CN106443204A - 一种手持式工频电磁辐射监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式工频电磁辐射监测仪，包括监测仪主机和设置于所述监测仪主机下端的可拆卸的延长杆，其中：所述监测仪主机中包含有工频电磁场传感器、滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元、蓝牙芯片以及供电电路；所述延长杆为伸缩型绝缘杆。实施本发明，具有便于携带，测试结果显示直观方便等优点。

Description

一种手持式工频电磁辐射监测仪

技术领域

本发明属于电力设备的检测领域，特别是涉及一种手持式工频电磁辐射监测仪。

背景技术

近年来，工作场所的电磁辐射危害逐渐引起人们的关注，特别是长时间在电力系统如大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线等场所工作的人员，他们的电磁辐射安全防护问题亟待解决。

电力系统工作场所的电磁辐射主要为工频电磁辐射。所述工频频率为50Hz，《电磁辐射控制限值》（GB8702-2014）标准要求分别测量工频电场及工频磁场。

工频电磁辐射监测仪包括传感器、滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元。利用电磁传感器检测空间环境的电磁信号，信号经滤波器滤波，再通过运算放大器将该电磁信号进行放大，放大后的信号经A/D采样电路转换得到数字信号，由数据处理及主控单元进行数据处理后得到电磁场强值，最后以数字量的形式显示出来。

如图1所示，示出了现有技术中的一种工频电磁场监测仪的示意图，现有的这种工频电磁场监测仪包括工频电磁场探头6及监测仪主机7两部分。其中，工频电磁场探头6包括工频电场及磁场传感器、滤波器、运算放大器、A/D采样电路；监测仪主机包括数据处理及主控单元。工频电磁场探头6一般采用悬浮体型探头，探头一般为立方体。监测时，将工频电磁场探头6安装在三脚架9上，三脚架9的支撑杆可以诸如是1.5m高的塑料杆，通过光纤8将工频电磁场探头6连接到检测仪主机7上，测试人员远离工频电磁场探头6，手持监测仪主机7读取测量数据。

利用现有技术的工频电磁场监测仪进行工作场所的工频电磁场监测时，存在如下问题：

去现场需要携带监测仪主机7、工频电磁场探头6、三脚架9以及光纤8，十分不便，很难满足日常工作随身携带、随时监测以达到工作防护的要求；

监测仪显示的是所测电磁场强度的数值结果，结果阅读不直观，工作防护要求的监测仪应该及时反映测值超标，便于作业人员及时采取防护措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种手持式工频电磁辐射监测仪，便于携带，测试结果显示直观方便。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的一方面提供一种手持式工频电磁辐射监测仪，包括监测仪主机和设置于所述监测仪主机下端的可拆卸的延长杆，其中：

所述监测仪主机中包含有工频电磁场传感器、滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元、蓝牙芯片以及供电电路；

所述延长杆为伸缩型绝缘杆。

优选地，所述监测仪主机包括：

壳体，所述壳体正面上端设置有工频电磁场显示区，下端设置有握持部；

设置于所述壳体内部并从上至下依次排列的长方体集成传感器、蓝牙芯片以及供电电池；

其中，在所述长方体集成传感器内部设置有至少一块电路板。

优选地，所述长方体集成传感器包括：

相互正交且相邻的三块平行板电容器电路板所组成的工频电场传感器；

以及相互正交及相邻的三块磁感应线圈电路板所组成的工频磁场传感器。

优选地，在所述长方体集成传感器内部设置有相互平行的模拟板、主控板以及电源板，所述模拟板、主控板以及电源板之间以及与长方体集成传感器电路板之间通过支撑柱进行固定；

其中，所述模拟板上设置有滤波器、运算放大电路、A/D采样电路；所述主控板上设置有数据处理及主控单元；所述电源板上设置有供电电路，用于将电池电压进行转换，为所述运算放大电路、模数转换电路、数据处理单元及主控单元进行供电。

优选地，所述蓝牙芯片与一智能移动终端进行连接，用于将数据处理后得到电磁场强值传输给智能移动终端进行显示。

优选地，所述工频电磁场显示区进一步设置有多个电场强度指示灯以及多个磁场强度指示灯，通过指示灯点亮的数量来显示工频电磁场强度。

优选地，所述监测仪主机进一步设置有报警装置，用于在监测到的工频电场或/及工频磁场超出限定值时进行报警处理。

优选地，所述监测仪主机壳体的握持部具有圆滑表面。

实施本发明，具有如下的有益效果：

首先，在本发明中，手持监测仪同时配备伸缩型延长杆，便于作业人员日常携带，并进行实时监测，在进入未知环境之前，可以用延长杆将监测仪深入未知环境进行监测，以确认环境是否安全；

其次，将工频电场传感器和工频磁场传感器设计成小尺寸长方体型传感器，可以同时实现工频电场与工频磁场的测量，保证传感器各向同性的性能的同时，使手持监测仪的尺寸非常小，便于携带；

另外，将滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元、供电电路等电路设置于在由工频电磁场传感器的六块电路板围成的长方体内部，可以节省监测仪内部空间，可有效减小监测仪的尺寸；

而且，通过蓝牙芯片将数据处理后得到电磁场强值传输给移动智能终端，通过移动智能终端上的APP将电磁场强值显示出来，实现了测量值的共享；

另外，通过在监测仪主机上设置多个等级表征工频电磁场强度，并通过监测仪屏幕的指示灯显示出来，使得测量结果更加直观，当所测工频电磁场强度达到甚至超过限值时，监测仪发出报警声，可以及时反映所测环境工频电磁场辐射情况，有利于及时采取防护措施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的一种工频电磁监测仪的结构示意图；

图2为本发明提供的一种手持式工频电磁辐射监测仪的一个实施例结构示意图。

图3为图2中监测仪主机的正面结构示意图；

图4是图2中监测仪主机的正面结构示意图后面结构示意图；

图5是图2中监测仪主机内部的长方体集成传感器的结构示意图；

图6是图5中电路板与长方体集成传感器的配合示意图；

图7为移动智能终端显示的测试结果的一个界面示意图；

图8为移动智能终端显示的测试结果的另一个界面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，示出了本发明提供的一种手持式工频电磁辐射监测仪的一个实施例结构示意图。同时，请一并结合图3至图6所示，在本实施例中，本发明提供的一种手持式工频电磁辐射监测仪包括监测仪主机1和设置于所述监测仪主机1下端的可拆卸的延长杆2。

其中，监测仪主机1为手持式，其包含工频电磁场传感器、滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元，相当于将现有工频电磁场监测仪包含的工频电磁场探头及监测仪主机两部分集成为一体。同时，监测仪主机还包含供电电路，用于将电池电压进行转换，为运算放大电路、模数转换电路、数据处理单元及主控单元进行供电。通过这样的设计，可以使得监测仪整体尺寸较小；

延长杆2为伸缩型绝缘杆，在一个例子中，该延长杆2伸长后长度为40cm，收缩后长度为16cm，其尺寸小，便于携带。

具体地，所述监测仪主机1包括：

壳体10，所述壳体10正面上端设置有工频电磁场显示区11，下端设置有握持部12；在所述握持部12处的监测仪外壳边缘做了圆滑处理，具有圆滑表面，便于持握，在所述握持部12上设置有一个电源开关按钮120。

设置于所述壳体10内部并从上至下依次排列的长方体集成传感器13、蓝牙芯片14以及供电电池15；所述蓝牙芯片14用于将数据处理后得到电磁场强值传输给智能移动终端（未示出）进行显示。

其中，所述长方体集成传感器13包括相互正交且相邻的三块平行板电容器电路板所组成的工频电场传感器130；以及相互正交及相邻的三块磁感应线圈电路板所组成的工频磁场传感器131。

具体地，在本发明中，将工频电场传感器和工频磁场传感器集成为一个工频电磁场传感器（长方体集成传感器），考虑到手持便携的要求，将该传感器设计为长方体型，如图5所示，阴影所示的三个相互正交的平面组成了工频电场传感器130，另外三个相互平面组成工频磁场传感器。每个平面均代表一个电路板。组成工频电场传感器的三块电路板均为平行板电容器，组成工频磁场电容器的三块电路板均为磁感应线圈。

由于工频电磁场传感器的尺寸较小，相对工频电磁场信号的波长可以忽略不计，故在工频电磁场环境中，这种长方体结构的传感器可以认为是各向同性的。

在所述长方体集成传感器13内部设置有相互平行的模拟板135、主控板132以及电源板133，所述模拟板135、主控板132以及电源板133之间以及他们与长方体集成传感器13中电路板130/131之间通过支撑柱134进行固定；这种设计可以有效减小监测仪的尺寸。

具体地，模拟板135包含滤波器、运算放大电路、A/D采样电路；主控板132包含数据处理及主控单元；电源板133包含供电电路，用于将供电电池15的电压进行转换，为其他电路或单元进行供电。

所述工频电磁场显示区11进一步设置有多个电场强度指示灯110以及多个磁场强度指示灯111，通过指示灯点亮的数量来显示工频电磁场强度。具体地，监测仪主机1中的数据处理单元可以根据预设标准限值计算出所测工频电磁场强度占标准限值的比例，并通过监测仪屏幕的指示灯直观显示出来，如图3所示，工频电场和工频磁场各有五个指示灯，分别代表工频电磁场强度的五个等级。也就是说，所测工频电磁场强度越大就有越多个指示灯亮起。五个等级的划分可以根据限值大小以及测量需求设定。监测仪主机1进一步设置有报警装置（未示出），用于在监测到的工频电场或/及工频磁场超出限定值时进行报警处理。例如，当五个指示灯全亮时，表示所测工频电磁场强度已达到甚至超过限值，此时，监测仪主机中的报警装置就会发出报警声。

监测仪主机1内置的蓝牙芯片14会将数据处理后得到电磁场强值传输给特定的移动智能终端（如智能手机），通过智能手机端APP将电磁场强值显示出来。如图7和图8所示，分别示出了出工频电磁场测量值以及其变化趋势。

在本发明中，由于监测仪主机尺寸足够小，电力作业人员日常工作时可放入工装口袋随身携带，实时监测工作环境的工频电磁场，监测仪主机屏幕通过指示灯的数量显示工频电磁场强度，这种结果显示方法可以非常直观地反应工作环境的工频电磁场，当作业人员需要确切的测量值时，监测仪可以通过蓝牙，将测值传输给手机端APP，方便作业人员观看。当所处环境电磁场强度较大甚至超限值时，监测仪会发出报警声，便于工作人员及时采取防护措施。当需要进入未知环境时，可将监测仪安装在延长杆上，将延长杆伸长，测试人员手持延长杆末端进行测量，即可测得未知环境的工频电磁场强度，判断进入该环境是否安全。

实施本发明，具有如下的有益效果：

首先，在本发明中，手持监测仪同时配备伸缩型延长杆，便于作业人员日常携带，并进行实时监测，在进入未知环境之前，可以用延长杆将监测仪深入未知环境进行监测，以确认环境是否安全；

其次，将工频电场传感器和工频磁场传感器设计成小尺寸长方体型传感器，可以同时实现工频电场与工频磁场的测量，保证传感器各向同性的性能的同时，使手持监测仪的尺寸非常小，便于携带；

另外，将滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元、供电电路等电路设置于在由工频电磁场传感器的六块电路板围成的长方体内部，可以节省监测仪内部空间，可有效减小监测仪的尺寸；

而且，通过蓝牙芯片将数据处理后得到电磁场强值传输给移动智能终端，通过移动智能终端上的APP将电磁场强值显示出来，实现了测量值的共享；

另外，通过在监测仪主机上设置多个等级表征工频电磁场强度，并通过监测仪屏幕的指示灯显示出来，使得测量结果更加直观，当所测工频电磁场强度达到甚至超过限值时，监测仪发出报警声，可以及时反映所测环境工频电磁场辐射情况，有利于及时采取防护措施。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，包括监测仪主机和设置于所述监测仪主机下端的可拆卸的延长杆，其中：

所述监测仪主机中包含有工频电磁场传感器、滤波器、运算放大电路、A/D采样电路、数据处理及主控单元、蓝牙芯片以及供电电路；

所述延长杆为伸缩型绝缘杆。

2.根据权利要求1所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，所述监测仪主机包括：

壳体，所述壳体正面上端设置有工频电磁场显示区，下端设置有握持部；

设置于所述壳体内部并从上至下依次排列的长方体集成传感器、蓝牙芯片以及供电电池；

其中，在所述长方体集成传感器内部设置有至少一块电路板。

3.根据权利要求2所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，所述长方体集成传感器包括：

相互正交且相邻的三块平行板电容器电路板所组成的工频电场传感器；

以及相互正交及相邻的三块磁感应线圈电路板所组成的工频磁场传感器。

4.根据权利要求3所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，在所述长方体集成传感器内部设置有相互平行的模拟板、主控板以及电源板，所述模拟板、主控板以及电源板之间以及与长方体集成传感器电路板之间通过支撑柱进行固定；

其中，所述模拟板上设置有滤波器、运算放大电路、A/D采样电路；所述主控板上设置有数据处理及主控单元；所述电源板上设置有供电电路，用于将电池电压进行转换，为所述运算放大电路、模数转换电路、数据处理单元及主控单元进行供电。

5.根据权利要求4所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，所述蓝牙芯片与一智能移动终端进行连接，用于将数据处理后得到电磁场强值传输给智能移动终端进行显示。

6.根据权利要求4所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，所述工频电磁场显示区进一步设置有多个电场强度指示灯以及多个磁场强度指示灯，通过指示灯点亮的数量来显示工频电磁场强度。

7.根据权利要求6所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，所述监测仪主机进一步设置有报警装置，用于在监测到的工频电场或/及工频磁场超出限定值时进行报警处理。

8.根据权利要求7所述的一种手持式工频电磁辐射监测仪，其特征在于，所述监测仪主机壳体的握持部具有圆滑表面。