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一种服用防辐射面料测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

一种服用防辐射面料测试系统及测试方法，所述系统包括测试台、模拟信号发生器和频谱分析仪，测试台上设有水平轨道，发射天线架和接收天线架沿水平轨道左右滑动，发射天线架和接收天线架之间设有面料支撑架，发射天线架上设有发射天线，接收天线架上设有接收天线，发射天线与模拟信号发生器相连，接收天线与频谱分析仪相连。本发明测试系统设计合理、原理清晰、使用方便，同时测试方法简单易行，限制条件少，实验场地简单，不需要屏蔽空间，测试过程简易，重复性好；测试结果能较好的表征防辐射面料对应防辐射服装的屏蔽效果。

Description

一种服用防辐射面料测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及到一种防辐射材料屏蔽效能的测试系统及测试方法，特别是一种用于测试服用防辐射面料屏蔽效能的测试系统及测试方法。
背景技术
二十一世纪，人类进入信息社会，电磁波是传递信息的快捷方式，大量的电视发射台、广播发射塔、移动通讯基站、卫星通讯站、微波中继站、以及可移动的发射装置如雨后春笋般出现。由于电磁波不见，摸不着，短时间内接触不会产生不适感觉，一旦积累成疾，很难治疗，因而科学界称之为“无形杀手”，电磁波污染己成为继空气、水、噪音污染之后的第四大污染源（陈家奎．防电磁辐射服装屏蔽效能测量方法研究．北京交通大学硕士论文．2007．43-45）。科学研究表明，电磁辐射对人体的危害机理主要表现在以下三个方面：热效应、非热效应和积累效应。
要在无所不在的电磁辐射中保护个人的身体健康，这就需要选择合适的防辐射产品，但现在市场上的防辐射纺织品千差万别、标准各异，急需使用统一的标测试系统和测试方法对它们进行合理的区分，提高产品可信度，为人们的选择提供参考，保障人民的生产、生活安全，同时防止无序竞争，保障市场健康发展。对于防辐射材料的测试法拉同轴法能够较好的测得面料的屏蔽效率，但具体到服装上，由于下摆、袖口、领口的开口，服装的防辐射效率与面料已经相差很大，专利CN1804603A提出了在屏蔽箱中测试的方法，但由于防辐射服装的宽松性及人体差异性，难以较好表示防辐射服装的屏蔽效率。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种可以在开放空间中准确测试防辐射面料的屏蔽效率的服用防辐射面料测试系统及测试方法。
本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种服用防辐射面料测试系统，包括测试台、模拟信号发生器和频谱分析仪，测试台上设有水平轨道，发射天线架和接收天线架沿水平轨道左右滑动，发射天线架和接收天线架之间设有面料支撑架，发射天线架上设有发射天线，接收天线架上设有接收天线，发射天线与模拟信号发生器相连，接收天线与频谱分析仪相连。
所述测试台、发射天线架、接收天线架和面料支撑架的材质是发泡聚乙烯或电木或木材。
所述模拟信号发生器的发射频率范围是1kHz~15GHz，发射波形为方波或正弦波，频谱分析仪接收频率为1kHz~15GHz。
所述接收天线、发射天线是环形天线或者偶极子天线或者喇叭天线。
一种服用防辐射面料测试方法，是按照下述方式进行的：1）将防辐射面料竖直、平展的固定在面料支撑架上，安装发射天线和接收天线，使得发射天线、接收天线和圆形面料的中心共轴置于面料支撑架两侧的天线架上；2）调整发射天线距面料支撑架的距离，调整接收天线距离面料支撑架的距离及接收天线在z轴方向的相对位置，通过频谱分析仪测试电磁辐射在不同点的强度P1；3）摘去防辐射面料，测试无防辐射面料时，相同发射条件下，不同接收点电磁辐射的强度P2；4）改变辐射频率，重复以上步骤，获得宽频率范围下的辐射值；5）计算相同频率下不同点的屏蔽效率SE=P2-P1，求平均值即为该频率下的屏蔽效率。
本发明测试系统设计合理、原理清晰、使用方便，同时测试方法简单易行，限制条件少，实验场地简单，不需要屏蔽空间，测试过程简易，重复性好；测试结果能较好的表征防辐射面料对应防辐射服装的屏蔽效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明测试原理图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种服用防辐射面料测试系统，包括测试台1、模拟信号发生器4和频谱分析仪6，测试台1上设有水平轨道7，发射天线架8和接收天线架2沿水平轨道7左右滑动，发射天线架8和接收天线架2之间设有面料支撑架9，发射天线架8上设有发射天线3，接收天线架2上设有接收天线5，发射天线3与模拟信号发生器4相连，接收天线5与频谱分析仪相连。
所述测试台1、发射天线架8、接收天线架2和面料支撑架9采用发泡聚乙烯或电木（又叫酚醛塑料）或木材制备。
所述模拟信号发生器4的发射频率范围是1kHz~15GHz，发射波形为方波或正弦波，频谱分析仪接收频率为1kHz~15GHz。
所述接收天线5、发射天线3是环形天线或者偶极子天线或者喇叭天线。
本发明中，测试台长度为300厘米，宽度为90厘米；两个天线架宽度为90厘米；面料支撑架宽度为90厘米，高度为120厘米；待测的防辐射面料为圆形，直径30~60厘米，比如说30、40、50或60厘米。
本发明所述测试方法，是按照下述方式进行的：
1）将防辐射面料竖直、平展的固定在面料支撑架9上，安装发射天线3和接收天线5，使得发射天线、接收天线和圆形面料的中心共轴置于面料支撑架两侧的天线架上；
2）调整发射天线3距面料支撑架9的距离（即发射距离），调整接收天线5距离面料支撑架9距离（及接收距离）及接收天线5接收天线5在z轴方向的相对位置，测试电磁辐射在不同点的强度P1；
3）摘去防辐射面料，测试无防辐射面料时，相同发射条件下，不同接收点电磁辐射的强度P2；
4）改变模拟信号发生器4的频率，重复以上步骤，获得宽频率范围下的辐射值；
5）计算相同频率下不同点的屏蔽效率SE=P2- P1，求平均值即为该频率下的屏蔽效率。
本发明中，所述的发射距离为0~300厘米，接收距离为0~30厘米，最优的发射距离为0厘米、15厘米、30厘米、50厘米，最优的接收距离为0厘米、15厘米、30厘米，调整接收天线5与面料在z轴方向上的位置，以防辐射面料圆心在x方向上向接收天线架面的投影为原点，在z方向上偏移0到±45厘米。
实施例2：如图2所示，设R为待测面料半径，a、b、c、d为接受天线的结构位置，本实施例在屏蔽暗室中，测试温度21℃、湿度60%条件下进行测试，
1）将直径为30cm的圆形防辐射面料10竖直、平展的固定在面料支撑架9的中心位置上，模拟信号发生器4发射频率为1kHz，功率3dBm的正弦波，发射天线和接收天线均为环形天线，发射天线、接收天线和圆形面料的中心共轴置于面料支撑架两侧的天线架上。2）调整发射天线距离面料的距离（发射距离为300cm），调整接收天线距离面料的距离（接收距离为0cm）及在z轴方向的相对位置如图2，测试电磁辐射在不同点的强度P1。3）摘去防辐射面料，测试无防辐射面料时，相同发射条件下，接收点电磁辐射的强度P2。4）改变辐射频率为100MHz、900MHz、2.4GHz、5GHz和15GHz，重复以上步骤，获得宽频率范围下的辐射值。5）计算相同频率下不同点的屏蔽效率SE=P2- P1，求平均值即为该频率下的屏蔽效率，如表1所述： 
表1
Figure 748242DEST_PATH_IMAGE002
实例3：本实施例在开放空间，测试温度21℃、湿度60%条件下进行测试：
1）将直径为60cm的圆形防辐射面料竖直、平展的固定在面料支撑架的中心位置上，发射频率为1kHz，功率3dBm的方波，发射天线和接收天线均为环形天线，发射天线、接收天线和圆形面料的中心共轴置于面料支撑架两侧的天线架上。
2）调整发射天线距离面料的距离（发射距离为0cm），调整接收天线距离面料的距离（接收距离为30cm）及在y、z面相对位置如图2，测试电磁辐射在不同点的强度P1。
3）摘去防辐射面料，测试无防辐射面料时，相同发射条件下，接收点电磁辐射的强度P2。
4）改变辐射频率为100MHz、400MHz和900MHz时使用偶极子天线，2.4GHz、5GHz和15GHz时使用喇叭天线，重复以上步骤，获得宽频率范围下的辐射值。
5）计算相同频率下不同点的屏蔽效率SE=P2- P1，求平均值即为该频率下的屏蔽效率，如表2所示。
表2
Figure 727699DEST_PATH_IMAGE004
实例4：本实施例在开放空间，测试温度21℃，湿度60%条件下测试
1）将直径为30cm的圆形防辐射面料竖直、平展的固定在面料支撑架的中心位置上，发射频率为1kHz，功率3dBm的正弦波，发射天线和接收天线均为环形天线，发射天线、接收天线和圆形面料的中心共轴置于面料支撑架两侧的天线架上。
2）调整发射天线距离面料的距离（发射距离为30cm），调整接收天线距离面料的距离（接收距离为30cm）及在y、z面相对位置如图2，测试电磁辐射在不同点的强度P1。
3）摘去防辐射面料，测试无防辐射面料时，相同发射条件下，接收点电磁辐射的强度（P2。
4）改变辐射频率为100MHz、400MHz和900MHz时使用偶极子天线，2.4GHz、5GHz和15GHz时使用喇叭天线，重复以上步骤，获得宽频率范围下的辐射值。
5）计算相同频率下不同点的屏蔽效率SE=P2- P1，求平均值即为该频率下的屏蔽效率，如表3所示。
表3
Figure 507436DEST_PATH_IMAGE006

Claims (5)

1. 一种服用防辐射面料测试系统，包括测试台（1）、模拟信号发生器（4）和频谱分析仪（6），其特征在于：测试台（1）上设有水平轨道（7），发射天线架（8）和接收天线架（2）沿水平轨道（7）左右滑动，发射天线架（8）和接收天线架（2）之间设有面料支撑架（9），发射天线架（8）上设有发射天线（3），接收天线架（2）上设有接收天线（5），发射天线（3）与模拟信号发生器（4）相连，接收天线（5）与频谱分析仪相连。
2. 根据权利要求1所述的服用防辐射面料测试系统，其特征在于：所述测试台（1）、发射天线架（8）、接收天线架（2）和面料支撑架（9）的材质是发泡聚乙烯或电木或木材。
3. 根据权利要求1所述的服用防辐射面料测试系统，其特征在于：所述模拟信号发生器（4）的发射频率范围是1kHz~15GHz，发射波形为方波或正弦波，频谱分析仪（6）接收频率为1kHz~15GHz。
4. 根据权利要求3所述的服用防辐射面料测试系统，其特征在于：所述接收天线（5）、发射天线（3）是环形天线或者偶极子天线或者喇叭天线。
5. 一种服用防辐射面料测试方法，其特征在于是按照下述方式进行的：1）将防辐射面料（10）竖直、平展的固定在面料支撑架（9）上，安装发射天线（3）和接收天线（5），使得发射天线、接收天线和圆形面料的中心共轴置于面料支撑架（9）两侧的天线架上；
2）调整发射天线（3）距面料支撑架（9）的距离，调整接收天线（5）距离面料支撑架（9）的距离及接收天线（5）在z轴方向的相对位置，通过频谱分析仪测试电磁辐射在不同点的强度P1；
3）摘去防辐射面料，测试无防辐射面料时，相同发射条件下，不同接收点电磁辐射的强度P2；
4）改变辐射频率，重复以上步骤，获得宽频率范围下的辐射值；
5）计算相同频率下不同点的屏蔽效率SE=P2-P1，求平均值即为该频率下的屏蔽效率。
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