CN204925374U - 一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，包括由上至下依次平行布置的屏蔽盘平板、电晕盘平板、控制盘平板、平行平板电极结构的上极板和平行平板电极结构的下极板、固定五层平板在四根绝缘塑料柱、以及3个直流高压发生器和3个微电流计，直流高压发生器两端分别连接于电晕盘平板与控制盘平板之间、连接于控制盘平板与上极板之间、连接于两极板之间；微电流计连接于电晕盘平板、控制盘平板、上极板。本实用新型具有既能够校准合成场强测量仪，又能校准离子流密度测量仪的综合功能，而且能提高合成场强测量仪校准的精确度。

Description

一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置

技术领域

本实用新型涉及检测领域，尤其是涉及一种对直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置。

背景技术

随着我国直流输变电工程建设的快速发展，伴随的直流合成场强和离子流密度对设施周围电磁环境产生的影响以及对作业场所中作业人员的影响，已引起人们的普遍关注。为维护直流输变电设施的正常稳定运行，保证直流电磁环境质量，需要对合成场强和离子流密度进行监测。实现测量的手段是依靠合成场强测量仪和离子流密度测量仪来完成的。为了保证直流合成场强和离子流密度测量结果的准确性，需要对合成场强测量仪和离子流密度测量仪进行校准，现有的校准装置仅能校准合成场强测量仪一种装置，不具备既能够校准合成场强测量仪又能校准离子流密度测量仪的综合功能。此外，现有的校准装置各层平板间距是固定不可调的，并且缺少对各层极板的输入输出电流监测的装置，使现有的校准装置的精确度不是很高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置。该校准装置具有既能够校准合成场强测量仪又能校准离子流密度测量仪的综合功能；而且该校准装置的各层平板间距可调，各层极板间装设微电流计监测各层极板的输入输出电流。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种直流合成场强仪和离子流密度仪校准装置，本实用新型包括由上至下依次平行布置的屏蔽盘平板、电晕盘平板、控制盘平板、平行平板电极结构的上极板和平行平板电极结构的下极板、固定五层平板在四根绝缘塑料柱、以及3个直流高压发生器和3个微电流计，第1个直流高压发生器两端分别连接于电晕盘平板与控制盘平板之间、第2个直流高压发生器两端分别连接于控制盘平板与上极板之间、第3个直流高压发生器两端分别连接于两极板之间，第1个微电流计连接于电晕盘平板、第2个微电流计连接于控制盘平板、第3个微电流计连接于上极板。

本实用新型屏蔽盘平板、电晕盘平板、控制盘平板、上极板和下极板五层平行平板采用了圆形的平板设计。圆形设计是为了使得电场分布更加均匀，使各向同性。

本实用新型屏蔽盘平板是一个纯铝制金属平板，其外径设置为120cm至240cm，屏蔽盘平板的周边做圆滑向上弯起的优化设计，均匀周边电场，以防板极周边放电。

本实用新型的电晕盘平板是放置放电电晕线的空心盘，周边一圈为光滑的金属圆环，放电电晕线平行排列在盘中，与外环相接，金属圆环同时起外接高压电源和均匀圆盘电场、防止尖端放电的作用。需要电晕线所产生的电晕离子流沿盘平面分布尽量均匀，因此，电晕线采用的是直径0.3mm的康铜丝，电晕线排列间距为5cm。在这个间距下，得到的电晕强度能满足实验的需要，且其直接产生的电晕离子流(不经过过滤网)在盘面上各处的偏差值不大于20％。

本实用新型控制盘平板是将不锈钢金属网焊接在铝制金属环内制成的，不锈钢金属网网格为0.8cm×0.8cm。控制盘平板与电晕盘平板之间的电压差控制电晕强度，与上极板之间的电压差控制电晕离子流进入底层平行平板电场的强度。因此，一般不通过改变电晕放电强度来改变离子流大小，而通过控制控制盘平板和上极板之间的电压来控制到达平行平板电极结构的离子流密度。当控制盘平板和上极板之间的电压大到一定程度时，电晕线产生的离子能够穿过控制盘，反之如果电压不够大，产生的电晕离子主要堆积在控制盘平板与电晕盘平板之间。控制盘平板是第一层离子流过滤网，它的金属网格大小影响电晕线直接产生的离子往下渗漏的强度，而且起到均匀电晕离子流分布的作用；这层网起的过滤作用较粗糙，网格较大。

本实用新型平行平板电极结构的上极板结构同控制盘平板相似，也是将不锈钢金属网焊接在铝制金属环内制成的，相比控制盘平板它的金属网格较小，是第二层离子流过滤网。

本实用新型平行平板电极结构的下极板是一层厚不锈钢平板，一般接地。其中心附近留有一个空心圆孔用于放置待校准合成场强测量仪；或在空心圆孔上方放置离子流板校准离子流密度测量仪。

本实用新型的五层平板通过活动螺母固定于四根绝缘塑料柱上。绝缘塑料柱下方设置有滑轮，所述绝缘塑料柱外径为6cm；所述绝缘塑料柱设置为四根，对角的两根绝缘塑料柱相距200cm；所述各个平板之间的距离设置为可调整。各平板之间的距离可调是为了能通过改变参数从而对平行平板离子流发生器的特性、作用机理做更深入的了解。

本实用新型直流高压发生器是使用开关电源模式的直流高压发生器。直流高压发生器面板上装设电压表显示控制电压的数值，直流高压发生器的手持遥控器具有高压分闸、高压合闸、电压上升和电压下降遥控功能所以该发生器是一个可以完全悬浮的直流高压电源。输出电压的正负极性靠变换接线来改变。

本实用新型3个微电流计，分别监控流过电晕盘平板、控制板平板、平行平板上极板的电流。监控流过电晕盘平板和控制板平板电流的微电流计为mA级，监控流过平行平板上极板电流的微电流计为μA级。

本实用新型的有益效果是：1、具有既能够校准合成场强测量仪又能校准离子流密度测量仪的综合功能。2、具有能通过调节平板之间的距离参数深入研究平行平板离子流发生和加速的特性、作用机理的功能。3、具有对各层平板分别加压和实时监控各层平板电压和电流装置，提高校准精确度的特性。

附图说明

图1是本实用新型一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

如图1所示，一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，包括由上至下依次平行布置的屏蔽盘平板(1)、电晕盘平板(2)、控制盘平板(3)、平行平板电极结构的上极板(4)和平行平板电极结构的下极板(5)、固定五层平板在四根绝缘塑料柱(6)、以及3个直流高压发生器和3个微电流计，第1个直流高压发生器(7)两端分别连接于电晕盘平板(2)与控制盘平板(3)之间、第2个直流高压发生器(8)两端分别连接于控制盘平板(3)与上极板(4)之间、第3个直流高压发生器(9)两端分别连接于上极板(4)与下极板(5)之间，第1个微电流计(10)连接于电晕盘平板(2)、第2个微电流计(11)连接于控制盘平板(3)、第3个微电流计(12)连接于上极板(4)。

屏蔽盘平板(1)、电晕盘平板(2)、控制盘平板(3)、上极板(4)和下极板(5)五层平行平板采用了圆形的平板设计。

屏蔽盘平板(1)是一个纯铝制金属平板，其外径为218cm，屏蔽盘平板(1)的周边做圆滑向上弯起的优化设计。

在本实用新型的其他实施例当中，纯铝制金属平板的外径设置为120cm；

在本实用新型的其他实施例当中，纯铝制金属平板的外径设置为240cm；

电晕盘平板(2)是放置放电电晕线的空心盘，周边一圈为光滑的金属圆环，放电电晕线平行排列在盘中，与外环相接。电晕线采用的是直径0.3mm的康铜丝，电晕线排列间距为5cm。

控制盘平板(3)是将不锈钢金属网焊接在铝制金属环内制成的，不锈钢金属网网格为0.8cm×0.8cm。

平行平板电极结构的上极板(4)结构同控制盘平板相似，也是将不锈钢金属网焊接在铝制金属环内制成的，相比控制盘平板它的金属网格较小，是第二层离子流过滤网。

平行平板电极结构的下极板(5)是一层厚不锈钢平板，试验时须接地。其中心附近留有一个空心圆孔用于放置待校准合成场强测量仪；或在下极板(5)空心圆孔上方放置离子流板校准离子流密度测量仪。

五层平板通过活动螺母固定于四根绝缘塑料柱(6)上，绝缘塑料柱(6)外径为6cm，对角的两根绝缘塑料柱相距200cm。四根绝缘塑料柱(6)下方均有滑轮。各个平板之间的距离可调整。对直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪进行校准时，通常设置屏蔽盘平板(1)和电晕盘平板(2)之间距离为25cm，电晕盘平板(2)和控制盘平板(3)之间距离为20cm，控制盘平板(3)和上极板(4)之间距离为25cm，上极板(4)和下极板(5)之间距离为50cm。

如图1和图2所示，直流高压发生器是使用开关电源模式的直流高压发生器。直流高压发生器面板上装设电压表显示控制电压的数值，第1个直流高压发生器(7)电压表可显示电晕盘平板(2)与控制盘平板(3)之间电压值、第2个直流高压发生器(8)电压表可显示控制盘平板(3)与上极板(4)之间加压值、第3个直流高压发生器(9)电压表可显示上极板(4)与下极板(5)之间电压值。

第1个微电流计(10)用于监控流过电晕盘平板(2)的电流、第2个微电流计(11)用于监控流过控制板平板(3)的电流、第3个微电流计(12)用于监控平行平板上极板(4)的电流。监控流过电晕盘平板(2)和控制板平板电流(3)的第1个微电流计(10)和第2个微电流计(11)为毫安级，监控流过平行平板上极板(4)电流的第3个微电流计(12)为微安级。

进行合成场强测量仪校准时，将待校准合成场强测量仪放置于绝缘支持平台(13)上，调整绝缘支持平台(13)高度使合成场强测量仪刚好填充下极板(5)的整个空心圆孔，并使合成场强测量仪上端平行于下极板(5)平面。调节第3个直流高压发生器(9)的电压，产生不同大小的电场来对合成场强测量仪进行校准。

进行离子流密度测量仪校准时，将待校准离子流板放置于下极板(5)空心圆孔上方。调节第1个直流高压发生器(7)使第1个微电流计(10)有一个读数为十几～几十微安，保证下面有稳定的离子流，然后调节第2个直流高压发生器(8)和第3个直流高压发生器(9)的电压，产生不同大小的电场，使用威尔逊法测量待校准离子流板的电流，对离子流密度测量仪进行校准。

说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述校准装置包括由上至下依次平行布置的屏蔽盘平板、电晕盘平板、控制盘平板、平行平板电极结构的上极板和平行平板电极结构的下极板、用于固定五层平板的绝缘塑料柱；

以及设置于所述电晕盘平板与控制盘平板之间的直流高压发生器；

设置于所述控制盘平板与上极板之间的直流高压发生器；

设置于所述上极板与下极板之间的直流高压发生器；

以及连接于所述电晕盘平板的微电流计；

连接于所述控制盘平板的微电流计；

连接于所述上极板的微电流计。

2.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述屏蔽盘平板、电晕盘平板、控制盘平板、上极板和下极板的五层平行平板均采用了圆形的平板设计。

3.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述屏蔽盘平板是一个纯铝制金属平板，其外径设置为120cm至240cm，所述屏蔽盘平板的周边做圆滑向上弯起的优化设计。

4.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述电晕盘平板设置为放置放电电晕线的空心盘，周边一圈设置为光滑的金属圆环，放电电晕线平行排列在盘中，与外环相接；电晕线采用的是直径0.3mm的康铜丝，电晕线排列间距设置为5cm。

5.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述控制盘平板设置为将不锈钢金属网焊接在铝制金属环内制成的，不锈钢金属网网格为0.8cm×0.8cm。

6.根据权利要求5所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述平行平板电极结构的上极板结构设置为将不锈钢金属网焊接在铝制金属环内制成的，所述不锈钢金属网网格小于所述控制盘平板的不锈钢金属网网格。

7.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述平行平板电极结构的下极板设置为一层不锈钢平板，所述不锈钢平板工作时须接地；所述不锈钢平板中心附近设置有一个用于放置待校准合成场强测量仪的空心圆孔。

8.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述五层平板通过活动螺母固定于绝缘塑料柱上，绝缘塑料柱下方设置有滑轮，所述绝缘塑料柱外径为6cm；所述绝缘塑料柱设置为四根，对角的两根绝缘塑料柱相距200cm；所述各个平板之间的距离设置为可调整。

9.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述直流高压发生器设置为使用开关电源模式的直流高压发生器；直流高压发生器面板上装设有用于显示控制电压的数值电压表，直流高压发生器还设置有手持遥控器，所述手持遥控器设置有高压分闸、高压合闸、电压上升和电压下降遥控功能；所述直流高压发生器设置为可以完全悬浮的直流高压电源；所述直流高压发生器输出电压的正负极性靠变换接线来改变。

10.根据权利要求1所述的直流合成场强测量仪和离子流密度测量仪校准装置，其特征在于，所述微电流计用于监控流过电晕盘平板、控制板平板、平行平板上极板的电流；所述微电流计可以设置为毫安级，也可以设置为微安级。