Mierniki elektrostatyczne SMC

IZH10 to ręczny, bezkontaktowy miernik napięcia elektrostatycznego (potencjału powierzchni) przeznaczony do szybkiej diagnostyki na stanowiskach ESD. Umożliwia ocenę poziomu naelektryzowania wyrobów, folii, detali z tworzyw, rolek, taśm, a także elementów wyposażenia (blaty, maty, pojemniki), aby zapobiegać wyładowaniom elektrostatycznym oraz problemom procesowym (przyciąganie/odpychanie cząstek, zakłócenia pakowania).

Przyrząd wykorzystuje czujnik pola elektrostatycznego sprzęgnięty z układem przeliczeniowym, który estymuje potencjał powierzchni na podstawie natężenia pola w zadanej odległości referencyjnej. Ponieważ pomiar jest bezdotykowy, nie rozładowuje badanej powierzchni i nie wprowadza błędu przez kontakt, o ile zachowana jest stała geometria i dystans.

Mierniki tego typu pracują z określoną odległością referencyjną (zwykle rzędu kilkudziesięciu milimetrów), którą należy utrzymywać dla uzyskania prawidłowej konwersji „pole → potencjał”. Zbyt mały lub zbyt duży dystans powoduje błąd systematyczny; dlatego korzysta się z wbudowanych wskaźników odległości (np. znaczników, celownika optycznego/diod) lub prowadnic, a wynik należy interpretować tylko dla poprawnej geometrii.

Potencjał (napięcie powierzchniowe) to wielkość wynikowa zależna od ładunku i pojemności układu (geometrii, materiału, otoczenia). IZH10 mierzy potencjał, który jest prosty do oceny ryzyka ESD; pomiar samego ładunku wymagałby kontaktowych metod lub specjalistycznych układów pomiaru pojemności i jest rzadziej stosowany w kontroli operacyjnej.

Wyższa wilgotność względna sprzyja upływom i szybszemu rozładowywaniu, więc odnotujesz niższe poziomy potencjału w tych samych warunkach procesu. Temperatura może wpływać na stabilność elektroniki oraz własności dielektryków; zalecane jest prowadzenie pomiarów przy warunkach zbliżonych do nominalnych warunków procesu i unikanie skrajności.

Zapewnij stabilną odległość, wyeliminuj zakłócenia od silnych źródeł pola (naładowane folie poza badanym obszarem, jonizatory w trybie intensywnym, przewody WN), zadbaj o uziemienie siebie i przyrządu, jeśli producent tego wymaga. Warto też zredukować przepływy powietrza i ruchy, które mogą generować ładunki podczas odczytu.

Tak - urządzenie wskazuje znak potencjału (dodatni/ujemny). To kluczowe, bo dobór technologii neutralizacji (np. regulacja balansu jonizatora) często zależy od dominującej polaryzacji na danym etapie.

Izolatory utrzymują ładunek powierzchniowy i zwykle pokazują stabilny potencjał. Przewodniki podłączone do uziemienia powinny mieć potencjał bliski zeru; izolowane przewodniki mogą wykazywać szybkie zmiany przy zbliżaniu sondy z powodu wpływu pojemnościowego—należy zachować stały dystans i unikać ekranowania.

Ustaw miernik w polu odniesienia o minimalnym potencjale (np. nad uziemioną płytą metalową w zalecanej odległości) i uruchom procedurę zerowania zgodnie z instrukcją. Minimalizuje to wpływ dryftu, ładunków resztkowych sensora i warunków środowiskowych.

Zmienna odległość, wpływ ciała operatora (ładunek na odzieży), pobliskie naładowane obiekty, zakłócenia od jonizatorów, brak zerowania, praca poza temperaturą/wilgotnością referencyjną i wreszcie błędy paralaksy przy celowaniu do małych detali.

Tak - można szybko sprawdzić, czy powierzchnie robocze pozostają blisko 0 V podczas pracy. Dla pełnej kwalifikacji zgodności z IEC 61340-5-1 nadal potrzebny jest pomiar rezystancji/rezystywności (oddzielne przyrządy), ale potencjał daje „szybki screening”.

Ustaw stały dystans i celuj w ten sam punkt ścieżki; przydatny jest tryb szybkim odświeżaniem i funkcja „peak hold”, by rejestrować piki. Ogranicz wpływ jonizatorów i przepływu powietrza, które mogą dynamicznie tłumić ładunki.

Nie - pomiar jest bezdotykowy i pasywny względem obiektu. Ryzyko uszkodzeń ESD wynika z istniejącego ładunku, nie z samego przyrządu; IZH10 pomaga to ryzyko wykryć.

Sprawdzaj potencjał powierzchni wokół linii SMT, na tackach, podajnikach, rolkach taśm oraz na odzieży operatora. Szczególne znaczenie mają punkty, gdzie następuje separacja materiałów (rozfoliowanie, zrywanie taśmy, przenoszenie z podajników).

HOLD zamraża jedną wartość na ekranie, PEAK rejestruje wartości szczytowe, a AVG uśrednia fluktuacje. Dzięki temu możesz wybrać metrykę najlepiej opisującą ryzyko w danym procesie (piki vs. poziom ustalony).

Ładunek tryboelektryczny powstaje wskutek tarcia/separacji materiałów i pozostaje po zakończeniu ruchu. Indukcja to chwilowe naładowanie wpływowe—zniknie po odsunięciu źródła pola; obserwuj, czy potencjał wraca do zera po usunięciu pobliskiego naładowanego obiektu.

Tak - jest używany do strojenia i weryfikacji działania jonizatorów. Pomiary „przed” i „po” włączeniu jonizacji pokazują skuteczność neutralizacji; pamiętaj, że silny strumień jonów i przepływ powietrza mogą chwilowo zaburzać stabilność odczytu.

Zdefiniuj siatkę punktów (np. co 10–20 cm), utrzymuj stałą odległość i zapisuj wartości wraz z kierunkiem polaryzacji. Mapa ujawni strefy krytyczne—krawędzie, naroża, strefy separacji materiałów oraz miejsca o gorszym uziemieniu.

Dokumentuj: datę/godzinę, operatora, warunki środowiskowe (T/RH), odległość pomiarową, punkt pomiaru (zdjęcia/rysunek), tryb pomiaru (HOLD/PEAK/AVG), polaryzację i wartość. Dodaj wnioski i działania korygujące (np. kalibracja jonizatora, wymiana maty, uziemienie operatora).

Choć pomiar jest bezkontaktowy, zaleca się uziemienie operatora (opaska ESD, obuwie) oraz trzymanie urządzenia zgodnie z instrukcją, aby zmniejszyć wpływ ładunku własnego człowieka na wynik i poprawić powtarzalność.

Zachowaj bezpieczne odległości od przewodników pod wysokim napięciem i stosuj się do BHP. IZH10 nie jest przyrządem do diagnostyki instalacji energetycznych—jego domeną są ładunki statyczne w przemyśle, nie napięcia sieciowe.

Tak - porównując potencjał „tła” w różnych miejscach oraz po włączeniu różnych kanałów jonizacji, możesz wykryć dodatni/ujemny bias i skorygować ustawienia. Należy mierzyć w reprezentatywnej odległości od dysz/kratki jonizatora.

Zbliż miernik do odzieży, fartucha, rękawów i włosów, zachowując dystans referencyjny. Wysokie wskazania sugerują konieczność poprawy uziemienia, zmiany odzieży (tkaniny ESD) lub zwiększenia wilgotności - szczególnie zimą.

Tak, jeśli spełnia wymagania odnośnie emisji cząstek i materiałów obudowy. Bezkontaktowy charakter pomiaru i szybka diagnostyka ESD są cenione w półprzewodnikach, optyce, medtech; urządzenie należy okresowo czyścić zgodnie z procedurami cleanroom.

„Zero” mieści się w niepewności przyrządu; może też wynikać z efektywnej neutralizacji (jonizacja, uziemienie). Warto zastosować funkcję „zero check” nad uziemioną powierzchnią i potwierdzić, że offset jest skompensowany.

Tak - najpierw sprawdź potencjał bezdotykowo, aby uniknąć przypadkowego wyładowania przez ciało/ubranie. Jeśli potencjał jest wysoki, podejmij neutralizację (jonizacja, uziemienie) przed manipulacją elementem.

Standardowe: nie zbliżaj do otwartych źródeł wysokiego napięcia, nie demontuj urządzenia pod napięciem, dbaj o stan izolacji. W obszarach EX skonsultuj zgodność urządzenia z wymaganiami ATEX - ręczne mierniki ESD zwykle nie są iskrobezpieczne.

Tak - izolatory to typowe źródła ładunków; przy bardzo „suchych” tworzywach wartości mogą być wysokie i zmienne. Zaleca się neutralizację jonową i kontrolę wilgotności oraz ostrożną interpretację wyników przy krawędziach i narożach.

Idź śladem separacji materiałów: odwijanie folii, zrywanie taśm, przenoszenie z tacki, transfer na przenośnik. Mierz przed i po każdym etapie - skok potencjału wskaże etap generujący ładunek.

Tylko jeśli są skalibrowane do tej samej geometrii i odległości oraz mają podobną charakterystykę czujnika. W innym przypadku porównuj trendy w obrębie jednego urządzenia i warunków pomiarowych.

Prowadnice odległości, uchwyty/ramiona do powtarzalnego pozycjonowania, ekran do „zero check”, etui antystatyczne, opcjonalnie: rejestrator danych. Te dodatki zwiększają wiarygodność i szybkość audytów.

Wyłącz urządzenie, używaj miękkiej, niepylącej ściereczki; unikaj rozpuszczalników mogących uszkodzić obudowę lub okno sensora. Regularnie sprawdzaj stan wskaźników odległości i portów, aby nie wprowadzały błędów.

Tak - wysoki potencjał na foliach termokurczliwych, etykietach, podajnikach może powodować przywieranie/odrzucanie, podwójne pobrania. Pomiar przed i po jonizacji pozwala zoptymalizować parametry.

Zredukuj przepływ powietrza, trzymaj miernik stabilnie i nie zbliżaj go gwałtownie. Użyj uśredniania i krótkiego czasu akwizycji, by nie wywoływać dodatkowego ładowania przez ruch.

Zwykle liczy się wartość bezwzględna (ryzyko ESD rośnie wraz z amplitudą), ale znak ma znaczenie przy balansowaniu jonizatorów i przy zjawiskach przywierania/odpychania cząstek/pylków - może determinować kierunek sił elektrostatycznych.

Od sekund do godzin - zależnie od wilgotności, materiału, geometrii i obecności jonizacji. Dlatego kontrola ESD to proces ciągły, a IZH10 służy do bieżącej weryfikacji, nie jednorazowej kwalifikacji.

Tak - mierząc w trybie PEAK oraz w momentach separacji materiałów (start/stop, zryw etykiety) wykryjesz krótkie piki, które nie są widoczne w średniej, a mogą inicjować wyładowania.

Zdefiniuj częstotliwość kontroli (np. początek zmiany, po przestoju, po przezbrojeniu), listę punktów pomiarowych, kryteria akcji (progi), sposób dokumentacji i odpowiedzialność. Dzięki temu narzędzie staje się stałym elementem systemu jakości, a nie jednorazowym „ratunkiem”.