新型静电环保擦黑板装置的制作方法

本发明涉及教学用具技术领域，特别涉及一种新型静电环保擦黑板装置。

背景技术：

在教学活动中，黑板和粉笔是最常见的工具，课堂上老师奋笔疾书，用板书为同学们展示重要的教学内容。目前大量使用的粉笔主要成分是石灰石和石膏，黑板擦一般用毛毡制作。在有些课堂上，老师在一节课要书写大量的板书，需要多次擦除之前所写的内容。多次擦黑板不仅浪费时间和精力，并且不容易擦干净，擦黑板时所产生的大量粉尘，还会对师生的健康造成了潜在的威胁。因此寻找一种快速、便捷、卫生地擦黑板的方法具有重要的实用性。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型静电环保擦黑板装置，包括连接脉冲电源的黑板和俘获装置，黑板支撑部分由不导电的绝缘体制作，表面涂覆黑色导电的油漆，在黑板的左右两个边缘处接上并联电极，两个并联电极与脉冲电源负极相联，在黑板的下边缘处接一根接地电极；打开电源开关，两个并联电极接上负的电源脉冲，使黑板面带负电，同时接地电极处于断开状态，黑板面上的粉笔字迹由于接触板面也带负电，在静电斥力的作用下，粉笔颗粒离开板面，被对面带正电的俘获装置吸附，从而擦除黑板上的字迹。

优选地，所述俘获装置为设置在黑板对面的一块与黑板面平行的金属网，金属网与脉冲电源正极相联，金属网底部设有粉尘收集槽，所述金属网连接金属网升降控制装置，此金属网可在电机驱动下上下滑动扫过整个板面范围。

优选地，所述金属网与黑板的距离为5-10cm。

本发明利用静电吸附与排斥的原理设计了一种全新的擦黑板的设备，利用静电的排斥力使粉笔颗粒脱离黑板，利用静电吸附收集粉笔颗粒，该设备方便、快捷且能大量减少粉笔粉尘颗粒的产生，不仅解决了擦黑板的麻烦，且有益于课堂环境的改善。

附图说明

图1是利用静电斥力擦黑板示意图。

图2是静电吸附装置侧视图。

图3是静电吸附装置示意图。

图4是新型静电环保擦黑板装置工作流程。

具体实施方式

众所周知，带电物体能够吸引轻小物体，如用毛皮摩擦过的塑料尺可以吸引细小的纸屑、灰尘等，其原理在于塑料尺摩擦过之后带负电，其产生的电场使周围的纸屑、灰尘等发生极化，表面产生极化电荷，极化电荷受到电场的吸引进而使纸屑、灰尘等吸附到塑料尺表面。若是继续观察会发现轻小物体受到吸引附着到尺子上之后，短时间内又会从尺子上纷纷逃离，这是由于塑料尺上的负电荷有一部分转移到了吸附的轻小物体上，同种电荷相斥，所以纸屑受到排斥进而脱离了塑料尺。我们根据这一物理现象，提出了利用静电斥力擦黑板，利用静电引力吸附收集粉尘颗粒的构想，整个装置主要包括两个部分：

1、利用静电斥力擦黑板：黑板支撑部分由不导电的绝缘体制作，表面涂覆黑色导电的油漆，在黑板的左右两个边缘处接上并联电极，两个并联电极与脉冲电源负极相联，在黑板的下边缘处接一根接地电极，如图1所示。打开电源开关，两个并联电极接上负的电源脉冲，使黑板面带负电，同时接地电极处于断开状态，黑板面上的粉笔字迹由于接触板面也带负电，在静电斥力的作用下，粉笔颗粒离开板面，被对面带正电的俘获装置吸附，从而擦除黑板上的字迹。为了达到理想的效果，可以使静电脉冲多循环几次。循环完成后自动断电，同时接地电极联通，保证残余电荷流入大地。

2、利用静电引力收集粉尘：在黑板1的对面相距大概5-10cm处装置一块与黑板面平行的金属网，所述金属网与金属网升降控制装置2相连，此金属网可在电机驱动下上下滑动扫过整个板面范围，不通电时置于板面下方，如图2所示。使用时将金属网接通脉冲电源正极，吸引带负电的粉笔灰颗粒，粉笔灰颗粒接触金属网后发生放电，然后被收集装置收集，避免粉尘飞扬造成环境污染，如图3所示。

以上两部分为无污染静电作用擦黑板装置的主要部分设计，整个装置工作流程如图4所示，在完成4-5个循环之后系统自动断电并接地。

目前国内外课堂上最常用的工具仍然是黑板和粉笔，最常见的擦黑板方式是通过人力擦除，其它在文献和专利中提到的擦黑板方式包括电驱动板擦式、水洗式和静电吸附式等等，这些方式都有其优势所在，但也都存在一些缺陷，例如电驱动板擦，仍然采用传统的毛毡擦黑板，只是用电力驱动代替了人力，并不能解决粉笔灰污染的问题；水洗式装置比较复杂，需要配备循环水路，并不适合大部分教室环境；而静电吸附式只是解决了吸附粉笔灰的问题，擦黑板还是要靠人力。目前这些装置都没有得到大量的推广，擦黑板的主要方式还是人工擦拭，故而设计一种方便快捷无污染的擦黑板装置有非常大的实用价值和应用前景。

本发明利用静电排斥力实现黑板上粉笔字迹的去除，这一设计思路未在实践中或者网上搜索中出现过，是一种全新的解决该问题的思路；利用静电吸附收集粉尘可以最大程度减小污染，有利于师生健康；整个装置完成之后操作非常简单，只需插上电源启动开关便可完成擦黑板任务，定期清空粉尘收集盒即可，具有很强的实用性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

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