电磁辐射的检测方法十篇

时间:2023-10-17 17:37:11

电磁辐射的检测方法

电磁辐射的检测方法篇1

【关键词】环境;电磁辐射;监测;对策

中图分类号:TN931文献标识码: A 文章编号:

前言

随着信息时代的带来,各种通信设备、电气设备(如电视台、卫星站、电话等)广泛应用,导致人们生活环境充满了电磁波,对人们生活环境造成严重影响,并对人体健康造成严重威胁,成为目前环境污染的重要污染源之一。因此,必须引起环境监测部门的高度重视,掌握电磁辐射来源,了解电磁辐射危害性,对电磁辐射污染进行有效的监测,以减少电磁辐射对环境和人体的危害。

环境电磁辐射的危害

各种通信设备和电气设备在给人们带来方便的同时,导致环境电磁波的增加,使得频带变宽,对各种电子设备运行造成严重干扰,强化电磁辐射的化学反应、物理反应及生物反应,对环境造成严重的污染,同时危害人体健康,其主要危害主要表现在以下三个方面:

(1)电磁干扰。由于功率较大的无线电设备在运行过程中会产生大量的电磁波,对周围的电台、通信及广播等造成电磁干扰,导致这些通信设备无法正常运行,提高电气设备和通信设备故障发生率,对电力安全造成严重影响[1]。

(2)系统威胁。计算机系统本身具有一定的电磁辐射,但是如果电磁波不断增加,就可能被不法人员利用电磁波来获取计算机系统里的资料,或者对计算机系统造成破坏,给人们带来很大的损失。

(3)人体危害。有关研究表明,电磁辐射对人的神经系统造成严重的危害,低频率的电磁场可导致人的神经系统发生紊乱,出现忧郁、烦闷及神经衰弱等症状,而较高频率的电磁辐射则导致人体中枢神经系统出现交感疲乏、机能障碍、头昏脑胀、记忆力变差等症状,对人体健康造成严重威胁。因此,加强对环境电磁辐射的监测很重要[2]。

环境电磁辐射的监测

3.1一般环境监测

主要是指对大面积范围内电磁辐射各种来源形成的电磁辐射值进行监测。监测人员可根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求来进行监测,把相关标准在某个区域划分网格,并把网格中心点当做监测点,并对树木屏蔽和建筑物屏蔽等因素进行充分考虑,对监测点进行合理的调整。以电场强度作为电磁辐射评价标准,对环境中的电磁辐射进行合理的评价,评价内容主要包括分布规律、环境特点及环境质量等,通过对环境中的电磁辐射进行评价,可以充分了解该区域环境电磁辐射情况,及时采取有效的防治措施[3]。

3.2特定环境监测

主要是指对特定区域内的固定电磁辐射来源形成的电磁辐射值进行监测。监测人员需对该区域内电磁辐射来源类型、规模及数量等进行深入的调查分析,以为环境电磁辐射监测提供重要依据。以下是几种常见电磁辐射来源及监测方法:

3.2.1移动通信站监测

(1)工作原理。移动通信主要是通过控制设备和射频发射器经过网内通信用户和收发站来进入无线通信,而无线通信则由通信在发射和接收形成的电磁波形成的。所以移动通信站在运行过程中,会使周围环境的电磁辐射发生改变。(2)监测方法。监测人员应根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求,选择适宜的监测仪器、布置监测点、掌握好监测时间、规范监测技术,并对监测结果进行有效的评估,监测电磁强度应小于5.4 V/m。若大于5.4 V/m,则应采取相应的防治措施,减少电磁辐射对环境的污染,对人体的危害。

3.2.2电台发射设备监测

(1)工作原理。主要是把传输信号经由调制器来进行控制,并通过高频率的振荡器来实现高频率的电流,把调制完成的高频电流防止相应电频,送至天线上方,最终以电磁波的方式进行发射。(2)监测方法。监测人员要根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求,在电台发射设备周围区域、发射塔及电磁辐射较为敏感位置设置监测点,对这些区域电磁辐射情况进行有效的监测。电磁强度应小于5.4 V/m。

3.2.3 电力设备监测

(1)工作原理。主要是电力设备周围环境电磁辐射情况进行检查,电力设备主要有变电站、架空电线等;电磁场特点主要表现为电晕、电场及磁场等;电磁辐射污染表现为:绝缘及电晕放电导致的干扰现象,并存在较强的生物效应。(2)监测方法。监测人员要根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求,按照不同等级电压,选择不同监测仪器和监测技术,并明确电力设备电磁强度和电场强度指标,规范电磁辐射监测技术[4]。

3.3较极低频率电磁辐射监测方法

(1)收集与环境电磁辐射有关资料,主要包括电场强度、磁场强度、电流密度以及磁感应强度等。(2)明确监测时间和监测范围。一般情况下,每个监测点需不间断检测五次,每次检测时间在15s以上,以较为稳定的读值为准。但是若果检测读值波动性较大,则应延长检测时间。监测人员应在离地面0.5米、1米及1.5米的位置设测量点。(3)监测点布置。针对于输电线路电磁辐射监测点的布置:应选择具有代表性意义的档距,并以档距内线路中心位置作为监测点,监测点间距应为5米。针对于变电站电磁辐射监测点布置:控制中心设一个监测点;每个高压设备区各设一个监测点;每个低压设备区各设一个监测点;低压和高压区旁主变位置设一个监测点;开关设备各设一个监测点;监测点间距应为5米。针对于电厂电磁辐射监测点布置:主要是在主控室、发电机、励磁机等位置各设两个监测点,而电厂变电低压侧、变电高压侧、开关室、避雷器及电流互感器等,则各设一个监测点[5]。(4)检测要求。首先在应有检测仪器对周围环境进行有效的检测,并做好检测记录;根据检测对象,选择适宜的检测仪器,并旋转具有代表性的检测结果;尽可能的排除周围辐射源产生的干扰;对检测数据进行有效的统计和整理。(5)注意要点。选择双轴或者以上检测仪器;检测环境温度应为0至40℃,相对湿度应为5至80%;防止人出现在检测位置周围,检测人员应离检测仪器5m远;检测时应将手机登具有电磁辐射设备关闭;检测点位置要平坦且无多余杂物;对检测仪器进行有效的防护,防止其内部存在冷凝水;检测仪器频率要求:检测ELF为50Hz、微波为3GHz至30GHz,三轴检测要求:必须同时对Z、X、Y方向进行检测,检测路程要求:磁场: 10μT至10 mT、电场0·1kV/m至100 kV/m。

结语

随着信息时代的带来,电力设备和通信设备的不断发展和应用,给人们生活带来极大的便利,但是同时也导致环境电磁辐射量的增加,对环境造成严重的污染,干扰电力设备、通信设备的正常运行,对人体健康造成严重的危害。因此,为了减少电磁辐射对设备的干扰、对环境的污染,对人体的危害,必须加强对环境电磁辐射的监测,以为电磁辐射污染的防治提供重要依据,为人们提供一个良好的生活环境。

【参考文献】

[1]朴光玉,徐秀华,罗凤平,成英.刍议电磁辐射的危害及其防护措施[J].黑龙江科技信息,2009,5(19):89-90.

[2]罗穆夏,张普选,马晓薇,杨文芬.电磁辐射与电磁防护[J].中国个体防护装备, 2009,12(05):76-78.

[3]黄春锋,吴建平.环境电磁辐射的监测方法[J].黑龙江科技信息,2009,8(35):90-92.

电磁辐射的检测方法篇2

关键词:电磁辐射(EMF);电磁感应;近场;远场;非选频式宽带测量仪

中图分类号:X591文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)03-0107-02

一、电磁辐射(EMF)背景介绍

(一)电磁辐射(EMF)

随着技术革命的更新和不同波段新的应用的不断发现,许多频率电磁辐射(EMF)的暴露水平显著增加,生活中的每个人都处在0~300GHz频率的复合电磁场(EMF)暴露中,电磁污染(EMF)已成为最广泛的环境影响因素之一。这些电磁现象的综合,我们称之为电磁环境。电磁辐射表示能量以电磁波形式由源发射到空间的现象,这个词的含义也常常被引申,将电磁感应的现象也包括在内。

电磁噪声是比较典型的电磁污染现象,它表示明显不传送信息的时变电磁现象,可能与有用信号叠加或者组合,可能损害有用信号接收。电磁污染的主要来源有:各种输变电系统;运输系统、长途通讯设施和便携式通讯工具如移动电话;医药、商业和工业设备;雷达;电台和电视台发射天线等。

随着对电磁场(EMF)暴露会引起各种健康问题担忧的增加,1996年世界卫生组织(WHO)设立了国际电磁辐射(EMF)项目以寻求解决问题的方法,其目的是对EMF的健康危害进行正式评估总结现有资料文献和不同国家的研究成果。

由于对电磁辐射所造成的健康危害的不同理解,不同国家所制定的电磁辐射标准有很大的差异。其中,俄罗斯、中国、意大利、比利时等国家在制定标准时考虑了电磁辐射对人体的神经效应方面的影响,标准限值较严厉,美国、澳大利亚、德国等国在制定标准时采用了国际非电离协会(ICNIRP)的推荐标准,没有考虑电磁辐射对人体的神经效应方面的影响,而只是考虑已有明确研究结果的热效应,标准限值较宽松,将来仍然有进一步提高标准限值的可能。很少有国家颁布相关的法规。

(二)电磁辐射(EMF)的环境影响

电磁辐射对人类健康的影响。电磁辐射对人体的健康影响主要有两方面:躯体热效应和神经效应。根据频率的不同电磁辐射对体的影响有所不同,一般而言低频电磁辐射对人体的影响以神经效应为主,高频电磁辐射对体的影响以热效应为主。

在这方面医学上有很多研究,例如手机使用时间长了以后,头面部会发热。低频电磁辐射强度对人体的神经效应由于缺乏足够的实验支持和大量的流行病学调查研究,因此在国际标准(欧洲EN)制定时没有考虑该因素,但对标准限值的修改留出了修改的余地。

(三)电磁辐射物理原理

磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分,其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动,不向外发射,称为感应场;另一部分电磁场能量脱离辐射体,以电磁波的形式向外发射,称为辐射场。一般情况下,电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为远区场(感应场)和近区场(辐射场)。由于远场和近场的划分相对复杂,要具体根据不同的工作环境和测量目的进行划分,一般而言,以场源为中心,在三个波长范围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场;在以场源为中心,半径为三个波长之外的空间范围称为远区场,也可称为辐射场。可以想见对于100kHz以下的低频信号,如50Hz的电力传输频率,我们的测量显然是在近场区内进行的,我们需要单独测试该场的电场和磁场(在实际测量中考虑到无线电干扰的可能还需要另外测量无线电干扰),而对于如300MHz以上的微波信号,很显然测试是在远场进行的,我们只需要测定环境的电场强度。对于典型的有用信号,其波长和频率对应关系见表1:

近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。近区场的电磁场强度比远区场大得多。近区场的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间内的不均匀度较大。

在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。远区场为弱场,其电磁场强度均较小。由于我们对于磁辐射的测量按测量场所分为作业环境、特定公众暴露环境、一般公众暴露环境测量。按测量参数分为电场强度、磁场强度和电磁场功率通量密度等的测量。

(四)电磁辐射测量仪器

磁辐射的测量按测量场所分为作业环境、特定公众暴露环境、一般公众暴露环境测量。按测量参数分为电场强度、磁场强度和电磁场功率通量密度等的测量。测量仪器根据测量目的分为非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪。无论是非选频式宽带辐射测量仪还是选频式辐射测量仪,基本构造都是由天线(传感器)及主机系统两部分组成的,考虑到经济适用的原因,重点介绍非选频式宽带辐射测量仪,通常也称作时域场强仪,实际上,由于价格合适和操作比较简单的原因,非选频宽带辐射测量仪的应用广泛,它的优势在于操作简单价格实惠,另外它的传感器一般都是三维各向同性探头,符合了场强测量的物理特性,该仪器采用的检波方式是传统的RMS(均方根值)检波,强调了实际的功率累计效果,非常适合于电磁环境的测定。而稍显不足的地方在于,相对于应用于复杂电磁环境测量的选频式辐射测量仪来说,精度没有达到那么高的标准,另外没有办法从频域对于辐射源作一个很直观的浏览和精确的判定。

二、非选频式宽带辐射测量仪(综合场强仪)的工作原理

(一)电场探头

偶极子和检波二极管组成探头。这类仪器由三个正交的2~10cm长的偶极子天线,端接肖特基检波二极管、RC滤波器组成。检波后的直流电流经高阻传输线或光缆送入数据处理和显示电路。通常这类仪器探头响应快,动态范围大,但由于作为天线的偶极子的长度应远小于被测频率的半波长,以避免在被测频率下谐振。这一特性决定了这类仪器只能在低于几吉赫频率范围使用,不过随着仪器技术的不断发展,近几年也有厂家能将频率范围扩展到40GH频率,甚至更高范围。

(二)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,待测场强与极化无关,保证了探头有极宽的频带,容易做到极高的频率,但探头响应和动态范围要相对差一些。

(三)磁场探头

磁场探头由三个相互正交环天线和二极管、RC滤波元件、高阻线组成,从而保证其全向性和频率响应。对电性能的要求使用非选频式宽带辐射测量仪实施环境监测时,为了确保环境监测的质量,应对这类仪器电性能提出基本要求:

各向同性误差≤±1dB;系统频率响应不均匀度≤±3dB;灵敏度:0.5V/m;校准精度:±0.5dB。

三、国内EMF标准

1.1996年,世界卫生组织WHO 设立了国际电磁辐射(EMF)项目以寻求解决问题的方法。1999/519/EC,1999.07.12,欧盟理事会建议,公众对电磁场的暴露限制一般来说所有的标准都根据工作性质分为公众暴露(限值相对较严格)和职业暴露(限值相对宽松),中国的电磁辐射防护规定是(GB8702-88)。基本限值在于职业照射在每天8小时工作时间内,任意连续6分钟全身比吸收率(SAR)应小于0.1w/kg;而公众照射时在每天24小时的工作时间内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率应小于0.02w/kg。需要指出的是到目前为止,电磁辐射防护规定的频率下限是100kHz,也就是射频的频率范围,对于工频(0.005~100kHz)的频率范围,则不作规定。关于这部分的测试,现在以我们环境保护行业标准《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24-1998)的规定进行评定。

2.EMF不是EMC。EMF是为了保证人身安全目的,是研究电子产品发射出的电场、磁场噪声对人身的影响,重点在于考量生物安全效应。而EMC(电磁兼容)是为了保证电子产品的正常工作目的,是研究电子产品发射出的噪声对其他电子产品的影响,或者不受其他电子产品的影响。重点在于考量无线电骚扰和电磁抗扰效应。体现在具体的测试仪器上,后者一般选择是窄带测试仪,选用的检波方式也是不同于均方根检波器的准峰值和平均值检波方。

参考文献

[1]攸纲.谈高频场电磁污染[C].第二届电磁辐射与健康目标研讨会议文集,2000.

[2]中华人民共和国卫生部.工作场所物理测量-高频污染(GBZ/T189.2)[S].2007.

[3]Gandhi,0.P.“放射测量的一些数量方法:特低频率到微波频率”[J].无线电科学,1995,(30).

[4]国家环保总局.电磁辐射防护规定(GB8702-88)[S].

电磁辐射的检测方法篇3

关键词:移动通信基站;电磁辐射;广播;监测

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.149

1 引言

随着移动通信网络规模的扩大和用户数量的增加,移动通信基站的数量不断增加。公众在充分享受现代通信设备为生活带来的便捷的同时,遍布各地的移动通信基站所产生的电磁辐射是否威胁人体健康,也逐渐成为各个运营商和公众争论的焦点。[1]公众对移动通信基站周边电磁环境安全性的关注、焦虑、冲突及相关投诉逐年上升。

但应注意的是,由于中、短波广播具有影响范围广、发射功率大、场强大的特征,且大中型城市普遍都有大型的中波广播发射台,中、短波广播是城市电磁辐射环境的主要贡献源之一。非选频测量仪很可能在测量基站电磁信号的同时也测到了中短波广播台信号,导致最终测值比基站电磁信号场强值偏高[2]。若基站监测时不区别、排除中短波信号的干扰,依照基站限值对包含中短波信号的基站电磁辐射监测值进行安全性评价,最终可能会得到基站电磁辐射水平不合格的错误结论。

2 监测方法

2.1 信号监测

实时监测当前测量环境中移动通信基站信号是否存在干扰信号,该干扰信号包括:中波信号或者短波信号;选取包括中短波频段和基站频段的综合电场探头,使该综合电场探头连接监测仪主机,得到综合电磁辐射监测仪;将综合电磁辐射监测仪垂直架设,使综合电磁辐射监测仪中的综合电场探头和监测仪主机的连线垂直于地面,记录该综合电磁辐射监测仪的垂直场强数据监测值;将综合电磁辐射监测仪水平架设,使综合电磁辐射监测仪中的综合电场探头和监测仪主机的连线平行于地面,记录综合电磁辐射监测仪的水平场强数据监测值;根据垂直场强数据监测值与水平场强数据监测值的变化幅度,监测当前测量环境中是否存在中短波信号。

2.2 干扰信号的判断

在监测到当前测量环境中存在移动通信基站信号的干扰信号时,分别测量当前测量环境中包含移动通信基站信号和干扰信号的综合场强以及干扰信号的干扰场强;计算垂直场强数据监测值与水平场强数据监测值的变化幅度;当水平场强数据监测值大于垂直场强数据监测值以及水平场强数据监测值存在任意一方向的最大值,且变化幅度大于设定阈值时,判定当前测量环境中存在短波信号;当垂直场强数据监测值大于水平场强数据监测值,且变化幅度大于设定阈值时,判定当前测量环境中存在中波信号;当变化幅度小于设定阈值时,判定当前测量环境中不存在中波信号和短波信号。其中,综合电磁辐射监测仪和专用电磁辐射监测仪均为非选频式宽带辐射测量仪。测量时采用绝缘支撑架;该绝缘支撑架用于架设综合电磁辐射监测仪和专用电磁辐射监测仪,以采集当前测量环境中的场强值;其中,绝缘支撑架包括:三脚架或者绝缘延伸杆。

2.3 干扰信号的监测

如果当前环境中存在中短波信号,则选取包括中短波频段的专用电场探头,使专用电场探头连接监测仪主机,得到专用电磁辐射监测仪;将专用电磁辐射监测仪垂直架设,使专用电磁辐射监测仪中的专用电场探头和监测仪主机的连线垂直于地面,记录专用电磁辐射监测仪的垂直短波场强数据监测值;将专用电磁辐射监测仪水平架设,使专用电磁辐射监测仪中的专用电场探头和监测仪主机的连线平行于地面,记录专用电磁辐射监测仪的水平中波场强数据监测值。

2.4 计算与评价

根据综合场强和干扰场强,计算移动通信基站电磁辐射场强,在监测到当前测量环境中存在中波信号时,选取综合电磁辐射监测仪的水平场强数据监测值作为中波综合场强测量值;在监测到当前测量环境中存在短波信号时,选取综合电磁辐射监测仪的垂直场强数据监测值作为短波综合场强测量值。其中,根据综合场强和干扰场强,计算移动通信基站电磁辐射场强,分别按照以下公式计算移动通信基站电磁辐射场强:

其中,Eb表示移动通信基站电磁辐射场;E1表示中波综合场强测量值;Em表示水平中波场强数据监测值。

其中,Eb表示移动通信基站电磁辐射场强;E2表示短波综合场强测量值;Es表示垂直短波场强数据监测值。

将计算得到的移动通信基站电磁辐射场强与标准场强限值进行比较,得到比较结果。根据得到的比较结果,评价移动通信基站电磁辐射场强是否符合国家电磁环境控制限值要求。

3 小结

本文介绍的移动通信基站电磁辐射的监测方法,与现有技术相比,其能够实现简单、快速、低成本地甄别基站监测过程中中短波广播的影响,减少检测人员工作量;并且,利用现有仪器及频段差异特性,通过间接计算得到基站准确测值,降低了监测成本;同时,排除了中短波信号的干扰以及中短波信号错误参与基站安全性评价,实现了准确、客观地评价通信基站单项照射剂量。

参考文献:

电磁辐射的检测方法篇4

第二条本办法所称电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流,且限于非电离辐射,包括信息传递中的电磁波发射,工业、科学、医疗应用中的电磁辐射,高压送变电中产生的电磁辐射。

任何从事前款所列电磁辐射的活动,或进行伴有该电磁辐射的活动的单位和个人,都必须遵守本办法的规定。

第三条县级以上人民政府环境保护行政主管部门对本辖区电磁辐射环境保护工作实施统一监督管理。

第四条从事电磁辐射活动的单位主管部门负责本系统、本行业电磁辐射环境保护工作的监督管理工作。

第五条任何单位和个人对违反本管理办法的行为有权检举和控告。

第二章监督管理

第六条国务院环境保护行政主管部门负责下列建设项目环境保护申报登记和环境影响报告书的审批,负责对该类项目执行环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用(以下简称“三同时”制度)的情况进行检查并负责该类项目的竣工验收:

(一)总功率在200千瓦以上的电视发射塔;

(二)总功率在1000千瓦以上的广播台、站;

(三)跨省级行政区电磁辐射建设项目;

(四)国家规定的限额以上电磁辐射建设项目。

第七条省、自治区、直辖市(以下简称“省级”)环境保护行政主管部门负责除第六条规定所列项目以外、豁免水平以上的电磁辐射建设项目和设备的环境保护申报登记和环境影响报告书的审批;负责对该类项目和设备执行环境保护设施“三同时”制度的情况进行检查并负责竣工验收;参与辖区内由国务院环境保护行政主管部门负责的环境影响报告书的审批、环境保护设施“三同时”制度执行情况的检查和项目竣工验收以及项目建成后对环境影响的监督检查;负责辖区内电磁辐射环境保护管理队伍的建设;负责对辖区内因电磁辐射活动造成的环境影响实施监督管理和监督性监测。

第八条市级环境保护行政主管部门根据省级环境保护行政主管部门的委托,可承担第七条所列全部或部分任务及本辖区内电磁辐射项目和设备的监督性监测和日常监督管理。

第九条从事电磁辐射活动的单位主管部门应督促其下属单位遵守国家环境保护规定和标准,加强对所属各单位的电磁辐射环境保护工作的领导,负责电磁辐射建设项目和设备环境影响报告书(表)的预审。

第十条任何单位和个人在从事电磁辐射的活动时,都应当遵守并执行国家环境保护的方针政策、法规、制度和标准,接受环境保护部门对其电磁辐射环境保护工作的监督管理和检查;做好电磁辐射活动污染环境的防治工作。

第十一条从事电磁辐射活动的单位和个人建设或者使用《电磁辐射建设项目和设备名录》(见附件)中所列的电磁辐射建设项目或者设备,必须在建设项目申请立项前或者在购置设备前,按本办法的规定,向有环境影响报告书(表)审批权的环境保护行政主管部门办理环境保护申报登记手续。

有审批权的环境保护行政主管部门受理环境保护申报登记后,应当将受理的书面意见在30日内通知从事电磁辐射活动的单位或个人,并将受理意见抄送有关主管部门和项目所在地环境保护行政主管部门。

第十二条有审批权的环境保护行政主管部门应根据申报的电磁辐射建设项目所在地城市发展规划、电磁辐射建设项目和设备的规模及所在区域环境保护要求,对环境保护申报登记作出以下处理意见:

(一)对污染严重、工艺设备落后、资源浪费和生态破坏严重的电磁辐射建设项目与设备,禁止建设或者购置;

(二)对符合城市发展规划要求、豁免水平以上的电磁辐射建设项目,要求从事电磁辐射活动的单位或个人履行环境影响报告书审批手续;

(三)对有关工业、科学、医疗应用中的电磁辐射设备,要求从事电磁辐射活动的单位或个人履行环境影响报告表审批手续。

第十三条省级环境保护行政主管部门根据国家有关电磁辐射防护标准的规定,负责确认电磁辐射建设项目和设备豁免水平。

第十四条本办法施行前,已建成或在建的尚未履行环境保护申报登记手续的电磁辐射建设项目,或者已购置但尚未履行环境保护申报登记手续的电磁辐射设备,凡列入《电磁辐射建设项目和设备名录》中的,都必须补办环境保护申报登记手续。对不符合环境保护标准,污染严重的,要采取补救措施,难以补救的要依法关闭或搬迁。

第十五条按规定必须编制环境影响报告书(表)的,从事电磁辐射活动的单位或个人,必须对电磁辐射活动可能造成的环境影响进行评价,编制环境影响报告书(表),并按规定的程序报相应环境保护行政主管部门审批。

电磁辐射环境影响报告书分两个阶段编制。第一阶段编制《可行性阶段环境影响报告书》,必须在建设项目立项前完成。第二阶段编制《实际运行阶段环境影响报告书》,必须在环境保护设施竣工验收前完成。

工业、科学、医疗应用中的电磁辐射设备,必须在使用前完成环境影响报告表的编写。

第十六条从事电磁辐射活动的单位主管部门应当对环境影响报告书(表)提出预审意见;有审批权的环境保护行政主管部门在收到环境影响报告书(表)和主管部门的预审意见之日起180日内,对环境影响报告书(表)提出审批意见或要求,逾期不提出审批意见或要求的,视该环境影响报告书(表)已被批准。

凡是已通过环境影响报告书(表)审批的电磁辐射设备,不得擅自改变经批准的功率。确需改变经批准的功率的,应重新编制电磁辐射环境影响报告书(表),并按规定程序报原审批部门重新审批。

第十七条从事电磁辐射环境影响评价的单位,必须持有相应的专业评价资格证书。

第十八条电磁辐射建设项目和设备环境影响报告书(表)确定需要配套建设的防治电磁辐射污染环境的保护设施,必须严格执行环境保护设施“三同时”制度。

第十九条从事电磁辐射活动的单位和个人必须遵守国家有关环境保护设施竣工验收管理的规定,在电磁辐射建设项目和设备正式投入生产和使用前,向原审批环境影响报告书(表)的环境保护行政主管部门提出环境保护设施竣工验收申请,并按规定提交验收申请报告及第十五条要求的两个阶段的环境影响报告书等有关资料。验收合格的,由环境保护行政主管部门批准验收申请报告,并颁发《电磁辐射环境验收合格证》。

第二十条从事电磁辐射活动的单位和个人必须定期检查电磁辐射设备及其环境保护设施的性能,及时发现隐患并及时采取补救措施。

在集中使用大型电磁辐射发射设施或高频设备的周围,按环境保护和城市规划要求划定的规划限制区内,不得修建居民住房和幼儿园等敏感建筑。

第二十一条电磁辐射环境监测的主要任务是:

(一)对环境中电磁辐射水平进行监测;

(二)对污染源进行监督性监测;

(三)对环境保护设施竣工验收的各环境保护设施进行监测;

(四)为编制电磁辐射环境影响报告书(表)和编写环境质量报告书提供有关监测资料;

(五)为征收排污费或处理电磁辐射污染环境案件提供监测数据,进行其他有关电磁辐射环境保护的监测。

第二十二条电磁辐射建设项目的发射设备必须严格按照国家无线电管理委员会批准的频率范围和额定功率运行。

工业、科学和医疗中应用的电磁辐射设备,必须满足国家及有关部门颁布的“无线电干扰限值”的要求。

第三章污染事件处理

第二十三条因发生事故或其他突然性事件,造成或者可能造成电磁辐射污染事故的单位,必须立即采取措施,及时通报可能受到电磁辐射污染危害的单位和居民,并向当地环境保护行政主管部门和有关部门报告,接受调查处理。

环保部门收到电磁辐射污染环境的报告后,应当进行调查,依法责令产生电磁辐射的单位采取措施,消除影响。

第二十四条发生电磁辐射污染事件,影响公众的生产或生活质量或对公众健康造成不利影响时,环境保护部门应会同有关部门调查处理。

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<p><b><fontface="宋体"size="2">第四章奖励与惩罚</font></b><fontface="宋体"size="2">

第二十五条对有下列情况之一的单位和个人,由环境保护行政主管部门给予表扬和奖励:

(一)在电磁辐射环境保护管理工作中有突出贡献的;

(二)对严格遵守本管理办法,减少电磁辐射对环境污染有突出贡献的;

(三)对研究、开发和推广电磁辐射污染防治技术有突出贡献的。

对举报严重违反本管理办法的,经查属实,给予举报者奖励。

第二十六条对违反本办法,有下列行为之一的,由环境保护行政主管部门依照国家有关建设项目环境保护管理的规定,责令其限期改正,并处罚款:

(一)不按规定办理环境保护申报登记手续,或在申报登记时弄虚作假的;

(二)不按规定进行环境影响评价、编制环境影响报告书(表)的;

(三)拒绝环保部门现场检查或在被检查时弄虚作假的。

第二十七条违反本办法规定擅自改变环境影响报告书(表)中所批准的电磁辐射设备的功率的,由审批环境影响报告书(表)的环境保护行政主管部门依法处以1万元以下的罚款,有违法所得的,处违法所得3倍以下的罚款,但最高不超过3万元。

第二十八条违反本办法的规定,电磁辐射建设项目和设备的环境保护设施未建成,或者未经验收合格即投入生产使用的,由批准该建设项目环境影响报告书(表)的环境保护行政主管部门依法责令停止生产或者使用,并处罚款。

第二十九条承担环境影响评价工作的单位,违反国家有关环境影响评价的规定或在评价工作中弄虚作假的,由核发环境影响评价证书的环境保护行政主管部门依照国家有关建设项目环境保护管理的规定,对评价单位没收评价费用或取消其评价资格,并处罚款。

第三十条违反本办法规定,造成电磁辐射污染环境事故的,由省级环境保护行政主管部门处以罚款。有违法所得的,处违法所得3倍以下的罚款,但最高不超过3万元;没有违法所得的,处1万元以下的罚款。

电磁辐射的检测方法篇5

1.影像学检查

辐射指数:

很多人都认为,CT、透视、造影等医学影像学检查对人体是无害的。实际上,这类影像学检查都会对人体造成一定的X线辐射。X线是一种波长很短、穿透能力很强的电磁波。人体在受到少量的X线照射时所受到的影响极小,但若受到大量的X线照射可产生放射反应,受到放射性损害,若频繁地受到X线的照射则会受到永久性的损伤。因此,人们在选择影像学检查方法时切不可贪多求全,也不可频繁地进行影像学检查。一般来说,患者若能通过B超检查使病情得到确诊,就不要进行X线检查。患者若能通过X线检查使病情得到确诊,就不要进行CT检查。进行CT检查对人体的危害性较强。美国的统计数据显示,人们在进行一次全身CT检查时所受到的辐射,相当于拍摄了数百张X线胸片后受到辐射的总量。因此,人们(尤其是儿童和年轻人)在进行常规体检或患感冒、咳嗽等小病时应尽量少做CT检查。

2.微波炉

辐射指数:

微波炉发出的电磁辐射非常高,在家用电器中高居榜首。人们在使用微波炉时要注意以下几点:①不要将微波炉放在卧室里。②在开启微波炉后不要站在其旁边,尤其不要靠近其控制面板、拉门缝,而应在其停止运行时再过去处理食品。我国的检测数据显示,在微波炉处于工作状态时,其控制面板、拉门缝处发出的电磁辐射最强。③在用完微波炉后要及时拔掉其电源。

3.电热毯

辐射指数:

电热毯在通电后会产生电磁场,源源不断地发出电磁辐射。人体在受到这种电磁辐射后可能会造成免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、生殖能力下降、女性月经紊乱等病症。孕妇在受到这种辐射后还可能使体内胎儿的细胞(尤其是骨骼细胞)发生异变,进而使胎儿的大脑、神经、骨骼和心脏等器官受到不良的影响。因此,人们应尽量少用电热毯,孕妇应禁用电热毯。需使用电热毯的人应在上床前一个小时提前将其打开,在上床时将其关闭,并拔掉其电源,以免其持续地发出电磁辐射。

4.电吹风

辐射指数:

电吹风属于高辐射的家用电器。人们若将电吹风紧贴头部使用,可因受到电磁辐射而出现头晕、疲乏、食欲减退、失眠等中枢神经和精神系统功能紊乱的症状。一般来说,功率越大的电吹风发出的电磁辐射也越强。在开启或关闭电吹风的瞬间其发出的电磁辐射最强。上海环境辐射研究监测中心的工作人员在对电吹风进行辐射检测时发现,普通家用电吹风发出的辐射指数较高(约为35微特),但辐射距离却很短。在距离电吹风10厘米处,其辐射指数就变为1微特了。因此,人们在使用电吹风吹头发时,只要与其保持10厘米的距离就可避免受到电磁辐射。

5.打印机

辐射指数:

打印机的电子线圈和风扇等部位发出的电磁辐射很强。人们在使用打印机时应与其保持30厘米以上的距离,若每天都要长时间接触打印机需穿防辐射服。

6.电脑显示器和主机

辐射指数:

研究发现,老式的电脑显示器可发出强烈的电磁辐射,而液晶电脑显示器发出的电磁辐射则较小。电脑显示器的背面发出的电磁辐射最强,其左右两侧、正面发出的电磁辐射依次减弱。与电脑主机前方相比,电脑主机后方的电磁辐射可增强数十倍。人们在使用电脑时应注意以下事项:①不要长时间呆在电脑后方,应尽量让电脑显示器的背面对着没有人的地方。减少电器的待机时间。②在使用电器后应及时拔掉电源,不要让其长时间处于待机状态,以免其持续地发出电磁辐射。③可用广口的塑料瓶或玻璃瓶装满清水,放在电脑周围,以吸收电磁波。④应在放置电脑的房间里使用换气扇,若没有换气扇则应经常开窗通风。

7.手机

辐射指数:

手机在处于工作状态时会向发射基站传送无线电波,而任何一种无线电波都会或多或少地被人体吸收。在手机被接通的瞬间,其发出的电磁辐射会突然增强,并会在几秒钟后迅速减弱。在手机信号不好时,其发出的辐射也会增强。研究发现,人们在电梯里、火车上、地铁里等相对封闭的空间里打手机时,手机会不断发出大量的无线电波,以维持随时可能中断的通话信号,这会使人受到非常大的辐射。智能手机的内部均装有无线装置。这种无线装置主要负责接收电子邮件和上网信息,其发出的辐射很强。①在接通电话的瞬间应伸展手臂,让手机远离头部,稍等片刻后再开始通话。②用手机专用耳机和麦克风接听电话,并尽量减少通话时间。③在将手机充电或刚刚将其开机时要尽量远离手机。④别在电梯等封闭的空间内打手机。尽量不在下雨天打电话。⑤不可长时间用手机上网,而应使用有线网络设备。

8.电视机

辐射指数:

传统的电视机均是通过电子束撞击荧光粉来显示影像的。当电子束打到荧光粉上的一刹那会产生较强的电磁辐射。因此,人们在使用旧式电视机时受到的电磁辐射较多。与旧式电视机相比,近年来上市的液晶电视机和等离子电视机发出的辐射要弱得多,对人体危害较小。当然,在长时间看电视时,人们最好与电视保持2米以上的距离,并在看完电视后洗洗脸,以清除掉面部皮肤吸收的辐射物质。

9.冰箱

辐射指数:

研究发现,与不带液晶屏幕的冰箱相比,带液晶屏幕的冰箱会发出更强的电磁辐射。与冰箱前方相比,冰箱后侧或下方的散热管释放出的电磁辐射可高出几十甚至几百倍。我国的调查数据显示,在将冰箱通电后,冰箱前方发出的电磁辐射约为1~9毫高斯,其后方正中央发出的电磁辐射可高达300毫高斯。因此,人们不要长时间呆在冰箱后方,在开关冰箱门时身体应距离冰箱半米远。冰箱在工作时若长时间地发出较大的嗡嗡声,说明其散热管线上积聚了大量的灰尘或被异物遮挡。此外,应及时检视散热管线,用吸尘器将散热管线上的灰尘吸掉,以提高冰箱的功率,减少其发出的电磁辐射。

10.电脑键盘及鼠标

电磁辐射的检测方法篇6

【关键词】 电机控制器 电磁干扰 干扰抑制

1 前言

近年来,在能源和环境双重危机的压力下,各国陆续开始了电动汽车的研发,在有限的车内空间里高频率开关使用以及大量电子部件的集成都给电动汽车带来很多电磁兼容问题。

2 电机控制器的电磁干扰问题

2.1 问题情况描述

本研究对一辆典型的国产电动汽车电机控制器进行了试验。电机控制器的功率为12kw,控制方法为矢量控制。电机控制器主要包括功率电子系统和控制电子系统,其控制对象为永磁同步电动机。功率电子系统包括PWM逆变器主电路及其驱动模块等;控制电子系统主要包括PWM逆变器的控制系统和电机控制模块。电机控制系统与电动机之间存在电源供电电缆和旋变测速电缆。

根据“GB/T 18387-2008 电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法,宽带,9kHz~30MHz”辐射发射标准对选取的电机控制器进行磁场辐射发射试验(环天线),其检测结果如图1所示,系统在高频范围向外辐射的磁场很大,超出限值,不满足标准要求。

2.2 问题分析

电机控制系统主要包括功率电子系统和控制电子系统,其控制对象为永磁电动机。功率电子系统包括PWM逆变器主电路及其驱动模块等;控制电子系统主要包括PWM逆变器的控制系统和电机控制模块。电机控制系统与电动机之间存在电源供电电缆和旋变测速电缆。

结合检测结果,本课题基于电机控制系统差模辐射和共模辐射、逆变器环节的辐射发射,以及壳体屏蔽环节的辐射发射等方面,针对问题产生的原因进行分析。

2.2.1 电机控制系统差模辐射和共模辐射

功率电子系统中,往往会因平行双线而组成环路的电感(H/m)L是[1]:

在上式中:s表示平行双线的距离;r表示线的半径长度。[1]在电机控制器的功率电子系统中,开关的频率一般在几十kHz左右,这将产生很高的du/dt与di/dt,它们与电机控制器上母线的杂散电感相作用,必然会产生严重的电磁骚扰。这些骚扰信号通过共模和差模回路进行传播,可通过电缆向外辐射出去。

2.2.2 逆变器的电磁干扰

电压源逆变器使用空间矢量脉宽调制技术,由于电机的三相输出电压不是绝对对称,造成电机中点的电压值实际上很难是零值,于是就产生了共模电压。同时,PWM脉冲有很高的du/dt,于是在逆变器与电机之间就存在了大幅值的共模电压和高du/dt,这就形成了主要的干扰源。

2.2.3 壳体的电磁干扰

电机控制器的壳体屏蔽性差也会引起电磁干扰问题,这时因为壳体的屏蔽性差,壳体内部控制电路的电磁信号就可以通过“场”的形式传播出去,而壳体外部的各种电磁干扰噪声也可以进入到控制电路中来影响控制电路。

3 电机控制器的电磁干扰抑制措施

3.1 线束的辐射信号处理

引起电机控制器电磁干扰问题的原因有很多,其中最重要的就是电缆,因为电缆可以作为天线,将周围的电磁信号发射出去。同时,由于电动汽车上可供安装设备的空间十分有限,无法使安装的电缆均保持安全的距离。本文将电机控制器系统使用的电缆分为2类,如表1所示。

线束布线规则:

(1)为达到充分的退耦,电机控制器与电机之间的动力线和CAN总线、信号线应尽可能远离,保持的最小间距为0.3m;

(2)I类电缆与S类电缆可以垂直交叉,这时,不需要考虑电缆距离问题;

(3)I类电缆采用带屏蔽层的电缆,供电线和回线之间的距离尽量靠近;

(4)CAN总线信号电缆采用带屏蔽层双绞线方式,尽量绞紧,且贴近底盘布线,以减少回路面积,防止低频段的辐射干扰,高频段加瓷珠解决;

(5)其它信号线采用带屏蔽层的电缆,电缆的屏蔽层采取单端接地的方式,且贴近底盘布线。

3.2 逆变器环节的抑制措施

本研究检测的电机控制器系统使用的电压源逆变器,采用空间矢量脉宽调制方法。由于电机的三相输出电压不是绝对对称的,这就造成电机中点的电压值实际上很难是零值,于是就产生了共模电压。同时,PWM脉冲控制开关管通断,会产生很高的du/dt,于是在逆变器与电机之间就存在了大幅值的共模电压和高du/dt,这就形成了主要的干扰源。

因此,在电动汽车中,电机控制器与电机应尽可能得靠近,使其连接电缆尽可能得短以减少共模电流的环路面积,同时,连接电缆应贴近底盘同时带有屏蔽层,其屏蔽层分别与电机控制器、电机360度搭接,这样使得电缆屏蔽层与电机控制器和电机共同构成一个完整的屏蔽体,从而减少共模辐射[2]。

3.3 壳体屏蔽

电磁辐射以“场”的形式沿空间传播,因此通过壳体的屏蔽作用切断辐射骚扰的传播,是行之有效的抑制电磁辐射的方法。而壳体的屏蔽作用取决于壳体的导电连续性,壳体的导电连续性越好,耦合到被屏蔽电路的电磁场通过反射损耗和吸收损耗衰减得就越多。壳体总的屏蔽效能等于通过壳体的电磁场的反射损耗与吸收损耗之和。

从电力电子技术的角度看,电动汽车的电机控制器系统就是逆变器和变速电机控制器的组合。这类设备能够产生大量的射频噪声。本试验的电机控制器的壳体是铝制的,其电磁屏蔽性首先应注意壳体上各电缆的开口和壳体的缝隙。因此,控制器的壳体与电缆之间使用金属连接器,电缆均为屏蔽电缆,且保证电缆与连接器之间360度搭接,以抑制电磁信号的辐射发射;壳体螺钉间距要短,同时,加入实心导电橡胶条作为密封衬垫;用导电布将铝制壳体的缝隙粘接起来,以减小缝隙引起的电磁干扰[3]。

另外,我们将电机控制器的功率模块和控制电路分别用铝板隔离,同时,将铝制壳体可靠接地,使电机控制器的屏蔽性进一步加强,既确保逆变器周围的电磁能量不进入控制电路影响设备功能,又使控制电路或功率模块中产生的电磁能量不扩散出去。

4 结语

本文根据电机控制器的磁场辐射发射检测结果分析了其存在的电磁干扰问题,经过反复验证,提出了有效的抑制方法,满足了纯电动汽车电机控制器的可靠性和安全性。

参考文献:

[1]沙斐.机电一体化系统的电磁兼容技术[M].北京:中国电力出版社,1999.

电磁辐射的检测方法篇7

【关键词】环境;磁性数显定位;影响

0 引言

现行核电厂装卸料工艺采用数控装卸料机,其定位精度约3mm,在换料时需要人工全程监控、节点确认和实时干预,存在定位机构结构复杂、操作员劳动强度大、人因干扰因数较大等情况。如在核电厂装卸料系统中采用磁性数显定位技术,可简化定位装置的结构,提高其可靠性和维修性,并可提高数控装卸料机的定位精度,为初步实现数控装卸料机的无人化、全自动化和远程遥控创造条件。但装卸料系统运行环境恶劣,除温度、湿度外,反应堆厂房内的高辐照环境也可能对磁性数显设备的使用性能产生影响。因此,为了将该技术应用于核电厂反应堆装卸料领域,必须研究反应堆厂房环境对磁性数显设备的影响。

1 技术方案、关键技术及解决途径

1.1 技术方案

本课题的研究采用调研、试验的方法,测量并对比磁性数显定位设备在模拟的反应堆厂房内高温、高湿、高辐射环境条件下的使用性能的变化情况,根据所得出的具体数据进行分析和计算,在对比现有成熟技术的基础上,研究论证磁性数显定位设备在反应堆厂房内进行工程运用的可行性,并制定磁性数显定位技术运用于反应堆核燃料装卸系统的技术方案。

1.2 技术指标

按照《大亚湾核电站系统及运行》、《广东核电站系统手册》、《秦山核电工程》、《核仪器环境条件与试验方法》、《电工电子产品基本环境试验规程 试验Ka:盐雾试验方法》等文件、标准的描述,以及大亚湾核电站辐照测量数据及近海岸大气环境调研数据,在反应堆正常运行时,堆厂房内的环境温度为15℃~45℃、20m平台放射性剂量水平2mg/m3[1-2];按GB8993-1998选择本课题的试验为I组3K4,其环境湿度约90~95%、环境气压86 kPa~106kPa[3];按GB2423.17-1993的规定,盐雾试验温度为35±2℃[4]。综上所述,选择本课题技术环境模拟技术指标为:模拟环境温度10℃~50℃、模拟环境湿度100%、模拟环境放射性剂量水平2mg/m3。在模拟环境试验中采用的试验件规格为:PGHW25C,长度为900mm。

1.3 关键技术及其解决途径

1.3.1 反应堆厂房内环境条件模拟技术

综合模拟实际反应堆厂房内环境条件比较困难,而将试验件放入实际反应堆厂房内进行试验又会面临沟通、试验设施的设置、数据测量和研究周期较长等困难。因此将环境因素分解后进行分项模拟试验

反应堆厂房内环境因素主要为温度因素、湿度因素、辐射因素、粉尘因素、盐雾因素。因此现场环境对磁性数显定位设备的影响可分解为上述环境因素对磁性数显定位设备的单独影响。由于磁性数显定位设备的测量特性不因含油、水、粉尘等恶劣工作环境而改变。所以,可不进行对粉尘因素影响的研究。由于前期调研发现磁性数显定位设备的工作温度为0℃~50℃、贮存温度为-5℃~70℃,而反应堆运行期间反应堆厂房内的温度最低为15℃,最高为50℃。所以,可不进行对温度因素影响的研究。

通过高湿环境模拟试验、盐雾环境模拟试验,使用专用试验容器和相关装置模拟反应堆厂房内的湿度、盐雾环境进行试验,取得湿度和盐雾模拟试验的测量结果;通过寻找合适的辐照站模拟反应堆厂房内的辐射环境进行放射性模拟试验,取得辐照模拟试验的测量结果。为缩短试验时间,在计算出设备预期寿命期接受的照射总剂量后,采取适当加大照射剂量的方法进行试验。

1.3.2 在试验条件下磁性数显定位设备使用性能的测量技术

由于模拟环境的影响,如果采用在线测量取得测量结果,可能会面临测量仪器也受模拟环境影响而产生较大测量误差的情况。可采用离线测量取得测量结果。即在试验前对试验件进行测量和标定,将试验件放入模拟环境中达到一个标准时间后,取出试验件并进行运行和测量,然后再将试验件放入模拟环境中,以此类推直至达到试验规定时间或试验件失效为止,从而取得测量结果。在试验中,使用双频激光干涉仪(见图2)对磁性数显定位装置的定位精度进行测量,其不确定度为0.04μm。

2 试验

2.1 辐照模拟试验

根据研究的需要,应考察磁性数显定位装置在辐照环境下分别工作1年、2年、5年、10年的性能。在辐照试验前、后分别对试验件使用双频激光干涉仪进行长度定位精度计量检定。参照《反应堆厂房环境对磁性数显定位装置的影响研究总体技术方案》中的辐射剂量水平数据,可计算出每种情况的累积剂量,从而确定每种试验件辐照试验的时间,具体数据参照表1:

将试验样品,包括磁尺、导轨和滑块一起放入辐照腔内按照正常工作10年的累积剂量进行加速辐照实验,最后对试验结果进行分析。

2.2 高湿、盐雾模拟试验

高湿、盐雾环境试验时间为240h、480h两个阶段。在240h先时将试验件取出,进行长度定位精度计量检定后,继续进行盐雾试验至480h后取出进行精度计量检定。

为便于试验用溶液的调配,并加速试验件的腐蚀,设定试验采用盐雾浓度为0.6克/升,是设备使用环境的盐雾浓度的30万倍。

3 试验结果分析

试验后编制了辐照模拟试验和高湿、盐雾模拟试验的试验报告,并对相关试验件进行了检定。

3.1 辐照模拟试验结果与分析

在模拟核电站10年累计剂量的γ射线辐照后,磁性数显定位设备中对定位测量最重要的磁条和磁性读数头部件的性能基本无变化,且滑块在导轨上的滑动顺畅无阻滞。试验件检定的绝对误差分布见表2,对检定数据的统计分析见图3。

Fig.3 The Measuring Data of Magnetic Locating Device With Display Unit before and after experiment

在模拟核电站10年累计剂量的γ射线辐照后,磁性数显定位设备中对定位测量最重要的磁条和磁性读数头部件的性能基本无变化,钢制导轨虽然出现轻微的表面腐蚀现象,但基本不影响磁性数显定位设备的定位精度。

3.2 高湿、盐雾模拟试验结果与分析

在模拟近海岸大气环境湿度与盐雾时,为了加速试验件的腐蚀,将湿度增大到100%,盐雾浓度增大30万倍达到0.6克/升,试验结果显示,磁条中间部位有1个点状腐蚀(Φ1.5mm)(见图7),在磁条的一端靠近端部约80mm处有1cm2的片状腐蚀。

滑块可在导轨上滑动;除出现两个腐蚀处外,其余磁条表面光滑平整未产生变形。

试验件检定数据及误差分布见表3、表4、表5,对检定数据的统计分析见图8。

Fig.5 The Error Measuring Result of The Magnetic Locating Device With Display Unit Before and After Salt Mist Test

在试验中,磁性数显定位设备检定测量行程最大为0.66m。

经过测量精度检定,点状腐蚀处的读数精度未受影响,片状腐蚀处的读数精度为0.16mm。

所以,片状腐蚀处的读数精度下降了0.07mm。

3.3 采用理论计算叠加测量结果

本课题取得了辐照模拟试验和高湿、盐雾模拟试验,取得了相应的试验数据。为了综合分析环境因素的影响,对所取得的试验数据进行叠加以取得综合误差数据。

通常,对此类计算是采用均方根计算法进行叠加,本课题为慎重起见,采用绝对值计算法进行叠加,见表6,综合误差分布统计见图6。

通过综合误差分布统计可知,辐照模拟试验和高湿、盐雾模拟试验所模拟的环境因素对磁性数显定位设备定位测量精度的影响不明显。

由于磁性数显定位设备本身的定位精度为±0.09mm,所以,从表5和图6可看出:

d.试验前正向平均综合误差为0.04277mm,试验后正向平均综合误差为0.05134mm,平均综合误差正向扩散0.00857mm;试验前反向平均综合误差为0.05551mm,试验后反向平均综合误差为0.05592mm,平均综合误差反向扩散0.00041mm。试验后超差现象没发生扩散,不具有普遍性,是个别现象;

e.试验前后的误差绝对值均小于0.185mm。

3.4 磁性数显定位设备环境适应性分析

通过辐照模拟试验和高湿、盐雾模拟试验可发现,对磁性数显定位设备而言,辐射因素的影响可忽略不计,高湿、盐雾因素的影响为个别、局部的影响,且导致的设备定位精度下降程度在可接受的范围内。

经观察,判定高湿、盐雾模拟试验造成的磁条中间部位的点状腐蚀和在磁条的一端靠近端部约80mm处的片状腐蚀为个别现象;经对读数头的结构分析,发现读数头的磁电精密元件均封装在胶状体内,与外界大气环境隔绝,所以读数头性能基本未受高湿、盐雾模拟环境的影响。

为防止磁条在反应堆运行期间的高湿环境中出现腐蚀,可采用以下方法:

第一种办法,在反应堆启堆前,将磁条取出,送往AC厂房贮存。在装卸料机运行前复装并检查磁条;

第二种办法:在磁条表面涂附有机防护层,防护层厚度应不阻滞滑块在导轨上滑动,涂附温度应低于50℃,应至少可承受5年累积剂量的照射而不失效。

不论采用采用哪种方法,在装卸料机运行前都必须对磁性数显定位设备进行零位检查和调试;应定期对磁性数显定位设备进行功能验证试验,以保证磁性数显定位设备的可用性;应按设备维修计划定期更换零部件。

4 结论

磁性数显定位设备在模拟核电站厂房内环境的辐射模拟试验和高湿、盐雾模拟试验中表现优良,定位精度≤±0.185mm。其中,辐射因素的影响可忽略不计,高湿、盐雾因素的影响为个别、局部的影响,且导致的设备定位精度下降程度在可接受的范围内。所以,磁性数显定位设备定位精度受环境因素影响较小,对核电站厂房环境适应性较好。

现行核电厂采用数控装卸料机,其综合定位精度约±3毫米,而磁性数显定位设备在模拟核电站10年累计剂量的γ射线辐照和湿度增大到100%、盐雾浓度增大30万倍的情况下,综合定位精度仍能达到约±0.185mm。

所以,磁性数显定位设备在核电站厂房内使用时,其定位精度在环境因素影响下仍能满足高精度定位需求,可应用于核电站、核能海水淡化厂、动力堆装卸料设备的运动定位测量领域。

【参考文献】

[1]陈济东.等.大亚湾核电站系统及运行[M].

[2]欧阳予.等.秦山核电工程[M].

电磁辐射的检测方法篇8

意见。

关键词 液晶显示器;电磁;检测

中图分类号:TN873 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0069-01

随着我国计算机硬件水平的不断提高,对相关行业的规范标准越来越严格,国内规定强制执行检测计算机整机的电磁兼容状况,其测量结果符合要求后才能被投放市场销售。但目前计算机零售硬件市场仍未得到有效监管,不合格产品居多,流通速度快,有些消费者自行购买主机电源、显示器等计算机硬件设备进行私自组机,应用在人们的日常工作和生活环境中,这些没有被检测过的硬件商品,很可能会对人体健康造成影响。

1 液晶显示器基板的电路设计原理

液晶显示器(LCD)的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面[1]。

液晶显示器基板电路的设计步骤很严谨。首先是要明确电磁干扰源头,找出环境中可能存有的干扰源并确定其干扰作用效果大小。具体做法是,先屏蔽一切干扰源,而后逐一对单项干扰源进行检测和解决。涉及的重要技术手段包括:滤波、铺设线路、屏蔽等方法。液晶显示器基板的主要功能模块分为:液晶显示、电源、驱动、转换模块等等几个部分。通常情况下,液晶显示器在出厂时,生产厂家对其重要模块已经进行了检测,基于此,在进行后续的测试时,我们只需针对电源、驱动等几个关键部分进行电路设计或布局就可以。

1.1 电源模块

电源部分的主要功能为两部分,即实现驱动液晶显示屏的背光和提供稳定电流。目前电源模块设计大多采取开关式电源。电源开关在设计时需要考虑其兼容性,采取相应措施提前规避掉可能产生的问题,应用软开关技术进行调整电流,避免在开关液晶显示器时产生过多的电流干扰。这种技术的作用机理是使开关电源中的装置在没有电压和电流时进行开关转换,能够削弱电磁波的产生。电磁波干扰是由于开关频率的变化而波及到环境中的,其干扰能量的聚集可能会导致电磁波干扰加强。通过将开关信号的能量调制均匀分散在一个开放的频带上,能够让能量核分散开来,进而削弱其干扰强度,同时也满足了电磁兼容性的要求,或者可另设额外兼容配置,还要做好电源部件的有效屏蔽,以及避免信号线进行平行布线[1]。

1.2 驱动模块

液晶显示器的驱动模块包含:模拟信号、数字电路和电源。在布局进程中,要把三者适当的分散开,令其互不干扰。同时遵循相关部分贴近布设原则,采用接地的方式布线,以便降低电磁干扰。目前常见的干扰源是数字电路部分的时钟电路,这就需要在设计模块时考虑到将晶振的两脚融入微波电路。

2 液晶显示器的电磁兼容与检测

研究者对液晶显示器进行辐射发射和传导干扰检测,检测标准依照国际相关标准执行,且该标准已经确定为我国强制执行标准。该规定要求,进入家庭用的计算机须达到B级极限值,这个要求标准比工商业用的标准级别都高,其原因是因为个人微机用户从经济角度考虑,缺乏必要的经济实力支撑来采取有效的防护手段[3]。

2.1 液晶显示器的辐射发射检测结果

进行辐射发射及传导骚扰测量实验,其中后者在半电波暗室中操作,将被检测部件放置于辅助微机上。外部天线距离被检测装置3米外,垂直扫描,被检测装置在转台上不停旋转,直至寻找到辐射的最强磁场源。在这一过程中,由专业检测软件选择符合测量标准的测量频段、检波方式等数据,在标准测量频段内以由低到高的顺序测量每一个频点可能产生的干扰信号磁场强度大小。通过观察辐射骚扰测试的检测结果与被测设备的原始记录二者的数据得知:液晶显示器在低频段120-140 MHz上下超出其限值[4]。

2.2 液晶显示器的传导骚扰检测结果

液晶显示器的传导骚扰检测是在屏蔽室内操作,隔绝光及所有辐射源。将被测件放置在离地面80厘米左右高度的试验台上,试验台上面铺有金属铜接地板的导电平面。被测电源线通过电源阻抗稳定网络接到电网上。测量直接通过阻抗稳定网络上的监视测量端进行,以电容耦合的方式,将被测件产生的干扰电压引出,经过转换得到线上的实际电压,得出不同频段干扰电压的幅度数值。衰减器是为预防接收机负荷过重造而成损坏的微机配置。

国家对电磁兼容检测缺乏强制性,组装机器达标与否我们不得而知,人们也不会主动去检测私装计算机。显示器即计算机外接硬件设备作为计算机的主要输出设备,与人体的接触面相对较大,其电磁辐射对人们健康不益。所以,即使是自行购买的非检测过的液晶显示器,我们也要对其进行有效改良设计以降低辐射,选择合理的优化方案对其进行检测,健康的使用液晶显示屏。

3 液晶显示器电磁兼容与检测结果分析

为了研究液晶显示器的作用机理和电磁兼容性,对显示器进行了拆解,发现其内部采用双层屏蔽的构造模式。由不锈钢材质将电源、基板和背光板分别屏蔽开,接缝焊接良好,以保证屏蔽物的整体性与导电性[5]。外部显示器是电器操作使用者直接面对的硬件,其外观壳体用铝质材质,易成型且整洁,还能屏蔽一部分频率的电磁波,但由于成本较高,低端电子市场的显示器往往采取塑料材质的外壳。通过研究金属外壳材质的液晶显示器,观测其辐射发射结果,效果却不尽如人意,原因是铝质金属外壳没有与工作地做直接连接或间接连接。

研究表明:液晶显示器辐射发射测试频谱,最好能提供计算机不同工作状态下的情形,从中能够得到更多、更有效的数据信息。还要注意液晶显示器整体的屏蔽性能、接地方式等。另外,注意观察液晶显示器的开关部件、元器件、晶振和时钟电路等的正常运转及其布局位置、各类电缆的布线等方面问题,只有做好统筹规划,才能有效避免液晶显示器泄露辐射波,维护应用环境的健康良好。

4 结束语

液晶显示器基板的实际应用范围广泛,它的电磁环境具有灵活性和多变性的特征,在进行液晶显示器的电磁兼容设计与检测时,要考虑液晶显示器的应用环境因素及影响,而且一个低辐射的液晶显示屏对人体健康影响也较小。通过采取有效的电磁兼容设计方式,液晶显示器基板通过EMC检测合格,为日后同样液晶显示器基板的设计奠定可行的基础。

参考文献

[1]常伟.液晶显示器基板电磁兼容性讨论[J].科技致富向导,2013,3(05):156-157.

[2]李务斌,张志华,戴冬原.低辐射加固液晶显示器设计[J].电子机械工程,2012,12(10):178-179.

[3]夏显忠,邹北骥.一种适应恶劣环境的有源液晶显示器的设计[J].中南工业大学学报(自然科学版),2010,10(05):101-102.

电磁辐射的检测方法篇9

关键词 电磁兼容;电磁干扰;电磁抗干扰;汽车;零部件;手机;便携式无线发射设备干扰

中图分类号 U463 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0200-01

电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁干扰指电磁骚扰引起的设备,传输通道或系统性能的下降。

1 电磁兼容问题的出现

越来越多电子设备的出现并集成在一起使用,使得问题越来越突出,相互之间的影响越来越大,多个电子设备之间相互影响,尤其是现在的汽车电子设备的增多,汽车的智能零部件,控制零部件的数量多样化,复杂化,使得电磁兼容问题越来越突出。常常造成电子设备的性能降低,失效不能工作,误动作甚至损坏等。例如汽车开到某无线发射塔会出现某些频率的收音机出现很大杂音或不能工作。

2 便携式发射设备与汽车电磁兼容问题的出现以及影响

便携式发射设备由于其可移动性,也经常在汽车内使用,或者汽车经常行驶到此内设备附近,如现在最为常见的手机,无线路由,蓝牙设备,平板电脑,对讲机等等。如果这些设备接近汽车的电子装置,就可以造成汽车电子装置的失灵误动作等。如某些手机或者平板电脑放置到汽车的车载导航系统或车载倒车雷达附近,出现导航系统显示图像异常或者倒车雷达异常鸣叫或失灵。又比如汽车开至高压线,无线路由器,雷达站,手机或电视发射塔附近时,都会导致汽车遭受到较强的电磁骚扰而可能出现汽车运行异常,严重的可能造成安全事故。这些都是常见的电磁兼容性问题。

3 汽车对便携式发射设备的抗干扰检测

辐射抗扰度的测试主要集中在了频率为10 kHz-18 GHz的测试,而目前主要各家汽车厂家的辐射抗扰度测试多为200 MHz以上的辐射抗扰度测试并且测试均只进行了连续波以及AM的调幅测试。对于便携式设备由于其频率及其信号调制的多样性,目前的便携式设备的电磁抗扰度检测主要进行了常见设备的一些测试,比如手机频段,对讲机频段,蓝牙,wifi的频段等的测试,对于一些较少见的频段并未进行测试,同时由于无线频率的多样性,国家及地区使用频段的不同,也可能造成测试不全,如收音频段中国为86 MHz-109 MHz,而日本就为76 MHz-91 MHz。如果某车在86 MHz-109 MHz的频段抗干扰能力很差,在76 MHz-91 MHz能力正常,那么就有可能出现该车在日本一切正常,但是车开到中国就可能出现在某些广播信号较强的地方出现异常。

便携式发射设备的抗干扰检测方法(在专业电磁兼容实验室内):

1)构造出一个便携式发射设备,该发射设备的功率可以调节,使得信号比较强,使汽车电子设备遭受到比较强的便携式设备无线干扰。模拟恶劣情况下的汽车抗电磁干扰的能力。

2)将标准的便携式发射天线移动挨近汽车或零部件的各个部位,各位置点做好标记,缓慢移动便携式发射天线,由远及近,从一个位置到另外一个位置。仔细的观察汽车以及零部件的反应,是否出现任何异常。测试过程中,详细记录检测数据

3)转变天线的计划方向,重复以上步骤2)。

4)对汽车和汽车零部件的各个位置以及各个面重复步骤2),3)的进行试验。

5)更换发射频率,调节发射天线的输出功率,使其达到标准的要求,再次重复2),3),4)的步骤进行试验。测试过程中均记录汽车对每一个频率的抗干扰能力。直到预先计划的频率点全部测试完毕。

以上方法的优点是,测试非常标准,发射功率,信号的调制方式等均可以进行调节。测试在电波暗室中进行,避免对其他设备的影响等。但是测试的费用昂贵。

便携式发射设备的抗干扰检测方法(生活中的实现):

对于生活中的人们,由于用户汽车的抗干扰能力的个体差异以及个人使用便携式设备的个体差异,可以将设备。用户可以将自己的便携式发射设备,以及自己生活中可能会带到车上的便携式设备移到车上进行试验。比如个人常使用的手机,笔记本电脑,对讲机等等甚至是移动充电器等等设备。将这些设备也进行试验。以个人手机为例,步骤如下:

1)在空旷的地方将汽车缓慢开行。

2)将手机拨通,进入并一直保持正常通话状态。

3)将手机移到汽车的仪表盘上方,停留几秒钟,然后缓慢的在仪表盘上移动,仔细观察仪表盘是否有任何异常。接着将手机缓慢的移到车载导航系统或车载DVD上面。观察汽车的各项性能是否正常。测试过程中,请注意更换手机的朝向。

4)如果有必要,可开启手机的其他无线功能,如wifi以及蓝牙的功能进行测试。

5)必要时可更换家人的另外一部手机进行测试。以上的测试目的是为了防止个人汽车在某些正常情况下,比如高速路上时突然遭受到你常使用的便携式发射设备的干扰而汽车某些性能出现异常。在日常生活中开车时也要多注意汽车在某些情况的异常现象并做好记录。将此类情况进行总结分析,必要时,需要将该情况向相关检测部门咨询。以避免在车辆的使用过程中出现意外情况。

参考文献

[1]国家标准化管理委员会.GB/T 4365-2003.中国标准出版社.

[2]国际标准化组织.ISO DIS 11452-9.2-2010道路车辆 电气干扰的部件试验方法 窄带辐射的电磁能量 第9部分:便携式发射机[J].国际标准化组织.

电磁辐射的检测方法篇10

“危害人体说”不可信

“没有证据表明一个合格的无线路由器在正常使用时会对人体造成危害。”清华大学工程物理系电磁兼容实验室工程师辛理科说得斩钉截铁。

自然界中的一切物体,只要温度在绝对零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。辛理科表示,任何用电设备都会有电磁辐射,因此,无线路由器肯定会有辐射。辛理科强调,无线路由器发射的信号与自然界中的光一样,从广义上讲都是一种辐射,但这种辐射在合理范围内使用对人体不会造成伤害。

就此问题,北京市劳动保护科学研究所电磁辐射防护研究室高级工程师郝利君持相同看法。他表示,无线路由器在运行中会对周边产生电磁辐射,无线路由器工作频率在2.4兆赫兹,根据使用场所不同,发射的功率也不同。无线路由器在运行中产生的电磁辐射大小取决于发射功率的大小。

针对办公场所常用的小型无线路由器,郝利君还做过一个测试。结果如下:紧贴路由器的天线处,电磁辐射功率密度值约在1.1微瓦/平方厘米至13微瓦/平方厘米之间,距离路由器50厘米的位置,电磁辐射功率密度值约在0.024微瓦/平方厘米至0.14 微瓦/平方厘米之间,距离路由器1米以外,电磁辐射功率密度值已经低于常规电磁辐射测试仪器的测试下限。

民间有环保组织也曾进行过测试,在无线路由器天线旁1厘米处,测得电磁辐射功率密度值为9.1微瓦/平方厘米,也小于我国《电磁辐射防护规定》中规定的40微瓦/平方厘米的限值。

郝利君指出,一般小型无线路由器周边的电磁辐射水平,在紧贴着无线路由器天线的位置产生的辐射场强是最高的,但也低于国标规定的限值。随着与无线路由器的距离增大,辐射场强呈现出迅速衰减状态,在1米以外,基本上已降低到不会对人体产生任何影响的水平。“所以,它对人体的影响基本可以忽略不计。”

“杀死植物说”难成立

与此同时,一则“无线路由器能杀死植物”的帖子也在广泛流传。

该帖子称,5个丹麦中学生做了一个实验,他们将12盆水芹种子分两组放在两个房间,温度、水量相同,不同的是其中一个房间有两个无线路由器不间断运行,而另一个房间没有无线路由器,实验持续12天。结果,没有路由器房间的水芹种子萌芽并茁壮成长。而在有无线路由器的房间,种子不仅没有生长,甚至大多数都死了。

对此,郝利君说:“无线路由器对植物生长是否有影响,我没做过这方面的工作,没有发言权。但电磁辐射确实无处不在,即便无线路由器对植物生长有危害,也不能将此推而广之,说它会影响到人体的健康,这样的推论站不住脚。”

而在此之前,辛理科所在的清华大学工程物理系电磁兼容实验室与中国农林科学院蔬菜研究中心联合模拟过一次有关“无线路由器情况下的种子发芽实验”。

据辛理科讲述,这次验证实验选取的对象为生活中常见的绿豆,数量为800颗以上。按照模拟实验,两个房间都被配置了同样的光照、温度、湿度等适合种子发芽的条件。两个温箱,除了一个温箱有无线路由器并且一直工作产生电磁辐射外,其余模拟环境一致。在12天的模拟实验结束时,通过蔬菜研究中心专业人员检测,两个房间绿豆的发芽率相同。

因此,辛理科认为,合格的无线路由器电磁辐射的强度对植物没有明显伤害。

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