4 Fabricantes de Instrumentos Electrostáticos en 2024

¿Qué es un Instrumento Electrostático?

Un instrumento electrostático mide la tensión de la electricidad estática generada en la superficie de un objeto.

Está equipado con un sensor de potencial superficial que permite la medición sin contacto y se dirige a un objeto no medido. Los instrumentos para medir la electricidad estática también se denominan medidores de potencial superficial o medidores de potencial electrostático y se utilizan principalmente en procesos de producción de la industria manufacturera, aunque también existen instrumentos para entornos de instalación.

Usos de los Instrumentos Electrostáticos

A continuación se enumeran algunos de los problemas causados por la electricidad estática en los procesos de producción y, para tomar medidas para evitarlos, primero es necesario medir con precisión la magnitud de la electricidad estática generada. La magnitud de la electricidad estática también se mide al verificar y evaluar la eficacia de las contramedidas. Dependiendo del proceso, también puede utilizarse para supervisar constantemente la generación de electricidad estática.

1. Adhesión de Objetos Extraños

Pueden producirse problemas cuando objetos extraños cargados (por ejemplo, polvo) se adhieren a un producto cargado. En el proceso de pintura, por ejemplo, esto puede provocar un recubrimiento desigual.

2. Destrucción Electrostática (Destrucción ESD)

Los componentes semiconductores, como los circuitos integrados, pueden ser destruidos por descargas electrostáticas.

3. Mal Funcionamiento

Los equipos (balanzas electrónicas, controladores de peso, detectores de metales, etc.) que funcionan con corrientes y tensiones mínimas pueden verse afectados por ruidos electromagnéticos cuando se produce una descarga de electricidad estática.

4. Descargas en el Cuerpo Humano

Las descargas electrostáticas de objetos cargados en el cuerpo humano no sólo causan dolor e incomodidad al cuerpo humano, sino que también pueden causar problemas en los equipos e ignición (encendido de materiales combustibles).

Principio de los Instrumentos Electrostáticos

Cuando la superficie de un objeto se carga y se genera electricidad estática, se crea un campo eléctrico en las proximidades. Los instrumentos electrostáticos miden la intensidad de este campo eléctrico y calculan la tensión de la electricidad estática. El principio de un instrumentos electrostáticos típico (medidor de potencial de superficie) es el siguiente:

Los sensores de potencial superficial utilizan el fenómeno de la inducción electrostática: cuando el electrodo sensor recibe una intensidad de campo electrostático Eo (proporcional a la tensión de carga Vo) de un objeto cargado, se acumula una carga inducida q en la superficie del electrodo sensor. Si se coloca entre el electrodo de detección y el objeto una placa de blindaje de un tamaño que cubra todo el electrodo de detección y se hace girar a una velocidad constante, la carga inducida q acumulada en el electrodo de detección se descarga en el momento en que la placa de blindaje lo cubre, y cuando la placa de blindaje pasa, la carga inducida q se acumula de nuevo. Este movimiento periódico de la carga q, es decir, la magnitud de la corriente alterna Is, depende de la intensidad del campo eléctrico, por lo que la tensión de carga Vo en la superficie del objeto puede determinarse midiendo la corriente Is.

Sin embargo, en el método de medición anterior, el valor medido depende en gran medida de la distancia entre el sensor de potencial de superficie y el objeto a medir. Como el campo eléctrico se debilita a mayor distancia del objeto a medir, es inevitable que el valor medido parezca menor. Por lo tanto, es necesario mantener la distancia entre el objeto de medición y el sensor de potencial superficial a la distancia especificada.

Otro dispositivo para resolver el problema anterior de la dependencia de la distancia de medición es el medidor de potencial superficial del tipo de retroalimentación de tensión. Esto implica conectar una fuente de alimentación de alto voltaje al electrodo de detección y ajustar la salida de voltaje de la fuente de alimentación de alto voltaje para que la corriente alterna Is sea cero. La corriente Is deja de fluir cuando la tensión del objeto a medir y la tensión del sensor son iguales, por lo que la tensión de salida de la fuente de alimentación de alta tensión es igual a la tensión cargada del objeto a medir en ese momento.

Cómo utilizar los Instrumentos Electrostáticos

Para medir la carga estática de un objeto cargado con un instrumento electrostático estándar, se utiliza el siguiente procedimiento.

1. Colocar el sensor de potencial superficial a la distancia especificada por el Instrumentos Electrostáticos de medida, con el electrodo de detección del sensor de potencial superficial paralelo a la superficie a medir
2. Ajustar el rango de medición por encima de la tensión esperada e iniciar la medición. Cuando se obtiene un valor de medición aproximado, se iguala el rango de medición y se adopta el valor medido.

Cuando se mide con un medidor de potencial superficial con realimentación de tensión, el electrodo de detección del sensor de potencial superficial se coloca paralelo a la superficie del objeto que se va a medir, pero no es necesario definir estrictamente la distancia al objeto. La tensión de la fuente de alimentación de alta tensión se aumenta gradualmente hasta encontrar el punto en el que la corriente alterna que fluye hacia el electrodo de detección se hace cero. La tensión de salida de la fuente de alimentación de alta tensión en este punto es la tensión cargada del objeto de medición y la unidad de medida es V o KV. Es importante seleccionar el instrumento adecuado asumiendo la tensión máxima de la electricidad estática.

Más información sobre Instrumentos Electrostáticos

Causas y Prevención de la Electricidad Estática

Se conocen los siguientes mecanismos de generación de electricidad estática.

1. Desprendimiento de Carga

Esto ocurre cuando se despegan objetos superpuestos, por ejemplo, cuando se arranca una película protectora de una lámina de plástico.

2. Carga por Fricción

Se produce cuando los objetos rozan entre sí, por ejemplo, al mezclar cosas, al quitarse la ropa o cuando los motores giran.

3. Otras Cargas

Pulverización, carga de polvo, etc. Los instrumentos electrostáticos se utilizan para medir la carga electrostática de los objetos expuestos a estas condiciones. En particular, los componentes semiconductores son muy propensos a fallar debido a descargas electrostáticas, por lo que es necesario comprobar periódicamente el proceso con instrumentos electrostáticos. Los siguientes son ejemplos concretos de objetivos de medición en procesos de producción.

1. Bandejas que contienen semiconductores y otros componentes electrónicos y sus piezas, sus películas protectoras y estanterías de almacenamiento
2. Ropa de trabajo, calzado de trabajo, mesas de trabajo, sillas y superficies del suelo
3. Bandas de tierra y accesorios de tierra
4. Equipos de fabricación, como equipos de producción, máquinas de inspección, plantillas y herramientas, soldadores, etc.
5. Estándares de trabajo y sus estuches protectores de plástico
6. Piezas de visualización de monitores.
7. Diversos tipos de películas adquiridas.

Cuando la generación de electricidad estática es inevitable, se instalan ionizadores y otros eliminadores de estática para eliminar activamente la electricidad estática, pero la medición mediante instrumentos electrostáticos es esencial para garantizar su eficacia.