CN101188059A - 直流合成电场和离子流密度测量*** - Google Patents

直流合成电场和离子流密度测量*** Download PDF

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陆家榆
韩辉
薛辰东
鞠勇
吴桂芳
蒋俊
赵鹏
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Abstract

本发明涉及一种直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于它包括：一组直流场强仪，其与合成电场信号采集处理装置通过信号电缆连接；一组离子流密度板，其与离子流信号采集处理装置通过信号电缆连接；所述合成电场信号采集处理装置和离子流信号采集处理装置中设有A/D转换模块，所述合成电场信号采集处理装置及离子流信号采集处理装置分别与控制及信号显示装置通过网线双向连接；所述控制及信号显示装置中安装有专用软件。本发明能够方便地进行测量信号的通道采集时间设置，并能够长时间进行直流合成电场和离子流密度的自动测量。

Description

直流合成电场和离子流密度测量***
技术领域
本发明涉及一种测量***，特别是关于一种直流线路下多通道、集成式的直流合成电场和离子量密度的测量***。
背景技术
由于直流线路的导线电晕放电具有随机性，与电晕放电密切相关的电磁环境参量，例如合成电场和离子量密度的分布也具有随机性，测量随机量时，需要获得大量数据，进行统计分析。为此，在进行直流合成电场和离子量密度试验时，需要自动采集所有数据，并实时存储。目前在试验时一般单独进行直流合成电场和离子量密度测量，并且数据采集和处理***简单，输入参数时烦琐，不能适应大容量数据采集的需要，因此迫切需要一种自动测量***。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够调节信号采集时间、能适应大容量数据采集的直流合成电场和离子流密度测量***。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于它包括：一组直流场强仪，其与合成电场信号采集处理装置通过信号电缆连接；一组离子流密度板，其与离子流信号采集处理装置通过信号电缆连接；所述合成电场信号采集处理装置和离子流信号采集处理装置中设有A/D转换模块，所述合成电场信号采集处理装置及离子流信号采集处理装置分别与控制及信号显示装置通过网线双向连接；所述控制及信号显示装置中安装有专用软件。
所述每组直流场强仪和离子流密度板的数量均可为1～24个。
通过增加信号采集装置模板还可以增加每组直流场强仪和离子流密度板的数量。
所述合成电场信号采集处理装置中设有A/D转换模块。
所述离子流信号采集处理装置中设有A/D转换模块。
所述控制及信号显示装置采用电脑笔记本。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于设置了一组直流场强仪和一组离子流密度板，并将其分别连接合成电场型号采集处理装置和离子流信号采集处理装置连接，因此本发明能够方便地进行测量信号的通道采集时间设置。2、本发明由于采用笔记本电脑或气体配置的计算机存储数据(硬盘容量大小决定采集数据的多少)，并将控制信息等编制成软件存入计算机进行数据采集，因此能够在现场长时间进行直流合成电场和离子流密度的自动测量，从而实现了发明的发明目的。
附图说明
图1是本发明结构框图
图2是测量离子流密度原理图
图3是信号采集处理装置结构框图
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括一组直流场强仪1，每个直流场强仪1分别与合成电场信号采集处理装置2通过信号电缆单向连接；一组离子流密度板3，每个离子流密度板3分别与离子流信号采集处理装置4通过信号电缆单向连接。合成电场信号采集处理装置2和离子流信号采集处理装置4分别与控制及信号显示装置5通过网线双向连接。本发明的控制及信号显示装置5采用计算机，特别是采用笔记本电脑，在现场操作更加方便。同时可以将控制和显示信息编制成软件存入计算机。
地面合成电场采用直流场强仪1进行测量，直流场强仪1根据旋转伏特计原理工作，在直流场强仪1的旋转叶片下方，有一静止的定片，当旋转叶片旋转时，定片周期性地被旋转叶片覆盖或暴露于直流电场中，此时，定片上将产生一个与直流场强值成比例的感应电流
                        is(t)＝ε0×E×dα(t)/dt
其中is(t)：定片上产生的感应电流
    ε0：真空界电常数
    E：旋转叶片表面附近的直流电场
    dα(t)：dt内旋转叶片转过的角度
将此感应电流信号经转换后得到直流合成电场测量值。
直流试验线段下的离子流密度采用离子流密度板3测量，本发明的离子流密度板3采用威尔逊板。威尔逊板由一块1m×1m的金属平板放置在对地绝缘的绝缘板上形成，为了避免板的边缘电场畸变引起测量误差，威尔逊板的四周有一圈接地环。
如图2所示，当直流线路6正常运行时导线的电晕已经稳定，此时直流线路6像一个恒流源，流向地面的离子流(图2中的I)是一个恒定值。R0为线路下的空间电阻，R为并联电阻(1kΩ)，C为威尔逊板对地电容。采用电压表测量并联电阻R两端的电压可得出离子流，除以威尔逊板的面积，得到离子流密度，其计量单位用nA/m2表示。
如图3所示，由直流场强仪1和离子流密度板3采集得到的模拟信号通过电缆分别传输到合成电场信号采集处理装置2和离子流信号采集处理装置4后，并经过合成电场信号采集处理装置2和离子流信号采集处理装置4中的A/D转换模块，将模拟信号7变为数字信号8，通过网线将数字信号传输到笔记本电脑，进行数据存储和数据处理。
本发明存入的计算机软件主要功能包括：设置每个测量通道的参数，例如校正系数，数据采集间隔等；控制合成电场信号采集处理装置2和离子流信号采集处理装置4，进行数据采集并在笔记本电脑硬盘中存储。
本发明的每组直流场强仪1和离子流密度板3的数量均可为1～24个，通过增加信号采集装置模板还可以增加每组直流场强仪1和离子流密度板3的数量。
本发明整个测量***在笔记本电脑中通过软件进行控制，设置好时间间隔参数后即可自动进行合成电场和离子流密度的数据采集。

Claims (9)

1.一种直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于它包括：一组直流场强仪，其与合成电场信号采集处理装置通过信号电缆连接；一组离子流密度板，其与离子流信号采集处理装置通过信号电缆连接；所述合成电场信号采集处理装置和离子流信号采集处理装置中设有A/D转换模块，所述合成电场信号采集处理装置及离子流信号采集处理装置分别与控制及信号显示装置通过网线双向连接；所述控制及信号显示装置中安装有专用软件。
2.如权利要求1所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：所述每组直流场强仪和离子流密度板的数量均可为1～24个。
3.如权利要求1所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：通过增加信号采集装置模板还可以增加每组直流场强仪和离子流密度板的数量。
4.如权利要求2所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：通过增加信号采集装置模板还可以增加每组直流场强仪和离子流密度板的数量。
5.如权利要求1或2或3或4所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：所述合成电场信号采集处理装置中设有A/D转换模块。
6.如权利要求1或2或3或4所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：所述离子流信号采集处理装置中设有A/D转换模块。
7.如权利要求1或2或3或4所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：所述控制及信号显示装置采用电脑笔记本。
8.如权利要求5所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：所述控制及信号显示装置采用电脑笔记本。
9.如权利要求6所述的直流合成电场和离子流密度测量***，其特征在于：所述控制及信号显示装置采用电脑笔记本。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication