環(huán)保工程師專業(yè)知識四電磁污染防治基本方法(2)

　　(2)選頻式輻射測量儀

　　這類儀器用于環(huán)境中低電平電場強度、電磁兼容、電磁干擾測量。除場強儀(或稱干擾場強儀)外，可用接收天線和頻譜儀或測試接收機組成的測量系統(tǒng)經(jīng)校準后，用于環(huán)境電磁輻射測量。

　?、賵鰪妰x(干擾場強儀)：待測場的場強值：

　　式中：K―天線校正系數(shù)，為頻率的函數(shù)，可由場強儀的使用說明文件查得。

　　當被測場是脈沖信號時，不同帶寬對應的 值不同。此時需要歸一化于 MHz帶寬的場強值，即： 式中：BW―選用帶寬，MHz;K、L值查表可得; ―場強儀讀數(shù)。

　　測量寬帶信號環(huán)境輻射峰值場強時，要選用盡量寬的帶寬。相應平均功率密度為：

　　式中： ――脈沖信號占空比， 和 可以方便地計算出來。

　　②頻譜儀測量系統(tǒng)：測量系統(tǒng)工作原理和場強儀一致，只是用頻譜儀作接收機，此外頻譜儀的dBm讀數(shù)須換算成 。對50 系統(tǒng)，場強值為：

　?、畚⒉y試接收機：用微波接收機、接收天線也可以組成環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)?？鄢娎|損耗，功率密度可按下式計算： 式中： ―天線增益(倍數(shù)); ―工作波長，cm; ―數(shù)字幅度計讀數(shù)，dBm; ――0dB輸入功率，dBm。

　　用于環(huán)境電磁輻射測量的儀器各類較多，凡是用于EMC(電磁兼容)、EMI(電磁干擾)目的的測試接收機都可用于環(huán)境電磁輻射監(jiān)測。專用的環(huán)境電磁輻射監(jiān)測儀器，也可用上面介紹的方法組成測量裝置實施環(huán)境監(jiān)測。

　　2、電磁污染源監(jiān)測方法

　　環(huán)境條件：應符合行業(yè)標準和儀器標準中規(guī)定的使用條件。測量記錄表應注明環(huán)境溫度、相對濕度。

　　測量儀器：可使用各向同性響應或有方向性電場探頭或磁場探頭的寬帶輻射測量儀。采用有方向性探頭時，應在測量點調(diào)整探頭方向以測出測量點最大輻射電平。

　　測量時間：在電磁污染源正常工作時間內(nèi)進行測量，每個測點連續(xù)測5次，每次測量時間不應小于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。若測量讀數(shù)起伏較大時，應適當延長測量時間。

　　測量位置：取作業(yè)人員操作位置，距地面0.5m、1.0m、1.7m三個部位;輻射體各輔助設施(計算機房、供電室等)作業(yè)人員經(jīng)常操作的位置，測量部位距地面0.5m、1.0m、1.7m;輻射體附近的固定哨位、值班位置等。

　　數(shù)據(jù)處理：求出每個測量部位平均場強值(若有幾次讀數(shù))。

　　根據(jù)各操作位置的E值按國家標準《電磁輻射防護規(guī)定》作出分析評價。

　　二、工頻電場測量

　　1、測試設備

　　工頻電場測量的主要設備是場強儀。場強儀的類型主要有獨立式、參照式、和光電式三種。由感器(探頭)和檢測器(包括信號處理回路及表頭)兩部分組成。

　　探頭的幾何尺寸應比較小，不能因其引入而使被測電場中各電極表面的電荷分布有明顯的改變。

　　場強儀所測量的是場強脈動矢量或旋轉(zhuǎn)矢量在探頭主軸上的投影。場強儀的讀數(shù)由校驗標定，當電場為正弦量時，讀數(shù)表示的是場強的有效值。

　　(1)獨立式場強儀

　　獨立式場強儀的探頭常由兩個互相對稱的電極組成，這兩個電極互相絕緣，又互相靠得很近，可以視為一對偶極子。

　　在均勻電場中偶極子所感生的電荷或者電流與場強有如下關系：

　　式中： ―比例系數(shù)，與偶極子的幾何形狀、尺寸有關，通常由校驗確定; ―感應電荷的有效值; ―電場強度; ―感應電流; ―角頻率。

　　只要測出偶極子探頭上的感生電荷或者感生電流，就可以得到相應的場強。

　　(2)參照式場強儀

　　參照式場強儀探頭由置于薄絕緣板上的平板電極和接地保護電極組成。保護電極的寬度至少應為平板電極邊長的6%，探頭的厚度不超過其邊長的3.5%。探頭與檢測器常常是分離的，兩者之間用同軸屏蔽電纜連接。

　　參照式場強儀常以“地”為參考電位。其工作原理與獨立式場強儀相仿?？捎脕頊y量地平面處的場強。在非均勻電場中測量的是探頭表面的場強。

　　(3)光電式場強儀

　　光電式場強儀一般應用介質(zhì)晶體探頭在電場中的普克爾(Pockels)效應來確定電場強度。其探頭尺寸通常很小(2cm左右)，探頭和檢測器之間無電氣連接，僅用光纖相連，故探頭的引入對被測電場的影響極小。

　　當介質(zhì)晶體按一定方向放入電場時，由于電場的作用，晶體對偏振光的折射率發(fā)生變化，這種變化的大小與電場強度成正比，即透射光 和入射光 之比為： 式中： ; ―光的波長; ―晶體的折射率; ―晶體內(nèi)的電場強度; ―晶體的厚度; ―光電系數(shù)。

　　光調(diào)制的大小反映了晶體內(nèi)部場強的數(shù)值，從而也間接測量了外部電場的場強。

　　獨立式場強儀和光電式場強儀不需要參考電位，可用來測量離地不同高度處的空間場強。

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