CN104597336A - 一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置，测试装置包括：用于产生变频信号的信号发生器；与所述信号发生器相连，用于对所述信号发生器输出的变频信号进行放大的第一射频放大器；与所述第一射频放大器相连并套设在杜瓦瓶外侧，用于发射所述第一射频放大器输出的变频信号的电磁发射环；设置在杜瓦瓶内部用于接收所述电磁发射环所发射的变频信号以产生磁信号的电磁接收天线；与所述电磁接收天线相连，用于对所述电磁接收天线接收的磁信号进行放大的第二射频放大器；与所述第二射频放大器相连，用于显示放大之后的磁信号以确定所述杜瓦瓶电磁屏蔽性的输出显示设备。本发明能简单便捷地实现对无磁杜瓦瓶经电磁屏蔽处理后的屏蔽性能测试。

Description

一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置

技术领域

本发明涉及杜瓦瓶领域，特别是涉及一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置。

背景技术

杜瓦瓶（Dewars）是储藏液态气体，低温研究和晶体元件保护的一种较理想容器和工具。古罗马时期人们就已经知道，双层容器能保暖。在庞贝城的废墟中，人们曾挖出过一个双层容器。现代的杜瓦瓶是苏格兰物理学家和化学家詹姆斯-杜瓦爵士发明的。1892年，杜瓦吩咐伯格将玻璃吹制一个特殊的玻璃瓶。这是一个双层玻璃容器，两层玻璃胆壁都涂满银，然后把两层壁间的空气抽掉，形成真空。两层胆壁上的银可以防止辐射散热，真空能防止对流和传导散热，因此盛在瓶里的液体，温度不易发生变化。后来，伯格用镍制造外壳，保护易碎的玻璃瓶胆。起初，这种杜瓦瓶仅在实验室、医院和探险队中使用，以后在野餐或乘火车时也使用起来。1893年1月20日杜瓦宣布发明了一种特殊的低温恒温器（cryostat）——后来称为杜瓦瓶。1898年他用杜瓦瓶实现了氢的液化，达到了20.4K。翌年又实现了氢的固化，靠抽出固体氢表面的蒸气，达到了12K。杜瓦发明的盛低温液化气体的容器，就是双层中间镀银，并抽成真空的玻璃容器，这种容器后来被改造成人人皆知的日用品——热水瓶。1925年，开始有大众化的廉价塑料热水瓶出售。同时，实验室中装运、储藏液态气体也需要类似的真空保温容器。杜瓦于1906年发明了储藏液态氧的金属杜瓦瓶。

目前，在常见杜瓦瓶有2种类型，分别是金属杜瓦瓶和非金属杜瓦瓶（后面均用无磁杜瓦瓶替代），因金属杜瓦瓶对电磁干扰有较好的屏蔽性，应用时其电磁屏蔽基本不做处理，但应用场合比较局限。所以在实用上一般使用无磁杜瓦瓶，由于材质原因，在不做电磁屏蔽性处理前，使用中对电磁干扰毫无抵抗力。为了解决电磁干扰问题，需对无磁杜瓦瓶进行电磁屏蔽性处理。但是，现在还没有能对电磁屏蔽处理后无磁杜瓦瓶的电磁屏蔽性能的测试装置，以前对无磁杜瓦瓶电磁处理的大多都来至于经验值或在实际使用中先对环境电磁干扰进行评估，在使用条件下进行电磁屏蔽性的再处理，这样既增加的试验的操作难度，而且不能给出电磁屏蔽性的好坏，可能影响到后期的总体试验的结果。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置，用于解决现有技术中不能简单便捷地实现对无磁杜瓦瓶经电磁屏蔽处理后屏蔽性能测试的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明在一方面提供一种无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法，用于在杜瓦瓶倒置时的电磁屏蔽性测试，所述测试方法包括：提供一信号发生器，并在所述杜瓦瓶外侧且环绕所述杜瓦瓶设置一连接所述信号发生器的电磁发射环，及在所述杜瓦瓶内部设置一电磁接收天线；令所述信号发生器发射变频信号，并对所述变频信号进行放大处理，以使经放大处理后的变频信号通过所述电磁发射环环绕于所述杜瓦瓶的外侧；通过所述电磁接收天线接收环绕于所述杜瓦瓶的外侧的变频信号以产生磁信号；采集所述杜瓦瓶内部的电磁接收天线接收的磁信号，并对所述磁信号进行放大处理；显示经过放大处理的磁信号以确定所述杜瓦瓶电磁屏蔽性。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法中，所述电磁发射环在杜瓦瓶外侧的不同高度环绕杜瓦瓶。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法中，所述电磁发射环高度位置与所述电磁接收天线的高度位置相等。

本发明在另外一方面还提供一种无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，所述测试装置包括：用于产生变频信号的信号发生器；与所述信号发生器相连，用于对所述信号发生器输出的变频信号进行放大的第一射频放大器；与所述第一射频放大器相连并套设在杜瓦瓶外侧，用于发射所述第一射频放大器输出的变频信号的电磁发射环；设置在杜瓦瓶内部用于接收所述电磁发射环所发射的变频信号以产生磁信号的电磁接收天线；与所述电磁接收天线相连，用于对所述电磁接收天线接收的磁信号进行放大的第二射频放大器；与所述第二射频放大器相连，用于显示放大之后的磁信号以确定所述杜瓦瓶电磁屏蔽性的输出显示设备。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，所述电磁发射环为环形铜片。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，还包括与所述电磁发射环相连支撑所述电磁发射环以使所述电磁发射环位于一定高度的第一支撑柱。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，所述第一支撑柱上设有若干刻度线；所述电磁发射环与所述第一支撑柱为可拆卸的固定连接以根据所述第一支撑柱上的刻度线使所述电磁发射环位于预设的高度位置。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，还包括与所述电磁接收天线相连用于支撑所述电磁接收天线以使所述电磁接收天线位于一定高度的第二支撑柱。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，所述第二支撑柱为高度可调节的支撑柱。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，所述电磁接收天线为磁线圈。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，所述电磁发射环和电磁接收天线位于同一高度。

在本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置中，所述输出显示设备为示波器。

如上所述，本发明的无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置，具有以下有益效果：

1、本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置通在杜瓦瓶外部设置发射变频信号，模拟外界电磁环境，在杜瓦瓶内部设置磁接收天线接收磁信号，并通过输出显示设备显示接收磁信号，确定杜瓦瓶电磁屏蔽性能，从而完成对磁杜瓦瓶电磁屏蔽性能的测试，所以本发明解决了现有技术中不能简单便捷地实现对无磁杜瓦瓶经电磁屏蔽处理后屏蔽性能测试的问题。

2、本发明的测试在室温中即可完成，简化了测试的过程，增大了实验的安全系数，减低了测试成本。

3、本发明的测试装置稳定，本发明中的采用磁线圈接收磁信号，相比于现有技术中采用超导量子干涉器件接收磁信号在电磁屏蔽性不好是工作态不稳定，易失锁，而测试失败。而磁天线，属于比较稳定的磁接收器，不会出现上述问题。

4、变频信号发射环和电磁接收天线位置可调节，方便测试不同无磁杜瓦瓶和同一杜瓦瓶不同位置的电磁屏蔽特性，为后期实用提供可靠参考。

附图说明

图1显示为本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法的流程示意图。

图2显示为本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置的结构示意图。

图3显示为本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置使用时杜瓦瓶的边沿放置示意图。

元件标号说明

1     测试装置

11    信号发生器

12    第一射频放大器

13    电磁发射环

14    第一支撑柱

15    电磁接收天线

16    第二支撑柱

17    第二射频放大器

171   接头

18    输出显示设备

2     杜瓦瓶

21    杜瓦瓶底

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本具体实施方式涉及图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的目的在于提供一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置，用于解决现有技术中不能简单便捷地实现对无磁杜瓦瓶经电磁屏蔽处理后屏蔽性能测试的问题。以下将详细描述本发明的一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置的原理和实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置。

本发明的一种无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法用于在杜瓦瓶倒置时的电磁屏蔽性测试，请参阅图1，显示为本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法的流程示意图。所述测试方法包括如下步骤。

在使用本发明的测试方法进行测试时，杜瓦瓶开口朝下，杜瓦瓶底朝上放置，也就是倒置，在杜瓦瓶开口的放置位置处电磁屏蔽处理采用凹槽阶梯处理。

首先执行步骤S1，提供一信号发生器，并在所述杜瓦瓶外侧且环绕所述杜瓦瓶设置一连接所述信号发生器的电磁发射环，及在所述杜瓦瓶内部设置一电磁接收天线。

其中，所述信号发生器为可以产生特殊幅度和频率的变频信号的变频信号发生器。通过产生不同的变频信号，以模拟特定的电磁环境条件。

所述电磁发射环套设在杜瓦瓶外侧并与杜瓦瓶的外侧表面相贴。具体地，在本实施例中，所述电磁发射环为环形铜片，形成变频信号辐射环。

所述电磁发射环在杜瓦瓶外侧的不同高度环绕杜瓦瓶；所述电磁发射环高度位置与所述电磁接收天线的高度位置相等。

所述电磁发射环相连用于支撑所述电磁发射环以使所述电磁发射环位于一定高度的第一支撑柱。

在本实施例中，所述第一支撑柱上还设有若干刻度线；所述电磁发射环与所述第一支撑柱为可拆卸的固定连接以根据所述第一支撑柱上的刻度线使所述电磁发射环位于预设的高度位置。

通过调整所述电磁发射环的高度位置，方便测试不同无磁杜瓦瓶和同一杜瓦瓶不同位置的电磁屏蔽特性。

接着执行步骤S2，令所述信号发生器发射变频信号，并对所述变频信号进行放大处理，以使经放大处理后的变频信号通过所述电磁发射环环绕于所述杜瓦瓶的外侧。通过在杜瓦瓶外部设置发射变频信号，可以模拟外界电磁环境。

接着执行步骤S3，通过所述电磁接收天线接收环绕于所述杜瓦瓶的外侧的变频信号以产生磁信号。具体地，在本实施例中，所述电磁接收天线为磁线圈。

本实施例中采用磁线圈接收磁信号，而现有技术中采用超导量子干涉器件接收磁信号在电磁屏蔽性不好时工作状态不稳定，易失锁，从而导致测试失败。而磁线圈，属于比较稳定的磁接收器，不会出现上述问题。

在本实施例中，所述电磁接收天线连有用于支撑所述电磁接收天线以使所述电磁接收天线位于一定高度的第二支撑柱。在本实施例中，所述第二支撑柱为高度可调节的支撑柱，所以，所述电磁接收天线的高度也是可以调节。

同时，在本实施例中，所述第二支撑柱上也可以设有若干刻度线；所述电磁接收天线与所述第二支撑柱为可拆卸的固定连接以根据所述第二支撑柱上的刻度线使所述电磁接收天线位于预设的高度位置。

通过调整所述电磁接收天线的高度位置，方便测试不同无磁杜瓦瓶和同一杜瓦瓶不同位置的电磁屏蔽特性。

更进一步地，所述电磁发射环和所述电磁接收天线位于同一高度或者在测试同一杜瓦瓶不同位置，或者不同杜瓦瓶时具有相对固定的高度差。

接着执行步骤S4，采集所述杜瓦瓶内部的电磁接收天线接收的磁信号，并对所述磁信号进行放大处理。

接着执行步骤S5，显示经过放大处理的磁信号以确定所述杜瓦瓶电磁屏蔽性。

请参阅图2，显示为本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置的结构示意图，如图2所示，本实施例还提供一种无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，具体地，所述测试装置1包括：信号发生器11、第一射频放大器12、电磁发射环13、第一支撑柱14、电磁接收天线15、第二支撑柱16、第二射频放大器17和输出显示设备18。

以下对测试装置1中的上述各部件进行详细说明。

本发明的测试在室温中即可完成，简化了测试的过程，增大了实验的安全系数，减低了测试成本。杜瓦瓶2测试时主要测试是测试杜瓦瓶2中部以下电磁屏蔽性能，所以在使用本发明的测试装置1进行测试时，杜瓦瓶2开口朝下，杜瓦瓶底21朝上放置，也就是倒置，在杜瓦瓶2开口的放置位置处电磁屏蔽处理采用凹槽阶梯处理，杜瓦瓶2开口的边沿放在图3中箭头所指的位置。

信号发生器11用于产生变频信号；所述信号发生器11为可以产生特殊幅度和频率的变频信号的变频信号发生器。

所述第一射频放大器12是一款射频信号功率放大器，所述第一射频放大器12与所述信号发生器11相连用于对所述信号发生器11输出的变频信号进行放大。

电磁发射环13与所述第一射频放大器12相连并套设在杜瓦瓶2外侧，用于发射所述第一射频放大器12输出的变频信号；其中，所述电磁发射环13套设在杜瓦瓶2外侧并与杜瓦瓶2的外侧表面相贴。

此外，在本实施例中，所述电磁发射环13为环形铜片，形成变频信号辐射环。

本发明通过信号发生器11、第一射频放大器12和电磁发射环13在杜瓦瓶2外部设置发射变频信号，可以模拟外界电磁环境。其中，可调节信号发生器11，产生不同的变频信号，以模拟特定的电磁环境条件，经电磁屏蔽性处理后杜瓦瓶电磁屏蔽性能的横向对比，有横向数据作为参考依据，可为杜瓦瓶2在不同应用环境实际使用时，能有电磁屏蔽的冗余设计。

第一支撑柱14与所述电磁发射环13相连用于支撑所述电磁发射环13以使所述电磁发射环13位于一定高度。

同时，在本实施例中，所述第一支撑柱14上还设有若干刻度线；所述电磁发射环13与所述第一支撑柱14为可拆卸的固定连接以根据所述第一支撑柱14上的刻度线使所述电磁发射环13位于预设的高度位置。

通过调整所述电磁发射环13的高度位置，方便测试不同无磁杜瓦瓶2和同一杜瓦瓶2不同位置的电磁屏蔽特性。

电磁接收天线15设置在杜瓦瓶2内部用于接收所述电磁发射环13所发射的变频信号经过杜瓦瓶2之后所形成的变频信号并以产生磁信号。

具体地，在本实施例中，所述电磁接收天线15为磁线圈。本实施例中采用磁线圈接收磁信号，而现有技术中采用超导量子干涉器件接收磁信号在电磁屏蔽性不好时工作状态不稳定，易失锁，从而导致测试失败。而磁线圈，属于比较稳定的磁接收器，不会出现上述问题。因而，本发明的测试装置1花具有测试稳定的优势。

第二支撑柱16与所述电磁接收天线15相连用于支撑所述电磁接收天线15以使所述电磁接收天线15位于一定高度。在本实施例中，所述第二支撑柱16为高度可调节的支撑柱，所以，所述电磁接收天线15的高度也是可以调节。

同时，在本实施例中，所述第二支撑柱16上也可以设有若干刻度线；所述电磁接收天线15与所述第二支撑柱16为可拆卸的固定连接以根据所述第二支撑柱16上的刻度线使所述电磁接收天线15位于预设的高度位置。

通过调整所述电磁接收天线15的高度位置，方便测试不同无磁杜瓦瓶2和同一杜瓦瓶2不同位置的电磁屏蔽特性。

更进一步地，所述电磁发射环13和所述电磁接收天线15位于同一高度或者在测试同一杜瓦瓶2不同位置，或者不同杜瓦瓶2时具有相对固定的高度差。

所述第二射频放大器17也是一款射频信号功率放大器，所述第二射频放大器17与所述电磁接收天线15相连，用于对所述电磁接收天线15接收的磁信号进行放大。所述第二射频放大器17可通过接头171与所述电磁接收天线15相连，读取并放大所述电磁接收天线15接收到的磁信号。

输出显示设备18与所述第二射频放大器17相连，用于显示放大之后的磁信号。具体地，在本实施例中，所述输出显示设备18为示波器。

综上所述，本发明的无磁杜瓦电磁屏蔽性测试方法及装置，达到了以下有益效果：

本发明的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置通在杜瓦瓶外部设置发射变频信号，模拟外界电磁环境，在杜瓦瓶内部设置磁接收天线接收磁信号，并通过输出显示设备显示接收磁信号，确定杜瓦瓶电磁屏蔽性能，从而完成对磁杜瓦瓶电磁屏蔽性能的测试，所以本发明解决了现有技术中不能简单便捷地实现对无磁杜瓦瓶经电磁屏蔽处理后屏蔽性能测试的问题。本发明的测试在室温中即可完成，简化了测试的过程，增大了实验的安全系数，减低了测试成本。本发明的测试装置稳定，本发明中的采用磁线圈接收磁信号，相比于现有技术中采用超导量子干涉器件接收磁信号在电磁屏蔽性不好是工作态不稳定，易失锁，而测试失败。而磁天线，属于比较稳定的磁接收器，不会出现上述问题。在本发明中，电磁发射环和电磁接收天线位置可调节，方便测试不同无磁杜瓦瓶和同一杜瓦瓶不同位置的电磁屏蔽特性，为后期实用提供可靠参考。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法，用于在杜瓦瓶倒置时的电磁屏蔽性测试，其特征在于，所述测试方法包括：

提供一信号发生器，并在所述杜瓦瓶外侧且环绕所述杜瓦瓶设置一连接所述信号发生器的电磁发射环，及在所述杜瓦瓶内部设置一电磁接收天线；

令所述信号发生器发射变频信号，并对所述变频信号进行放大处理，以使经放大处理后的变频信号通过所述电磁发射环环绕于所述杜瓦瓶的外侧；

通过所述电磁接收天线接收环绕于所述杜瓦瓶的外侧的变频信号以产生磁信号；

采集所述杜瓦瓶内部的电磁接收天线接收的磁信号，并对所述磁信号进行放大处理；

显示经过放大处理的磁信号以确定所述杜瓦瓶电磁屏蔽性。

2.根据权利要求1所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法，其特征在于，所述电磁发射环在杜瓦瓶外侧的不同高度环绕杜瓦瓶。

3.根据权利要求1或2所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试方法，其特征在于，所述电磁发射环高度位置与所述电磁接收天线的高度位置相等。

4.一种无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：

用于产生变频信号的信号发生器；

与所述信号发生器相连，用于对所述信号发生器输出的变频信号进行放大的第一射频放大器；

与所述第一射频放大器相连并套设在杜瓦瓶外侧，用于发射所述第一射频放大器输出的变频信号的电磁发射环；

设置在杜瓦瓶内部用于接收所述电磁发射环所发射的变频信号以产生磁信号的电磁接收天线；

与所述电磁接收天线相连，用于对所述电磁接收天线接收的磁信号进行放大的第二射频放大器；

与所述第二射频放大器相连，用于显示放大之后的磁信号以确定所述杜瓦瓶电磁屏蔽性的输出显示设备。

5.根据权利要求4所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述电磁发射环为环形铜片。

6.根据权利要求4或5所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，还包括与所述电磁发射环相连支撑所述电磁发射环以使所述电磁发射环位于一定高度的第一支撑柱。

7.根据权利要求6所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述第一支撑柱上设有若干刻度线；所述电磁发射环与所述第一支撑柱为可拆卸的固定连接以根据所述第一支撑柱上的刻度线使所述电磁发射环位于预设的高度位置。

8.根据权利要求4所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，还包括与所述电磁接收天线相连用于支撑所述电磁接收天线以使所述电磁接收天线位于一定高度的第二支撑柱。

9.根据权利要求8所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述第二支撑柱为高度可调节的支撑柱。

10.根据权利要求4所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述电磁接收天线为磁线圈。

11.根据权利要求4所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述电磁发射环和电磁接收天线位于同一高度。

12.根据权利要求4所述的无磁杜瓦瓶电磁屏蔽性测试装置，其特征在于，所述输出显示设备为示波器。