[實(shí)用新型]一種克服環(huán)境濕度的固定式電磁場(chǎng)檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620074648.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN205353219U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇;劉哲驍;唐瀟倩;肖杰;曹東東;胡朝根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R29/08
• 分類號(hào): G01R29/08;G01R1/04;G01R35/00
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;胡藝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種克服環(huán)境濕度的固定式電磁場(chǎng)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

為了滿足不斷增長(zhǎng)的國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)用電需求，電網(wǎng)的規(guī)模越來越大，線路走廊也越來越接近于公眾的活動(dòng)區(qū)域。由高壓線路所引起的電磁環(huán)境問題、糾紛和投訴也隨之增加。其中高壓線路工頻電場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境的影響是環(huán)境保護(hù)和電磁兼容技術(shù)領(lǐng)域中的重要課題，鑒于空間電場(chǎng)測(cè)量的復(fù)雜性，準(zhǔn)確地測(cè)量線路下方工頻電場(chǎng)的大小是解決環(huán)境糾紛的主要技術(shù)手段。大量的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，隨著濕度的增大，所測(cè)工頻電場(chǎng)值也隨之增大。當(dāng)空間相對(duì)濕度較大時(shí)，工頻電場(chǎng)測(cè)量值與計(jì)算值的差異性較大，工頻電場(chǎng)測(cè)量值隨相對(duì)濕度的增大呈近似指數(shù)級(jí)增加。

目前國(guó)內(nèi)外環(huán)評(píng)監(jiān)測(cè)所采用的工頻電場(chǎng)測(cè)量?jī)x器大多都是懸浮體場(chǎng)強(qiáng)儀。它主要是測(cè)量引入到被測(cè)電場(chǎng)的一個(gè)孤立導(dǎo)體兩部分之間的工頻感應(yīng)電流和感應(yīng)電荷。在實(shí)際的測(cè)量電路中，由這兩部分之間的電容和采樣電阻形成回路，測(cè)量出電阻上的電壓，從而獲得工頻感應(yīng)電流；而后利用電場(chǎng)與電流的關(guān)系式得出所測(cè)工頻電場(chǎng)值的大小。儀器實(shí)際操作是采用絕緣支架加以固定支撐，在潮濕環(huán)境下，絕緣支架絕緣性能變差，造成探頭所在位置的電場(chǎng)畸變?cè)龃髲亩鴮?dǎo)致儀器的表頭讀數(shù)會(huì)明顯增大；另外，潮濕環(huán)境可能在場(chǎng)強(qiáng)儀的兩個(gè)傳感電極之間產(chǎn)生較大的泄漏電流，使內(nèi)部的測(cè)量回路局部短路，測(cè)量失真。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是提供一種克服環(huán)境濕度的固定式電磁場(chǎng)檢測(cè)裝置，能夠使測(cè)量結(jié)果不再受環(huán)境濕度的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全天候條件下的工頻電場(chǎng)測(cè)試，以克服背景技術(shù)中存在的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種克服環(huán)境濕度的固定式電磁場(chǎng)檢測(cè)裝置，包括金屬支架，和設(shè)置于金屬支架頂端的檢測(cè)儀，檢測(cè)儀包括設(shè)置在檢測(cè)儀殼體內(nèi)依次連接的電磁探頭、信號(hào)調(diào)理模塊、控制模塊和通訊模塊，電磁探頭的負(fù)極與金屬支架通過穿過殼體的導(dǎo)線連通，電磁探頭、信號(hào)調(diào)理模塊、控制模塊和通訊模塊均連接于電源模塊。

較佳地，電磁探頭為平行板電極，平行板電極的下極板連接一導(dǎo)線的一端，導(dǎo)線的另一端穿過殼體與所述金屬支架連接。

較佳地，金屬支架為三腳架，包括三條支架臂。

較佳地，金屬支架的表面設(shè)有防腐蝕涂層。

較佳地，信號(hào)調(diào)理模塊包括比例放大電路、跟隨濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。

較佳地，電磁探頭的正負(fù)極之間設(shè)有采樣電阻，信號(hào)調(diào)理模塊的輸入端連接于采樣電阻的兩端。

較佳地，控制模塊包括51單片機(jī)和連接于51單片機(jī)的存儲(chǔ)器。

較佳地，電源模塊包括常設(shè)電源和備用電源，常設(shè)電源為太陽能電池，備用電源為鋰電池。

本實(shí)用新型的有益效果在于：針對(duì)當(dāng)前電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置普遍采用木質(zhì)絕緣支架的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型對(duì)監(jiān)測(cè)探頭進(jìn)行改良，將懸浮式傳感器中的結(jié)構(gòu)改成對(duì)地耦合方式(固定地參考式)并且將絕緣支架改成金屬支架，使測(cè)量結(jié)果不再受環(huán)境濕度的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全天候條件下的工頻電場(chǎng)測(cè)試。電磁探頭采用平行板電極，其下極板通過導(dǎo)線連接金屬支架，從而通過導(dǎo)線、金屬支架與大地導(dǎo)通，使得其導(dǎo)電性不再受到環(huán)境濕度的影響；信號(hào)調(diào)理模塊包括的比例放大和跟隨濾波電路，保證采集的信號(hào)更為清晰準(zhǔn)確，防止雜波對(duì)控制模塊的外圍電路造成干擾；控制模塊選用51單片機(jī)，對(duì)于不復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算51單片機(jī)即可滿足要求，大大節(jié)約了裝置的成本。供電模塊采用太陽能和鋰電池相結(jié)合的不間斷方式，當(dāng)夜晚或者太陽能模塊的電量不足以維持本實(shí)施例的裝置工作時(shí)，切換為內(nèi)置鋰電池供電更加符合環(huán)保節(jié)能的要求。本實(shí)施例金屬支架放入后使得電場(chǎng)的畸變處在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，而不像普通木質(zhì)支架其導(dǎo)電性隨環(huán)境濕度變化對(duì)電場(chǎng)的畸變隨環(huán)境濕度的不同而變化，再通過數(shù)據(jù)校準(zhǔn)，建立測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的關(guān)系，最終得到一系列準(zhǔn)確穩(wěn)定的電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)值，實(shí)現(xiàn)裝置的全天候精準(zhǔn)測(cè)量。本實(shí)用新型專利通過上述的實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)了電磁場(chǎng)全天候條件下的準(zhǔn)確檢測(cè)，采用金屬支架替換傳統(tǒng)絕緣支架客服了由環(huán)境濕度引起的測(cè)量電場(chǎng)不穩(wěn)定，不準(zhǔn)確的問題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例采用平行極板作為電磁探頭時(shí)，下極板通過導(dǎo)線與金屬支架的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-電磁探頭、2-信號(hào)調(diào)理模塊，2.1-比例放大電路，2.2-跟隨濾波電路，2.3-A/D轉(zhuǎn)換電路，3-控制模塊，4-通訊模塊，5-檢測(cè)儀，6-金屬支架，7-導(dǎo)線，8-上級(jí)板，9-下極板，10-采樣電阻。