李玉翠+許睿+劉盼盼

【摘 要】針對楊絮柳絮漫天飛舞帶來的麻煩和危險，本文分析了傳統(tǒng)的處理及收集方法，并提出了一種利用靜電技術(shù)進(jìn)行收集的物理方法，詳細(xì)介紹了靜電發(fā)生裝置電路，以便選擇合適的靜電強(qiáng)度實現(xiàn)對楊絮柳絮的有效收集。

【關(guān)鍵詞】楊絮；柳絮；靜電；收集

1.前言

每年的四、五月，隨著氣溫的逐漸升高，楊絮、柳絮開始漫天飛舞，猶如“春雪”一般，紛紛揚揚，雖然漂亮，但也有很多負(fù)面影響。一方面，因具有質(zhì)輕、易漂浮的特點，非常不利于打掃，給環(huán)衛(wèi)工人的工作帶來不小的壓力；另一方面，因為呈大面積的絮狀懸浮，給人們的出行帶來不少的麻煩和危險，容易引發(fā)交通事故，容易引起過敏和呼吸道疾病[1-2]。因此，迫切需求一種處理楊絮柳絮的方法，以起到清除空中漂浮物，清潔空氣的作用。

為應(yīng)對漫天飄舞的飛絮，相關(guān)部門目前已經(jīng)采取了某些方法。譬如，其中一種常用方法是將用于揚塵治理的多功能灑水抑塵車投入到“減絮”工作中，通過高壓噴霧的方式將飄揚的柳絮、楊絮擊落[3]。該方法雖然在一定程度上有效緩解了飄絮的問題，但是環(huán)衛(wèi)工人必須在第一時間對落地的飄絮進(jìn)行清掃，增加了清掃頻率，加大了清掃力度。另外一種方法是在特定時期給樹注射一種白色的生物干擾素，被吸收后擾亂其正?！皟?nèi)分泌”，使花芽變成葉芽，不開花結(jié)果，飛絮也就得到了有效的抑制[4]。目前，該方法對楊絮的抑制已經(jīng)相對成熟，但對于柳絮的治理還在研究中。

針對已有方法的不足，在節(jié)省人力、物力和財力的同時，能更加有效的治理飄絮問題，本文根據(jù)靜電可以吸附輕小物體的原理，提出了一種利用靜電技術(shù)收集楊絮柳絮的方法。該方法能夠吸附楊絮、柳絮以及灰塵；可以減輕環(huán)衛(wèi)工人的工作強(qiáng)度；另外，還能將收集的飄絮另做他用。

2.靜電發(fā)生裝置

利用靜電技術(shù)收集楊絮柳絮的核心裝置是靜電發(fā)生裝置，其主要作用是將220V的工頻交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，然后在極板間形成電場，使飄絮在電場力的作用下發(fā)生移動，最終吸附到金屬板上。

靜電發(fā)生裝置包括直流電源電路、逆變電路、升壓電路和倍壓整流電路等部分。系統(tǒng)工作時，首先將220V的市電經(jīng)過直流電源電路轉(zhuǎn)換為低壓直流電，然后通過逆變電路將低壓直流電逆變?yōu)楦哳l低壓交流電，最后經(jīng)過升壓變壓器升壓后，再經(jīng)過倍壓整流電路整流成高壓直流電。

2.1直流電源電路

直流電源電路是將220V的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電進(jìn)行輸出，電路中市電經(jīng)過降壓變壓器進(jìn)行降壓，然后經(jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓，最后輸出直流電。整個電路中整流電路采用單相橋式整流，濾波電路采用電容濾波，穩(wěn)壓電路采用可調(diào)穩(wěn)壓芯片LM317，電路可輸出1.25-37V的連續(xù)可調(diào)電壓。電路如圖1所示。

2.2 逆變電路

逆變電路的作用是將低壓直流電逆變?yōu)楦哳l交流電，為變壓器升壓提供交流電源，裝置中逆變電路的主電路采用全橋逆變電路，電路如圖2所示。電路中四個三極管在PWM驅(qū)動信號的作用下，Q1、Q4和Q2、Q3輪流導(dǎo)通，輸入電壓Ui為直流，輸出電壓Uo為交變方波。

2.3 升壓及倍壓整流電路

升壓電路由升壓變壓器完成，單純地使用升壓變壓器，輸出電壓很難達(dá)到所需的高壓，因此采用8倍壓整流電路將變壓器次級輸出方波電壓整流成高壓直流電進(jìn)行輸出。電路如圖3所示。

3.結(jié)束語

本文提出的楊絮柳絮收集方法采用了靜電技術(shù)，靜電具有噪音小，清潔力強(qiáng)的特點，是一種理想的選擇。本文僅對靜電發(fā)生裝置的電路設(shè)計做出了研究，對于整個楊絮柳絮收集裝置的實現(xiàn)還需進(jìn)一步探討，電路中沒有控制單元且吸附效率還有很大的優(yōu)化空間。

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作者簡介：

李玉翠，女，山東成武人，講師，碩士，研究方向為通信與信息系統(tǒng)。endprint