采用静电技术收集杨絮柳絮的研究

李玉翠+许睿+刘盼盼

【摘 要】针对杨絮柳絮漫天飞舞带来的麻烦和危险，本文分析了传统的处理及收集方法，并提出了一种利用静电技术进行收集的物理方法，详细介绍了静电发生装置电路，以便选择合适的静电强度实现对杨絮柳絮的有效收集。

【关键词】杨絮；柳絮；静电；收集

1.前言

每年的四、五月，随着气温的逐渐升高，杨絮、柳絮开始漫天飞舞，犹如“春雪”一般，纷纷扬扬，虽然漂亮，但也有很多负面影响。一方面，因具有质轻、易漂浮的特点，非常不利于打扫，给环卫工人的工作带来不小的压力；另一方面，因为呈大面积的絮状悬浮，给人们的出行带来不少的麻烦和危险，容易引发交通事故，容易引起过敏和呼吸道疾病[1-2]。因此，迫切需求一种处理杨絮柳絮的方法，以起到清除空中漂浮物，清洁空气的作用。

为应对漫天飘舞的飞絮，相关部门目前已经采取了某些方法。譬如，其中一种常用方法是将用于扬尘治理的多功能洒水抑尘车投入到“减絮”工作中，通过高压喷雾的方式将飘扬的柳絮、杨絮击落[3]。该方法虽然在一定程度上有效缓解了飘絮的问题，但是环卫工人必须在第一时间对落地的飘絮进行清扫，增加了清扫频率，加大了清扫力度。另外一种方法是在特定时期给树注射一种白色的生物干扰素，被吸收后扰乱其正常“内分泌”，使花芽变成叶芽，不开花结果，飞絮也就得到了有效的抑制[4]。目前，该方法对杨絮的抑制已经相对成熟，但对于柳絮的治理还在研究中。

针对已有方法的不足，在节省人力、物力和财力的同时，能更加有效的治理飘絮问题，本文根据静电可以吸附轻小物体的原理，提出了一种利用静电技术收集杨絮柳絮的方法。该方法能够吸附杨絮、柳絮以及灰尘；可以减轻环卫工人的工作强度；另外，还能将收集的飘絮另做他用。

2.静电发生装置

利用静电技术收集杨絮柳絮的核心装置是静电发生装置，其主要作用是将220V的工频交流电转换为高压直流电，然后在极板间形成电场，使飘絮在电场力的作用下发生移动，最终吸附到金属板上。

静电发生装置包括直流电源电路、逆变电路、升压电路和倍压整流电路等部分。系统工作时，首先将220V的市电经过直流电源电路转换为低压直流电，然后通过逆变电路将低压直流电逆变为高频低压交流电，最后经过升压变压器升压后，再经过倍压整流电路整流成高压直流电。

2.1直流电源电路

直流电源电路是将220V的交流电转换为低压直流电进行输出，电路中市电经过降压变压器进行降压，然后经整流、滤波和稳压，最后输出直流电。整个电路中整流电路采用单相桥式整流，滤波电路采用电容滤波，稳压电路采用可调稳压芯片LM317，电路可输出1.25-37V的连续可调电压。电路如图1所示。

2.2 逆变电路

逆变电路的作用是将低压直流电逆变为高频交流电，为变压器升压提供交流电源，装置中逆变电路的主电路采用全桥逆变电路，电路如图2所示。电路中四个三极管在PWM驱动信号的作用下，Q1、Q4和Q2、Q3轮流导通，输入电压Ui为直流，输出电压Uo为交变方波。

2.3 升压及倍壓整流电路

升压电路由升压变压器完成，单纯地使用升压变压器，输出电压很难达到所需的高压，因此采用8倍压整流电路将变压器次级输出方波电压整流成高压直流电进行输出。电路如图3所示。

3.结束语

本文提出的杨絮柳絮收集方法采用了静电技术，静电具有噪音小，清洁力强的特点，是一种理想的选择。本文仅对静电发生装置的电路设计做出了研究，对于整个杨絮柳絮收集装置的实现还需进一步探讨，电路中没有控制单元且吸附效率还有很大的优化空间。

参考文献：

[1]程心杰.杨絮的危害及解决措施[J].现代农业科技， 2014，（16）： 155-156 .

[2]杨明.杨絮的危害和防控对策分析[J].乡村科技，2016，（30）：92.

[3]周娟.浅谈杨柳飞絮抑制方法[J].西藏科技，2013，（06）：70-71.

[4]王建红，车少臣，邵金丽，仇兰芬，郭蕾.北京杨柳飞絮治理现状、问题与展望[J].北京园林，2011，27（01）：48-50.

[5]安纬乐.一种杨絮自动收集装置设计[J].中国新技术新产品， 2017，（23）：114-115.

[6]郭成英，李吉辉，杨德日，魏浩.基于高压静电发生器的静电吸尘器设计研究[J].电子世界，2015，（24）：45-46.

作者简介：

李玉翠，女，山东成武人，讲师，硕士，研究方向为通信与信息系统。endprint