静电亚导体材料的体积电阻率为10
6-10
10
ω
·
m；当不需要释放人体静电时，所述导电杆和所述金属面的距离为0.1-30mm；当需要释放人体静电时，按压所述静电释放端子，所述导电杆和所述金属面接触连接，人体静电经所述导电杆和所述静电释放端子安全泄放。
9.所述静电释放端子采用按压设计，正常情况不与所述金属面接触，按压时经导电杆与所述金属面直接接触，可安全的释放人体静电。
10.进一步地，所述人体静电风险预警装置还包括：绝缘环；所述绝缘环环绕设置在所述金属面的周围，以使所述金属面成为孤立的金属导体；在人体佩戴前是孤立金属导体，当人体佩戴后人体与这块金属面等电位，测量金属上的电位就是人体电位。
11.进一步地，所述静电电压传感器为非接触式静电电压传感器。
12.进一步地，所述人体静电风险预警装置还包括：定位杆，所述定位杆设置在所述金属面和所述静电电压传感器之间，用于保持所述金属面和所述静电电压传感器之间的距离固定不变，以确保长期监测过程中数值的准确性。
13.进一步地，所述定位杆采用静电非导体材质制备。
14.进一步地，所述人体静电风险预警装置还包括：电压显示屏；所述电压显示屏和所述控制器连接，用于实时显示所述控制器所获得的所述人体静电电压数据。因此，电压显示屏能够实现显示静电电压传感器所采集的人体静电电压数据。
15.进一步地，在爆炸危险场所，所述控制器将所述报警阈值设置为1500v；所述控制器将获得的所述人体静电电压数据上传至其他采集终端。具体是通过蓝牙、rfid等无线通讯方式上传至其他采集终端。
16.进一步地，所述金属面与人体的手腕、脖子部位接触。
17.进一步地，所述金属面（1）为圆形或方形，所述金属面（1）的面积为0.01-400cm2。所述金属面的形状不局限于圆形或方形；且整个人体静电风险预警装置具有小巧的结构，可通过佩戴在手腕或其他与皮肤直接接触的方式，实现人体静电风险预警。
18.本发明的有益技术效果：本发明提供的人体静电风险预警装置，能够实时监测人体的静电电位，当人体静电电位超过阈值时，输出报警信号，提醒佩戴人员及时泄放静电。
19.本发明提供的人体静电风险预警装置，能够用于人体静电风险的预警，避免人体静电危害，同时还可用于评估个人静电防护的有效性。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
21.图1为本发明实施例中一种人体静电风险预警装置的连接示意图；图2是本发明中一种人体静电风险预警装置上表面图；附图标记为：1-金属面、2-绝缘环、3-静电电压传感器、4-定位杆、5-控制器、6-电压显示屏、7-报警器、8-导电杆、9-静电释放端子。
实施方式
22.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
25.本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例
27.如图1所示，一种人体静电风险预警装置，包括金属面1、绝缘环2、静电电压传感器3、定位杆4、控制器5、电压显示屏6、报警器7、导电杆8、静电释放端子9；人体静电风险预警装置的上表面图如图2所示。
28.所述金属面1直接与人体接触，与人体实现等电位；所述绝缘环2环绕金属面1，使金属面成为孤立的金属导体；所述静电电压传感器3实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；所述定位杆4使金属面与静电电压传感器的距离固定不变，确保长期监测过程中数值的准确性；所述控制器5采集静电电压传感器的监测结果，在电压显示屏6实时显示；所述控制器5可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，在爆炸危险场所，报警阈值设置为1500v；所述控制器5可以将电位数据通过蓝牙等方式上传至其他采集终端；所述报警器7当人体电压超过阈值时报警；所述导电杆8底部为静电亚导体材料，其体积电阻率为108ω
·
m，其余为金属，与所述静电释放端子9连接，距离金属面1为5mm；所述静电释放端子9为静电亚导体材质，其体积电阻率为108ω
·
m，按压静电释放端子后，导电杆8与金属面1连接，人体静电经导电杆8与静电释放端子9后安全泄放。
29.实施例2：如图1所示，一种人体静电风险预警装置，包括金属面1、绝缘环2、静电电压传感器3、定位杆4、控制器5、电压显示屏6、报警器7、导电杆8、静电释放端子9；人体静电风险预警装置的上表面图如图2所示。
30.所述金属面1直接与人体接触，与人体实现等电位；所述绝缘环2环绕金属面1，使金属面成为孤立的金属导体；所述静电电压传感器3实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；所述定位杆4使金属面与静电电压传感器的距离固定不变，确保长期监测过程中数值的准确性；所述控制器5采集静电电压传感器的监测结果，在电压显示屏6实时显示；所述控制器5可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，在电子芯片的生产车间，报警阈值设置为35v；所述控制器5可以将电位数据通过蓝牙等方式上传至其他采集终端；所述报警器7当人体电压超过阈值时报警；所述导电杆8底部为静电亚导体材料，其体积电阻率为108ω
·
m，其余为金属，与所述静电释放端子9连接，距离金属面1距离5mm；所述静电释放端子9为静电亚导体材质，其体积电阻率为108ω
·
m，按压静电释放端子后，导电杆8与金属面1连接，人体静电经导电杆8与静电释放端子9后安全泄放。
实施例
31.如图1所示，一种人体静电风险预警装置，包括金属面1、绝缘环2、静电电压传感器3、定位杆4、控制器5、电压显示屏6、报警器7、导电杆8、静电释放端子9；人体静电风险预警装置的上表面图如图2所示。
32.所述金属面1直接与人体接触，与人体实现等电位；所述绝缘环2环绕金属面1，使金属面成为孤立的金属导体；所述静电电压传感器3实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；所述定位杆4使金属面与静电电压传感器的距离固定不变，确保长期监测过程中数值的准确性；所述控制器5采集静电电压传感器的监测结果，在电压显示屏6实时显示；所述控制器5可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，在爆炸危险场所，报警阈值设置为1500v；所述控制器5可以将电位数据通过蓝牙等方式上传至其他采集终端；所述报警器7当人体电压超过阈值时报警；所述导电杆8底部为静电亚导体材料，其体积电阻率为107ω
·
m，其余为金属，与所述静电释放端子9连接，距离金属面1距离5mm；所述静电释放端子9为静电亚导体材质，其体积电阻率为108ω
·
m，按压静电释放端子后，导电杆8与金属面1连接，人体静电经导电杆8与静电释放端子9后安全泄放。
实施例
33.如图1所示，一种人体静电风险预警装置，包括金属面1、绝缘环2、静电电压传感器3、定位杆4、控制器5、电压显示屏6、报警器7、导电杆8、静电释放端子9；人体静电风险预警装置的上表面图如图2所示。
34.所述金属面1直接与人体接触，与人体实现等电位；
所述绝缘环2环绕金属面1，使金属面成为孤立的金属导体；所述静电电压传感器3实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；所述定位杆4使金属面与静电电压传感器的距离固定不变，确保长期监测过程中数值的准确性；所述控制器5采集静电电压传感器的监测结果，在电压显示屏6实时显示；所述控制器5可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，在冬天预防人体静电电击，减少个体静电电击困扰，报警阈值设置为2500v；所述控制器5可以将电位数据通过蓝牙等方式上传至其他采集终端；所述报警器7当人体电压超过阈值时报警；所述导电杆8底部为静电亚导体材料，其体积电阻率为107ω
·
m，其余为金属，与所述静电释放端子9连接，距离金属面1距离5mm；所述静电释放端子9为静电亚导体材质，其体积电阻率为108ω
·
m，按压静电释放端子后，导电杆8与金属面1连接，人体静电经导电杆8与静电释放端子9后安全泄放。
实施例
35.如图1所示，一种人体静电风险预警装置，包括金属面1、绝缘环2、静电电压传感器3、定位杆4、控制器5、电压显示屏6、报警器7、导电杆8、静电释放端子9；人体静电风险预警装置的上表面图如图2所示。
36.所述金属面1直接与人体接触，与人体实现等电位；所述绝缘环2环绕金属面1，使金属面成为孤立的金属导体；所述静电电压传感器3实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；所述定位杆4使金属面与静电电压传感器的距离固定不变，确保长期监测过程中数值的准确性；所述控制器5采集静电电压传感器的监测结果，在电压显示屏6实时显示；所述控制器5可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，在冬天预防人体静电电击，减少个体静电电击困扰，报警阈值设置为2000v；所述控制器5可以将电位数据通过蓝牙等方式上传至其他采集终端；所述报警器7当人体电压超过阈值时报警；所述导电杆8底部为静电亚导体材料，其体积电阻率为107ω
·
m，其余为金属，与所述静电释放端子9连接，距离金属面1距离5mm；所述静电释放端子9为静电亚导体材质，其体积电阻率为107ω
·
m，按压静电释放端子后，导电杆8与金属面1连接，人体静电经导电杆8与静电释放端子9后安全泄放。
实施例
37.如图1所示，一种人体静电风险预警装置，包括金属面1、绝缘环2、静电电压传感器3、定位杆4、控制器5、电压显示屏6、报警器7、导电杆8、静电释放端子9；人体静电风险预警装置的上表面图如图2所示。
38.所述金属面1直接与人体接触，与人体实现等电位；所述绝缘环2环绕金属面1，使金属面成为孤立的金属导体；
所述静电电压传感器3实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；所述定位杆4使金属面与静电电压传感器的距离固定不变，确保长期监测过程中数值的准确性；所述控制器5采集静电电压传感器的监测结果，在电压显示屏6实时显示；所述控制器5可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，在电子行业为预防人体静电风险，报警阈值设置为300v；所述控制器5可以将电位数据通过蓝牙等方式上传至其他采集终端；所述报警器7当人体电压超过阈值时报警；所述导电杆8底部为静电亚导体材料，其体积电阻率为108ω
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m，其余为金属，与所述静电释放端子9连接，距离金属面1距离5mm；所述静电释放端子9为静电亚导体材质，其体积电阻率为108ω
·
m，按压静电释放端子后，导电杆8与金属面1连接，人体静电经导电杆8与静电释放端子9后安全泄放。
39.本发明提供的一种人体静电风险预警装置，包括金属面、绝缘环、静电电压传感器、定位杆、控制器、电压显示屏、报警器、导电杆、静电释放端子；金属面直接与人体接触，与人体实现等电位；绝缘环环绕金属面，使金属面成为孤立的金属导体；静电电压传感器实时测量金属面上的静电电压，也就是人体静电电压；控制器采集静电电压传感器的监测结果，可以根据人员所在的环境需求设置报警阈值，当人体电压超过阈值时报警；静电释放端子为静电亚导体材质，按压静电释放端子后，导电杆与金属面连接，人体静电经导电杆与静电释放端后安全泄放，从而起到预警效果，防止人体静电危害。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述人体静电风险预警装置包括：金属面（1）、静电电压传感器（3）、控制器（5）、报警器（7）、静电释放单元；所述金属面（1）直接与人体接触，与人体实现等电位连接；所述静电电压传感器（3）用于实时测量所述金属面（1）上的静电电压，进而获得实时的人体静电电压数据；所述控制器（5）和所述静电电压传感器（3）连接以获得所述人体静电电压数据，且所述控制器（5）和所述报警器（7）连接；所述控制器（5）根据人员所在的环境需求设置报警阈值，当人体静电电压超过所述报警阈值时，所述报警器（7）报警；所述静电释放单元通过所述所述金属面（1）释放人体静电。2.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述静电释放单元包括：导电杆（8）和静电释放端子（9）；所述静电释放端子（9）设置在所述导电杆（8）的顶部；所述导电杆（8）的底部采用静电亚导体材料，所述导电杆（8）除底部外的其他部分采用金属；所述静电释放端子（9）也采用静电亚导体材料；所述静电亚导体材料的体积电阻率为10
6-10
10
ω
·
m；当不需要释放人体静电时，所述导电杆（8）和所述金属面（1）的距离为0.1-30mm；当需要释放人体静电时，按压所述静电释放端子（9），所述导电杆（8）和所述金属面（1）接触连接，人体静电经所述导电杆（8）和所述静电释放端子（9）安全泄放。3.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述人体静电风险预警装置还包括：绝缘环（2）；所述绝缘环（2）环绕设置在所述金属面（1）的周围，以使所述金属面（1）成为孤立的金属导体。4.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述静电电压传感器（3）为非接触式静电电压传感器。5.根据权利要求4所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述人体静电风险预警装置还包括：定位杆（4），所述定位杆（4）设置在所述金属面（1）和所述静电电压传感器（3）之间，用于保持所述金属面（1）和所述静电电压传感器（3）之间的距离固定不变。6.根据权利要求5所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述定位杆采用静电非导体材质制备。7.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述人体静电风险预警装置还包括：电压显示屏（6）；所述电压显示屏（6）和所述控制器（5）连接，用于实时显示所述控制器（5）所获得的所述人体静电电压数据。8.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述控制器（5）根据人员所在的环境需求设置报警阈值为35-2500v；所述控制器（5）将获得的所述人体静电电压数据上传至其他采集终端。9.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述金属面（1）与人体的手腕、脖子部位接触。10.根据权利要求1所述一种人体静电风险预警装置，其特征在于，所述金属面（1）为圆形或方形，所述金属面（1）的面积为0.01-400cm2。

技术总结
本发明属于人体静电风险防控领域，涉及一种人体静电风险预警装置。所述人体静电风险预警装置包括：金属面、静电电压传感器、控制器、报警器、静电释放单元；所述金属面直接与人体接触，与人体实现等电位连接；所述静电电压传感器用于实时测量所述金属面上的静电电压，获得实时的人体静电电压数据；所述控制器和所述静电电压传感器及所述报警器连接；所述控制器根据人员所在的环境需求设置报警阈值，当人体静电电压超过所述报警阈值时，所述报警器报警；所述静电释放单元通过所述所述金属面释放人体静电。本发明提供的人体静电风险预警装置能够用于人体静电风险的预警，避免人体静电危害，同时本发明还可用于评估个人静电防护的有效性。效性。效性。


技术研发人员：李义鹏 孟鹤 兰琦 李亮亮 孙立富 宫宏 毕晓蕾 陶彬 刘全桢
受保护的技术使用者：中石化安全工程研究院有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/15