[發明專利]直流合成電場和離子流密度測量系統

無效

• 申請號: 200710179897.9
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101188059A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 陸家榆;韓輝;薛辰東;鞠勇;吳桂芳;蔣俊;趙鵬
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;G01R29/08;H01J37/244
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種測量系統，特別是關于一種直流線路下多通道、集成式的直流合成電場和離子量密度的測量系統。

背景技術

由于直流線路的導線電暈放電具有隨機性，與電暈放電密切相關的電磁環境參量，例如合成電場和離子量密度的分布也具有隨機性，測量隨機量時，需要獲得大量數據，進行統計分析。為此，在進行直流合成電場和離子量密度試驗時，需要自動采集所有數據，并實時存儲。目前在試驗時一般單獨進行直流合成電場和離子量密度測量，并且數據采集和處理系統簡單，輸入參數時煩瑣，不能適應大容量數據采集的需要，因此迫切需要一種自動測量系統。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠調節信號采集時間、能適應大容量數據采集的直流合成電場和離子流密度測量系統。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種直流合成電場和離子流密度測量系統，其特征在于它包括：一組直流場強儀，其與合成電場信號采集處理裝置通過信號電纜連接；一組離子流密度板，其與離子流信號采集處理裝置通過信號電纜連接；所述合成電場信號采集處理裝置和離子流信號采集處理裝置中設有A/D轉換模塊，所述合成電場信號采集處理裝置及離子流信號采集處理裝置分別與控制及信號顯示裝置通過網線雙向連接；所述控制及信號顯示裝置中安裝有專用軟件。

所述每組直流場強儀和離子流密度板的數量均可為1～24個。

通過增加信號采集裝置模板還可以增加每組直流場強儀和離子流密度板的數量。

所述合成電場信號采集處理裝置中設有A/D轉換模塊。

所述離子流信號采集處理裝置中設有A/D轉換模塊。

所述控制及信號顯示裝置采用電腦筆記本。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明由于設置了一組直流場強儀和一組離子流密度板，并將其分別連接合成電場型號采集處理裝置和離子流信號采集處理裝置連接，因此本發明能夠方便地進行測量信號的通道采集時間設置。2、本發明由于采用筆記本電腦或氣體配置的計算機存儲數據(硬盤容量大小決定采集數據的多少)，并將控制信息等編制成軟件存入計算機進行數據采集，因此能夠在現場長時間進行直流合成電場和離子流密度的自動測量，從而實現了發明的發明目的。

附圖說明

圖1是本發明結構框圖

圖2是測量離子流密度原理圖

圖3是信號采集處理裝置結構框圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明包括一組直流場強儀1，每個直流場強儀1分別與合成電場信號采集處理裝置2通過信號電纜單向連接；一組離子流密度板3，每個離子流密度板3分別與離子流信號采集處理裝置4通過信號電纜單向連接。合成電場信號采集處理裝置2和離子流信號采集處理裝置4分別與控制及信號顯示裝置5通過網線雙向連接。本發明的控制及信號顯示裝置5采用計算機，特別是采用筆記本電腦，在現場操作更加方便。同時可以將控制和顯示信息編制成軟件存入計算機。

地面合成電場采用直流場強儀1進行測量，直流場強儀1根據旋轉伏特計原理工作，在直流場強儀1的旋轉葉片下方，有一靜止的定片，當旋轉葉片旋轉時，定片周期性地被旋轉葉片覆蓋或暴露于直流電場中，此時，定片上將產生一個與直流場強值成比例的感應電流

????????????????????????i_s(t)＝ε₀×E×dα(t)/dt

其中i_s(t)：定片上產生的感應電流

????ε₀：真空界電常數

????E：旋轉葉片表面附近的直流電場

????dα(t)：dt內旋轉葉片轉過的角度

將此感應電流信號經轉換后得到直流合成電場測量值。

直流試驗線段下的離子流密度采用離子流密度板3測量，本發明的離子流密度板3采用威爾遜板。威爾遜板由一塊1m×1m的金屬平板放置在對地絕緣的絕緣板上形成，為了避免板的邊緣電場畸變引起測量誤差，威爾遜板的四周有一圈接地環。

如圖2所示，當直流線路6正常運行時導線的電暈已經穩定，此時直流線路6像一個恒流源，流向地面的離子流(圖2中的I)是一個恒定值。R₀為線路下的空間電阻，R為并聯電阻(1kΩ)，C為威爾遜板對地電容。采用電壓表測量并聯電阻R兩端的電壓可得出離子流，除以威爾遜板的面積，得到離子流密度，其計量單位用nA/m²表示。