Способ контроля уровня напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока и устройство для его осуществления

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин, а именно к устройствам и способам измерения напряженности магнитных полей. Сущность изобретения заключается в том, что используют процессор с логическим элементом И, при этом непрерывно измеряют напряженность магнитного поля электроустановок в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц, полученные значения напряженности магнитного поля в процессоре умножаются на коэффициент приведения α, соответствующий определенной частоте в диапазоне 0 Гц - 10 кГц, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения и получен аппроксимацией численными методами предельно допустимых значений напряженности магнитного поля в зависимости от частоты, полученные значения произведений суммируются, результаты суммирования автоматически сравниваются с максимальным предельно допустимым уровнем напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока, при превышении которого срабатывает сигнальное устройство, которое автоматически выключается при снижении напряженности магнитного поля ниже максимального предельно допустимого уровня. Технический результат - непрерывный контроль напряженности магнитного поля электроустановок переменного тока в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц, расширение области применения предлагаемого устройства. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин, а именно к устройствам и способам измерения напряженности магнитных полей.

Известен способ определения параметров магнитного поля электроустановок и устройство для его осуществления (RU 2310875, МКП G01R 29/08. С.О.Белинский, К.Б.Кузнецов. - Опубл. 20.11.2007. Бюл. №32), содержащий измерение силы электрического тока, создаваемого электроустановкой, по которой определяют напряженность магнитного поля.

Недостатком способа является то, что напряженность магнитного поля определяется через определение электрического тока, создаваемого электроустановкой, и не учитывает зависимость напряженности магнитного поля. Известно устройство определения параметров электромагнитного поля электроустановок (RU 2310875, МКП G01R 29/08. С.О.Белинский, К.Б.Кузнецов. Способ определения параметров магнитного поля электроустановок и устройство для его осуществления. - Опубл. 20.11.2007. Бюл. №32), включающее в качестве датчика измерения магнитного поля вторичную обмотку измерительного трансформатора тока электроустановки, два реле тока, реле напряжения, сигнальное устройство с красной, желтой и зеленой лампами.

Недостатком данного устройства является то, что оно может работать только с электроустановками, имеющими измерительные трансформаторы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым способу и устройству является (Измеритель параметров электрического и магнитных полей ВЕ-МЕТР-АТ-002. Руководство по эксплуатации. МГФК 411173.004РЭ. М.: ООО «НТМ-защита», 2001. - С.3-5), включающий преобразование колебаний напряженности магнитных полей в колебания электрического напряжения, усиление этих колебаний с последующим их детектированием, аналого-цифровое преобразование этого сигнала и его анализ. Недостатком данного способа является то, что значения напряженности магнитного поля не нормируются в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц.

Цель изобретения - непрерывный контроль напряженности магнитного поля электроустановок переменного тока в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц, расширение области применения предлагаемого устройства.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве используют процессор с логическим элементом И, который значения напряженности магнитного поля в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц умножает на соответствующий коэффициент и сравнивает с установленным предельно допустимым уровнем для частоты 50 Гц.

Сущность изобретения по п.1 заключается в том, что непрерывно измеряют напряженность магнитного поля электроустановок в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц, полученные значения напряженности магнитного поля в процессоре умножаются на коэффициент приведения α, соответствующий определенной частоте в диапазоне 0 Гц - 10 кГц, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения и получен аппроксимацией численными методами предельно допустимых значений напряженности магнитного поля в зависимости от частоты, полученные значения произведений суммируются, результаты суммирования автоматически сравниваются с максимальным предельно допустимым уровнем напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока, при превышении которого срабатывает сигнальное устройство, которое автоматически выключается при снижении напряженности магнитного поля ниже максимального предельно допустимого уровня, а сущность изобретения по п.2 заключается в том, что устройство содержит антенный датчик с двумя выходами, звено частотной коррекции, усилитель, детектор, процессор, пороговый элемент, сигнальное устройство и индикатор, при этом антенный датчик содержит спиралевидную рамку и подключен выходами к входам усилителя, выход которого подключен к входу звена частотной коррекции, выходом соединенного с входом детектора, который выходом соединен с входом процессора, содержащего логический элемент И и имеющего коэффициент приведения α, соответствующий определенной частоте в диапазоне 0 Гц - 10 кГц, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения и получен аппроксимацией численными методами предельно допустимых значений напряженности магнитного поля в зависимости от частоты содержащего программу расчета напряженностей магнитного поля в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц с помощью коэффициента приведения к частоте 50 Гц, а выходом подключенный к входу порогового элемента, содержащего электронное реле, а выходы порогового элемента присоединены при помощи логического элемента ИЛИ к входу сигнального устройства, выходом - с входом индикатора.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления способа контроля уровня напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока, включающая электроустановку переменного тока 1, антенный датчик 2 со спиралевидной рамкой 3, усилитель 4, звено частотной коррекции 5, детектор 6, процессор 7 с логическим элементом И, пороговый элемент 8 с логическим элементом ИЛИ, сигнальное устройство 9 с красной 11 и зеленой 10 лампами, индикатор 12, магнитное поле 13, объект воздействия их 14.

Предлагаемые способ и устройство работают следующим образом.

В электроустановке переменного тока 1 переменное магнитное поле 13 воздействует на спиралевидную рамку 3 антенного датчика 2, подключенного к блоку питания (на схеме не представлен), создает в нем переменный ток, пропорциональный величине напряженности воздействующего магнитного поля 13. Полученный сигнал переменного тока поступает на вход усилителя 4, имеющего входное полное сопротивление, близкое к нулю. На выходе усилителя 4 формируется сигнал переменного напряжения, кратный величине входящего переменного тока. Переменное напряжение с выхода усилителя 4 поступает на звено частотной коррекции 5, учитывающее особенности частотных свойств антенного датчика 2 и усилителя 4, после звена частотной коррекции 5 - на вход детектора 6, который преобразует входное переменное напряжение в постоянное с величиной, равной амплитуде входного переменного напряжения. Полученный сигнал переменного напряжения, пропорциональный напряженности магнитного поля, поступает на вход процессора 7, в котором значения напряженности магнитного поля по частотам перемножаются на приведенный коэффициент α, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения α=ехр(-0,1+0,002·f) и получен аппроксимацией численными методами предельно допустимых значений напряженности магнитного поля в зависимости от частоты в диапазоне 0 Гц - 10 кГц по Европейскому стандарту (ENV 50166-1, January 1995, CENELEC, Human exposure to electromagnetic fields, high freguency 0 Hz to 10 kHz), при этом приведенный коэффициент α отражает степень увеличения вредного воздействия напряженности магнитного поля при увеличении частоты переменного тока экспоненциальной зависимостью и используется для приведения численных значений напряженности магнитного поля гармонических составляющих 0 Гц - 10 кГц к величине напряженности при частоте 50 Гц для сравнения с предельно допустимым уровнем, установленным национальным стандартом России. Затем значения напряженности последнего суммируются и сравниваются с заданной величиной, соответствующей напряженности магнитного поля в 80 А/м. Если величина сигнала переменного напряжения будет ниже соответствующего ему максимального предельно допустимого уровня напряженности магнитного поля в 80 А/м, то на сигнальном устройстве 9 горит зеленая лампа 10, при превышении максимального предельно допустимого уровня напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока сигнал с порогового элемента 8 поступает на красную лампу 11 сигнального устройства 9, далее результат измерений индицируется на индикаторе 12.

Таким образом, применение предлагаемого способа контроля напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока и устройства для его осуществления позволяет одновременно учитывать значения напряженности магнитного поля в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц и сравнивать с максимальными предельно допустимыми уровнями напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока, что расширяет область применения, обеспечивает непрерывный контроль напряженности магнитного поля и позволяет своевременно предупреждать персонал о превышении максимального предельно допустимого уровня напряженности магнитного поля электроустановок.

1. Способ контроля уровня напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока, включающий измерение параметров магнитного поля, фиксирование результатов измерений, отличающийся тем, что непрерывно измеряют напряженность магнитного поля электроустановок в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц, полученные значения напряженности магнитного поля в процессоре умножаются на коэффициент приведения а, соответствующий определенной частоте в диапазоне 0 Гц - 10 кГц, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения и получен аппроксимацией численными методами предельно допустимых значений напряженности магнитного поля в зависимости от частоты, полученные значения произведений суммируются, результаты суммирования автоматически сравниваются с максимальным предельно допустимым уровнем напряженности магнитного поля по приведенным уровням высших гармонических составляющих переменного тока, при превышении которого срабатывает сигнальное устройство, которое автоматически выключается при снижении напряженности магнитного поля ниже максимального предельно допустимого уровня.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее приемные устройства в виде датчика-измерителя, цифроаналоговый преобразователь устройства обработки, отличающийся тем, что устройство содержит антенный датчик с двумя выходами, звено частотной коррекции, усилитель, детектор, процессор, пороговый элемент, сигнальное устройство и индикатор, при этом антенный датчик содержит спиралевидную рамку и подключен выходами к входам усилителя, выход которого подключен к входу звена частотной коррекции, выходом соединенного с входом детектора, который выходом соединен с входом процессора, содержащего логический элемент И и коэффициент приведения α, соответствующий определенной частоте в диапазоне 0 Гц - 10 кГц, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения и получен аппроксимацией определенной частоте в диапазоне 0 Гц - 10 кГц, который рассчитан по экспоненциальному закону распределения и получен аппроксимацией численными методами предельно допустимых значений напряженности магнитного поля в зависимости от частоты содержащего программу расчета напряженностей магнитного поля в диапазоне частот 0 Гц - 10 кГц с помощью коэффициента приведения к частоте 50 Гц, а выходом подключен к входу порогового элемента, содержащего электронное реле, а выходы порогового элемента присоединены при помощи логического элемента ИЛИ к входу сигнального устройства, выходом - с входом индикатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к феррозондовым навигационным магнитометрам и может быть использовано для измерения трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля Земли и выдачи сигналов, пропорциональных измеренным компонентам в виде цифрового кода.

Изобретение относится к электрическим испытаниям на восприимчивость к электромагнитному полю (ЭМП) изделий электрооборудования и/или электронных систем автотранспортных средств (АТС) в заданном диапазоне частот, при котором испытуемые изделия подвергают воздействию от одного или нескольких источников поляризованного ЭМП, параметры которого выбирают из условий: Здесь hi - шаг перестройки воздействующего ЭМП по частоте; Q - параметр, задаваемый вначале испытаний; fнi - несущая частота воздействующего ЭМП; Ев - напряженность воздействующего ЭМП; Еmin.доп - минимально-допустимый уровень электромагнитной стойкости изделий электрооборудования; fmin - наименьшая граничная частота в заданном диапазоне частот.

Изобретение относится к области измерительных приборов для научных исследований. .

Изобретение относится к устройствам, использующим магнитометрию на железных дорогах, в частности измерению напряженности магнитного поля в рельсовых стыках. .

Изобретение относится к феррозондовым навигационным магнитометрам и может быть использовано для измерения трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля Земли и выдачи сигналов, пропорциональных измеренным компонентам, в виде цифрового кода.

Изобретение относится к феррозондовым навигационным магнитометрам и может быть использовано для измерения трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля Земли и выдачи сигналов, пропорциональных измеренным компонентам, в виде цифрового кода.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для магнитных измерений, в дефектоскопии и других областях науки и техники. .
Изобретение относится к области радиоизмерений, радиофизики и радиотехники и может быть использовано для регистрации возмущений электромагнитного поля. .

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин, а именно к устройствам и способам измерения напряженности магнитных полей. .

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для выбора безопасных для человека мест его жизнедеятельности и определения местоположения скрытой электропроводки при проведении ремонтных работ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к магнитометрии, и может быть использовано для получения и визуализации распределенных в пространстве и периодически изменяющихся во времени магнитных полей внутри тела с неоднородными магнитными свойствами без механического проникновения в него

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для преобразования переменного магнитного поля в электрическое напряжение в составе измерительной аппаратуры и в различных системах автоматического управления, а также в качестве питающего элемента

Изобретение относится к феррозондовым навигационным магнитометрам и может быть использовано для измерения трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля Земли и выдачи сигналов, пропорциональных измеренным компонентам, в виде цифрового кода

Изобретение относится к области измерительной техники и твердотельной электроники и может быть использовано при создании миниатюрных датчиков магнитного поля для применения в магниточувствительных электронных микросистемах управления приводами, бесконтактных переключателях, дефектоскопии, при создании мобильных магнитолокаторов наземного воздушного и космического базирования и аппаратуры навигации

Изобретение относится к области измерения параметров магнитного поля конструкций из ферромагнитного материала, например корпуса судна

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерений магнитного поля надводного или подводного объекта при наладке его системы электромагнитной компенсации

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме в высших и средних специальных учебных заведениях по курсу физики для изучения и углубления знаний физических законов и явлений

Изобретение относится к датчиковому устройству измерения магнитного поля. Датчиковое устройство измерения магнитного поля содержит датчиковую часть, которая включает в себя магнитоимпедансное устройство, имеющее магнитную аморфную структуру; стержневую часть сердечника, которая направляет магнитное поле к магнитной аморфной структуре и расположена в продольном направлении относительно магнитной аморфной структуры; и средство подавления магнитного поля, которое создает корректирующее магнитное поле, которое подавляет магнитное поле окружающей среды, обусловленное земным магнетизмом, входящее в магнитную аморфную структуру. Технический результат - повышение эффективности измерений при подземной электромагнитной разведке. 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к феррозондовым навигационным магнитометрам и может быть использовано для измерения трех ортогональных компонент вектора индукции магнитного поля Земли. Сущность изобретения заключается в том, что цифровой феррозондовый магнитометр содержит задающий генератор, выход которого соединен с входом логического блока, выход которого соединен с входом формирователя синусоиды, выход которого соединен с первыми входами трех феррозондов, выходы которых соединены с входами трех избирательных усилителей, выходы которых соединены с входами трех устройств выборки-хранения, первые выходы которых соединены со вторыми входами трех феррозондов, при этом в него введены три мультиплексора и три инвертора, входы которых соединены с третьими выходами трех устройств выборки-хранения, а выходы соединены со вторыми входами трех мультиплексоров, первые входы которых соединены со вторыми выходами трех устройств выборки-хранения, а выходы соединены с входами трех аналого-цифровых преобразователей. Технический результат - повышение быстродействия устройства. 2 ил.
Наверх