1、电磁辐射强度检测王鹏飞、张有生、陈朴辉、李纪霖电磁辐射的危害 1、是造成儿童患白血病的原因之一 2、能诱发癌症并加速人体癌细胞增殖 3、影响人们的生殖系统 4、影响人们的心血管系统 5、可导致儿童智力残缺 6、对人们的视觉系统有不良影响 7、影响人体原有的生物电流和生物磁场 电磁辐射标准 一切 设施或设备,适用频率范围为100KHz-300GHz,不包括为病人安排的医疗或诊断照射。 职业照射在每天 8h工作期间内,任意连续 6min按全身平均的比吸收率应小于 0.1w/kg。 公众照射在一天 24h内,任意连续6min按全身的比吸收率应小于0.02w/kg。电磁辐射标准 一级标准为安全环境,在
2、这种环境下长期居住、工作和 生活的一切人群的 健康不受 任何影响; 二级标准 为中间环境,长期居住生活在这种地区的人群,可能会产生潜在性不良反应,要加以限制 ; 超过 二级标准以上的环境,会给人体带来有害影响,周边环境只可以用做绿地和种植 农作物 ,但 禁止建造居民住宅及人群经常活动的一切 公共设施。电磁辐射标准 检测分类 按电磁辐射的测量按测量场所分 :作业环境测量特定 公众暴露 环境测量一般 公众暴露环境 测量 按测量参数分 :电场强度测量磁场强度测量电磁场 功率 通量密度测量检测分类 按电磁环境的表征量分:工频电场和磁场无线电干扰高频 电磁场检测仪器分类 非选频式宽带辐射测量仪 偶极子和
3、检波二极管组成探头 热电偶型探头 磁场探头 -天线、二极管 选频式辐射测量仪 场强仪 (干扰场强仪 ) 频谱仪测量系统 微波测试接收机 非选频式宽带 辐射测量仪 偶极子和检波二极管组成探头组成 : 三 个正交的 210 cm长的偶极子天线 ,端 接肖特基检波 二极管RC滤波器 特点 :由于 偶极子相互正交,将不依赖场的极化方向 。探头 尺寸很小,对场的扰动也小,能分辨场 的细微 变化。非选频式宽带辐射测量仪 偶极子等效电容 CA、电感 LA根据双锥天线理论求得:式中: a天线半径;S偶极子截面积;L偶极子实际长度。非选频式宽带辐射测量仪 由于偶极子天线阻抗呈容性,输出电压是频率的函数 :式 中
4、: 角频率, =2f, f频率;CL天线缝隙电容和负载电容;L负载电阻。 Notes: 提高 RL就可使频响大为改善,使输出电压不受场源频率影响,因此必须采用高阻传输线。非选频式宽带辐射测量仪 非选频式宽带辐射测量仪 热电偶型探头采取 三条相互垂直的热电偶结点阵作电场测量探头,提供了和热电偶元件 切线方向 场强平方成正比的直流输出 。待 测 场强探头 有极宽的频带非选频式宽带辐射测量仪 磁场天线由 三个相互正交环天线和二极管、 RC滤波元件、高阻线组成,以保证全 向性 和 频率响应环天线 感应电势 :N环匝数 ; b环半径 ; H待测场的磁场强度 非选频式宽带辐射测量仪 对非选频式宽带辐射测量
5、仪电性能的基本要求:各向同性 误差 1 dB系统 频率响应不均匀度 3 dB灵敏度 0.5 V/m校准 精度 0.5 dB A(dB)=20* lg(A选频式辐射测量仪 用于 环境中低电平电场强度、电磁兼容、电磁干扰测量 除场强仪(或称干扰场强仪)外,可用接收天线和频谱仪或测试接收机组成的测量系统经校准后,用于环境电磁辐射测量选频式辐射测量仪 场强仪(干扰场强仪)待 测场的场强值 :K-天线校正 系数 Vr-场强仪的 读数 L电缆损耗当 被测场是脉冲信号时,不同带宽 Vr值不同。此时需要归 一 化 于 1MHz带宽的场强值,即 :选频式辐射测量仪 频谱仪测量系统测量系统 工作原理和场强仪一致,
6、只是用频谱仪作接收机,此外频谱仪的 dBm读数须换算成 dB V。对 50系统 ,场强值为 :频谱仪 的 类型 不受限制 , 频谱仪天线系统 必须校准选频式辐射测量仪 微波测试接收机用 微波接收机、接收天线也可以组成环境监测系统。扣除电缆损耗,功率密度可按下式计算 :G天线增益 (倍数 ); A数字幅度计读数 (dBm);B 0dB输入功率 (dBm); -工作波长电磁污染源监测方法 环境条件 : 应符合行业标准和仪器标准中的规定。测量记录表应注明环境温度、相对湿度 测量仪器:可使用各向同性响应或有方向性电场探头或磁场探头的宽带辐射测量仪 测量仪器工作频带应满足待测场要求,仪器应经计量标准定期
7、鉴定 采用有方向性探头时,应在测量点调整探头方向以测出测量点最大辐射电平 测量时间:在电磁污染源正常工作时间内进行测量,每个测点连续测 5次,每次测量时间不应小于 15 s,并读取稳定状态的最大值电磁污染源监测方法 若测量读数起伏较大时,应适当延长测量 时间 测量 位置:取作业人员操作位置,距地面 0.5、 1.0、1.7m三个部位。辐射体附近的固定哨位、值班位置等 数据处理:求出每个测量部位平均场强值(若有几次读数) 按国家标准 电磁辐射防护规定 (GB 8702- 88)或其它部委制定的 “ 安全限值 ” 作出分析评价工频电场测量 主要 设备是场强仪 类型 主要有独立式、参照式和 光电式
8、传感器(探头)和检测器 (包括信号处理回路及表头 )两部分 探头的几何尺寸应比较 小 场强仪所测量的是场强脉动矢量或旋转矢量在探头主轴上的 投影 场强 仪的读数由校验标定,当电场为正弦量时,读数表示的是场强的有效值 在均匀电场中校验过的场强仪也可以用于非均匀电场 测量工频电场测量 独立式场强仪工频电场测量独立式场强仪 在均匀电场中偶极子所感生的电荷或者电流与场强有如下关系: K比例系数 Q 感应电荷的 有效值 E 电场强度 I 感应电流 工频电场测量 参照式场强仪工频电场测量 光电式场强仪 普 克尔氏 ( Pockels )效应 探头 尺寸通常很小( 2 cm左右 ) 探头 和检测器 之间用
9、光纤 相连工频电场测量 工频电场强度的测量 三相输电线路下电场的测量 特征离地面 02 m高的范围内,电场的水平分量不大,可以认为三相输电线下离地 02 m高处的电场为垂直于地面的均场。因而在地面附近测量输电线路电场时,探头的主轴方向应取垂直方向工频电场强度的测量 三相输电线路下电场的测量 方法及注意事项 用独立式或者光电式场强仪测量高于地面的空间场强时,场强仪探头中心对地高度应该大于它的最大对角线的 2倍,并应注明测试点离地的高度 测量地点应比较平坦,且无多余物体。不能移开的物体,应记录其尺寸及与线路的相对位置,并补充测量离物体不同距离处的场强。探头与永久性物体之间的距离应大于它的最大对角线的 2倍 测试人员的存在会使被测电场发生畸变,称之为邻近效应,与探头的离地高度、测量人员的身高及与探头间的距离等有关 邻近效应要求小于 3。当邻近效应超过 3,应该加以说明工频电场强度的测量 变电站电场的测量 与输电线路下的不同,地面附近已不再是均匀电场。在邻近接地体附近,场强水平分量不容忽视 故在变电站内不但应测量离地一定高度处的空间场强,而且要测量地平面处的场强。为全面反映人体在电场中的感应,一般还需要测量人体的感应电流 用独立式场强仪测量邻近构架等接地物体附近的空间场强时,应使探头中心与构架等表面最小距离大于探头最大对角线的 4倍