CN107102217A - 一种工频电磁场动物实验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种工频电磁场动物实验系统，包括：电场发生器、磁场发生器、工频电磁场探头和实验舱；所述电场发生器设置于所述磁场发生器内部；所述实验舱设置于所述电场发生器内部；所述实验舱设置有探头舱，所述探头舱用于放置所述工频电磁场探头。本发明实施例用于工频下动物暴露实验，同时实现了工频电场和工频磁场实验，能够良好地满足实验的需求。

Description

一种工频电磁场动物实验系统
技术领域
本发明涉及工频下动物暴露实验领域，尤其涉及一种工频电磁场动物实验系统。
背景技术
近年来，电磁场辐射危害越来越引起人们的关注，特别是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附近的电磁辐射状况，越来越引起在附近居住和工作的人们的担心。
电力系统所产生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。究竟工频电磁场辐射对人的身体健康是否有危害，会产生多大的影响，一直是相关科研人员的重点研究课题。
现有技术一般通过动物实验研究工频电磁场对生物体的影响，进而研究其可能对人体产生的影响。然而，实际的电力线路及设备的特点是有高电压和大电流，在实验室系统中同时产生高电压和大电流的难度很大，这需要有很大的功率。现有技术的工频电场和工频磁场发生装置是分离的，难以同时实现工频电场和工频磁场实验。
发明内容
本发明实施例提供了一种工频电磁场动物实验系统，用于工频下动物暴露实验，能够良好地满足实验的需求。
本发明实施例提供了一种工频电磁场动物实验系统，包括：电场发生器、磁场发生器、工频电磁场探头和实验舱；
所述电场发生器设置于所述磁场发生器内部；
所述实验舱设置于所述电场发生器内部；
所述实验舱设置有探头舱，所述探头舱用于放置所述工频电磁场探头。
优选地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：实验台；
所述实验台设置于所述磁场发生器内部；
所述电场发生器放置于所述实验台上。
优选地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：支撑台；
所述支撑台放置于所述实验台上；
所述支撑台放置于所述实验舱的下方，用于支撑所述实验舱。
优选地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：升压器；
所述升压器和所述电场发生器连接。
优选地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：工频高压电源；
所述工频高压电源和所述升压器连接。
优选地，所述电场发生器包括：上极板、下极板和支架；
所述上极板通过所述支架和所述下极板连接。
优选地，所述升压器的高压输出端与所述上极板连接；
所述升压器的接地端与所述下极板连接。
优选地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：大功率工频电源；
所述大功率工频电源和所述磁场发生器连接。
优选地，所述磁场发生器为方形亥姆霍兹线圈。
优选地，所述实验舱设置有透气孔。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种工频电磁场动物实验系统，包括：电场发生器、磁场发生器、工频电磁场探头和实验舱；所述电场发生器设置于所述磁场发生器内部；所述实验舱设置于所述电场发生器内部；所述实验舱设置有探头舱，所述探头舱用于放置所述工频电磁场探头。本发明实施例用于工频下动物暴露实验，同时实现了工频电场和工频磁场实验，能够良好地满足实验的需求。
更进一步地，本发明实施例通过用一个高压源和大功率电流源分别通过平行板及亥姆赫兹线圈产生高电场和大磁场，模拟了实际电力输变电中的电场和磁场，同时实现了工频电场和工频磁场实验。
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它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统的结构示意图；
图2为电场发生器的结构示意图；
图3为磁场发生器的结构示意图；
图4为实验舱的结构示意图；
其中，图中标记如下所示：
1.电场发生器 2.磁场发生器 3.工频电磁场探头 4.实验舱 5.实验台 6.支撑台7.上极板 8.下极板 9.支架 10.方形亥姆赫兹线圈 11.玻璃板 12.探头舱 13.透气孔
具体实施方式
本发明实施例提供了一种工频电磁场动物实验系统，用于工频下动物暴露实验，能够良好地满足实验的需求。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统的一个实施例，包括：电场发生器1、磁场发生器2、工频电磁场探头3和实验舱4；
电场发生器1设置于磁场发生器2内部；
实验舱4设置于电场发生器1内部；
实验舱4设置有探头舱，探头舱用于放置工频电磁场探头3。
在本实施例中，具体实现的方法如下：
将实验动物放入实验舱4中，由电场发生器1生成不同强度的工频电场，由磁场发生器2生成不同强度的工频磁场，位于实验舱4内的工频电磁场探头3分别测试实验舱4内的工频电磁场，实验数据通过光纤传输到测试计算机，通过测试软件进行数据采集、控制电源工作、监测实验舱内的电场强度和磁场强度、设置系统工作时间。
请参阅图1至图4，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统的一个实施例，包括：电场发生器1、磁场发生器2、工频电磁场探头3和实验舱4；
电场发生器1设置于磁场发生器2内部；
实验舱4设置于电场发生器1内部；
实验舱4设置有探头舱12，探头舱12用于放置工频电磁场探头3。
在本实施例中，系统还包括为电场发生器供电的工频高压电源、高压升压器，为磁场发生器供电的大功率工频电源，以及用于控制仪器以及采集数据的测试计算机。
进一步地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：实验台5；
实验台5设置于磁场发生器2内部；
电场发生器1放置于实验台5上。
在本实施例中，实验台为木质桌子，用于摆放测试仪器及测试作业。
进一步地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：支撑台6；
支撑台6放置于实验台5上；
支撑台6放置于实验舱4的下方，用于支撑实验舱4。
在本实施例中，支撑台为绝缘材质长方体，用于支撑实验舱，保持实验舱处于线圈中心。
进一步地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：升压器；
升压器和电场发生器连接。
进一步地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：工频高压电源；
工频高压电源和升压器连接。
进一步地，电场发生器1包括：上极板7、下极板8和支架9；
上极板7通过支架9和下极板8连接。
如图2所示，在本实施例中，电场发生器1包含两个平行放置的圆形高强度金属板，分别为上极板7和下极板8，极板之间通过支架9支撑，不易变形。
实验时，工频高压电源通过导线连接到升压器，升压器高压输出端连接到电场发生器1的上极板7，升压器接地端连接到电场发生器1的下极板8，通过调节高压电源的输出电压大小，在电场发生器1的上下极板间生成不同强度的工频电场。
进一步地，升压器的高压输出端与上极板连接；
升压器的接地端与下极板连接。
进一步地，本发明实施例提供的一种工频电磁场动物实验系统还包括：大功率工频电源；
大功率工频电源和磁场发生器连接。
进一步地，磁场发生器2为方形亥姆霍兹线圈10。
如图3所示，在本实施例中，磁场发生器2是方形亥姆霍兹线圈10，线圈之间通过支架支撑，不易变形。
实验时，大功率工频电源通过导线连接到磁场发生器2的方形亥姆霍兹线圈10，通过调节大功率工频电源的输出电流来调节亥姆赫兹线圈10产生的磁场强度。
进一步地，实验舱4设置有透气孔13。
如图1和图4所示，实验舱4用于盛放实验动物，由六块玻璃板11拼接而成，每块玻璃板上分布有多个透气孔13，保证实验动物在实验舱范围内活动时正常呼吸。实验舱内设置有专门的探头舱12，用于放置工频电磁场探头3。工频电磁场探头3用于监控动物实验舱4内的工频电场和工频磁场强度。探头舱12隔离了工频电磁场探头3与实验动物的活动空间，保障探头不被动物破坏。
本发明实施例实现了以下优点：
1)系统在试验舱区域同时产生场强幅度可调的工频电场和工频磁场，通过用一个高压源和大功率电流源分别通过平行板及亥姆赫兹线圈产生高电场和大磁场，模拟了实际电力输变电中的电场和磁场。
2)实验舱的设计，保证实验动物在实验舱范围内活动时正常呼吸。实验舱内的探头舱，隔离了工频电磁场探头与实验动物的活动空间，保障探头不被动物破坏。
3)工频电磁场探头可以同时监控动物实验舱内的工频电场和工频磁场强度。
4)实验台与支撑台的配合使用，使得实验舱处于线圈中心。
5)实验台与支撑台均为绝缘材质，对电磁场透明，不会对电磁场产生干扰。
上面是对一种工频电磁场动物实验系统的结构和连接方式进行的详细说明，为便于理解，下面将以一具体应用场景对一种工频电磁场动物实验系统的应用进行说明，应用例包括：
以某型号工频电磁场动物实验系统为例，该系统由电场发生器、磁场发生器、实验舱、工频电磁场探头、支撑台及实验台组成。系统还包括为电场发生器供电的工频高压电源、高压升压器，为磁场发生器供电的大功率工频电源，以及用于控制仪器以及采集数据的测试计算机。
电场发生器包括两块圆形高强度金属板，直径1.5m，两金属板间隔1m，分别为上极板和下极板，极板之间通过支架支撑。工频高压电源为电场发生器供电，附有500倍变压器，最高可达接近产生100kV的电压，在50kV电压可连续工作4小时以上，30kV电压可连续工作2天以上。电场发生器产生最大电场强度不低于50kV/m，且在量程内可调。
磁场发生器是方形亥姆霍兹线圈，边长1.5m，间隔0.75m，线圈之间通过支架支撑。大功率工频电源为磁场发生器供电。磁场发生器产生最大磁场强度不低于1mT(10Gs)，且在10nT-1mT之间连续可调。
实验舱用于盛放动物，为玻璃材质，尺寸为50cm*50cm*50cm。舱内设置有专门的探头舱，用于放置工频电磁场探头。工频电磁场探头用于监控被测试区域的电场或磁场。
实验台为木质桌子，长1.8米，宽1.4米，高0.9米，用于摆放测试仪器及测试作业。
支撑台为绝缘材质长方体，用于支撑实验舱，保持实验舱处于线圈中心。
实验时，将实验动物放入实验舱中，由电场发生器生成不同强度的工频电场，由磁场发生器生成不同强度的工频磁场，位于实验舱内的工频电磁场探头分别测试实验舱内的工频电磁场，实验数据通过光纤传输到测试计算机，通过测试软件进行数据采集、控制电源工作、监测实验舱内的电场强度和磁场强度、设置系统工作时间。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种工频电磁场动物实验系统，其特征在于，包括：电场发生器、磁场发生器、工频电磁场探头和实验舱；
所述电场发生器设置于所述磁场发生器内部；
所述实验舱设置于所述电场发生器内部；
所述实验舱设置有探头舱，所述探头舱用于放置所述工频电磁场探头。
2.根据权利要求1所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，还包括：实验台；
所述实验台设置于所述磁场发生器内部；
所述电场发生器放置于所述实验台上。
3.根据权利要求2所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，还包括：支撑台；
所述支撑台放置于所述实验台上；
所述支撑台放置于所述实验舱的下方，用于支撑所述实验舱。
4.根据权利要求1所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，还包括：升压器；
所述升压器和所述电场发生器连接。
5.根据权利要求4所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，还包括：工频高压电源；
所述工频高压电源和所述升压器连接。
6.根据权利要求5所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，所述电场发生器包括：上极板、下极板和支架；
所述上极板通过所述支架和所述下极板连接。
7.根据权利要求6所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，所述升压器的高压输出端与所述上极板连接；
所述升压器的接地端与所述下极板连接。
8.根据权利要求1所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，还包括：大功率工频电源；
所述大功率工频电源和所述磁场发生器连接。
9.根据权利要求1所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，所述磁场发生器为方形亥姆霍兹线圈。
10.根据权利要求1所述的工频电磁场动物实验系统，其特征在于，所述实验舱设置有透气孔。
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