CN210572505U - 一种离子流密度测量仪及测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离子流密度测量仪及测量系统，所述测量仪包括离子流平板探头和纳安计，所述离子流平板探头和所述纳安计之间电连接；所述离子流平板探头包括用于接地的金属平板、用于采集离子流的采集板和用于平衡所述采集板的环状保护环，所述保护环设置在所述金属平板上，且与所述金属平板电连接，所述采集板为边长1米的正方形，所述采集板与所述金属平板平行且绝缘地设置在所述金属平板上，且四周均与所述保护环的内侧留有间隙地设于所述保护环的内部。所述测量系统包括多个离子流密度测量仪及与之连接的现场监控装置，本实用新型提供的离子流密度测量仪及测量系统，方便测量离子流密度，同时便于实施多个监测点同步监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力测量技术领域，更具体地说，涉及一种离子流密度测量仪及测量系统。
背景技术
随着高压直流输变电工程的建设，直流输变电工程的电磁环境成为公众所关注的问题，直流输变电工程的电磁环境相对于交流输变电工程的电磁环境有较大的差别在于直流输变电工程产生离子而交流输变电工程没有离子，直流导体电晕时，电离形成的离子在电场力的作用下，向空间运动形成离子流。地面单位面积截获的离子流称为离子流密度，单位为nA/m2。离子是带电的电荷，离子流是电流的一种形式，离子流掉落在人体上，累积电荷就像静电一样，让人体感觉到烦恼，我们需要限制直流输变电工程的离子流密度，以避免对人员造成伤害。电力行业标准DL/T 1088-2008《±800kV特高压直流线路电磁环境参数限值》给出了±800kV直流架空输电线路下方的离子流密度限值为100nA/m2。也就是一平方米的电流小于100nA。同时，按照DL/T1089-2008《直流换流站与线路合成场强离子流密度测试方法》标准的要求，高压直流的离子流密度需要在线路或者换流站围墙外，多个监测布点同步监测。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种离子流密度测量仪及测量系统，方便测量离子流密度，同时便于实施多个监测点同步监测。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种离子流密度测量仪，包括离子流平板探头和纳安计，所述离子流平板探头和所述纳安计之间电连接；
所述离子流平板探头包括用于接地的金属平板、用于采集离子流的采集板和用于平衡所述采集板的环状保护环，所述保护环设置在所述金属平板上，且与所述金属平板电连接，所述采集板为边长1米的正方形，所述采集板与所述金属平板平行且绝缘地设置在所述金属平板上，且四周均与所述保护环的内侧留有间隙地设于所述保护环的内部。
优选地，所述金属平板与所述采集板之间支撑有绝缘支柱，所述采集板上设有用于连接所述绝缘支柱的安装孔。
优选地，所述金属平板与所述保护环之间通过金属支柱连接，所述保护环上设有通孔，所述金属支柱的一端固定在所述金属平板上，另一端插接在所述通孔内。
优选地，所述离子流平板探头与所述纳安计之间通过射频线连接，所述射频线的一端设有用于连接所述纳安计的接口，另一端的内芯连接所述采集板，外芯连接所述保护环。
优选地，所述采集板上设有用于连接所述内芯的第一接线孔，所述保护环上设有用于连接所述外芯的第二接线孔。
优选地，所述纳安计的内部设有用于对离子流信息采集及传输的无线模块。
优选地，所述金属平板为边长1.1米的正方形，所述保护环为外边长1.1米，内边长1.02米的正方形环。
优选地，所述采集板与所述保护环的上表面在同一水平面。
一种离子流密度测量系统，包括多个离子流密度测量仪和现场监控装置，多个所述离子流密度测量仪分别布置在不同的检测布点，所述现场监控装置上设有用于连接多个所述离子流密度测量仪的无线通信模块。
优选地，所述现场监控装置为笔记本电脑。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的离子密度流测量仪，通过将离子流平板探头和纳安计电连接，并将离子流平板探头的采集板设置成1米的正方形，纳安计上所读的电流为对应于1平方米面积所接收到的离子流的电流，符合电力行业标准对离子流密度的定义，即纳安计上显示的电流为离子流密度，测量简单方便。
另外，本实用新型提供的离子流密度测量系统，通过在现场监控装置上设置无线通信模块连接设置在不同检测布点的离子流密度测量仪，实现对离子流的无线采集，便于实施多个监测点同步监测。
附图说明
图1为本实用新型的离子流测量仪的结构示意图。
图2为图1的剖面示意图。
图3为本实用新型的离子流测量系统的结构示意图。
其中：1-离子流平板探头，2-纳安计，3-金属平板，4-采集板， 5-保护环，6-绝缘支柱，7-安装孔，8-金属支柱，9-通孔，10-射频线， 11-第一接线孔，12-第二接线孔，13-笔记本电脑。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅附图1-2，本实施例的一种离子流密度测量仪，包括离子流平板探头1和纳安计2，所述离子流平板探头1和所述纳安计2之间电连接；
所述离子流平板探头1包括用于接地的金属平板3、用于采集离子流的采集板4和用于平衡所述采集板4的环状保护环5，所述保护环5设置在所述金属平板3上，且与所述金属平板3电连接，所述采集板为边长1米的正方形，所述采集板4与所述金属平板3平行且绝缘地设置在所述金属平板3上，且四周均与所述保护环5的内侧留有间隙地设于所述保护环5的内部。
基于上述技术特征的离子流密度测量仪，通过将离子流平板探头 1和纳安计2电连接，并将离子流平板探头1的采集板4设置成1米的正方形，纳安计2上所读的电流为对应于1平方米面积所接收到的离子流的电流，符合电力行业标准对离子流密度的定义，即纳安计上显示的电流为离子流密度，测量简单方便。
本实施例中，所述金属平板3与所述采集板4之间支撑有绝缘支柱6，所述绝缘支柱6的材质优选为尼龙。所述采集板4上设有用于连接所述绝缘支柱6的安装孔7。安装时可以先在所述金属平板3上设置孔位，然后将所述绝缘支柱6固定在所述孔位内，然后将所述采集板4的所述安装孔7连接所述绝缘支柱6的上端即可。同时，为保证所述采集板4的安装稳定性，所述绝缘支柱6应设置多个，且均布。较佳地，所述绝缘支柱6的数量为9个，按照三行三列的方式均布。
本实施例中，所述金属平板3与所述保护环5之间通过金属支柱 8连接，所述保护环5上设有通孔9，所述金属支柱8的一端固定在所述金属平板3上，另一端插接在所述通孔9内。安装时可以先在所述金属平板3的各边缘设置多个孔位，然后将所述金属支柱8固定在所述孔位内，再将所述保护环5的各通孔9对应所述金属支柱8套接，直到所述保护环5的底面与所述金属平板3的上表面接触。同时，为保证所述保护环5与所述金属平板3之间的连接强度，所述金属支柱 8应设置多个，且均布设置。较佳地，所述金属支柱8设置12个，按每条边的边缘设置4个的方式设置。
本实施例中，所述离子流平板探头1与所述纳安计2之间通过射频线10连接，所述射频线10的一端设有用于连接所述纳安计2的接口，例如BNC接口。所述射频线10的另一端的内芯连接所述采集板4，外芯连接所述保护环5，连接时需先将所述射频线10的这一端剥开露出所述内芯及外芯。同时，为方便与所述采集板4及所述保护环 5连接，所述采集板4上设有用于连接所述内芯的第一接线孔11，所述保护环5上设有用于连接所述外芯的第二接线孔12，当所述内芯及外芯被剥出后直接与所述第一连接孔11及第二连接孔12连接即可。
本实施例中，所述纳安计2的内部设有用于对离子流信息采集及传输的无线模块。普通的纳安计用于对输入的电流进行测量，并将监测结果以模拟电压的方式输出，模拟电压与测量数值线性相关。而本实用新型的所述纳安计2通过在内部设置所述无线模块，所述无线模块对纳安计2输出的模拟电压进行AD采样得到对应的数字信号并校准计算得到纳安计2的电流数值，也就是离子流密度数值，并通过 ZIGBEE无线方式传输到监控计算机。所述无线模块还实现对纳安计 2的量程的识别，纳安计2有2nA、20nA以及200nA高中低三档量程，每档量程的满档输出模拟电压是相同的，因此所述无线模块需要通过识别纳安计2量程控制引脚电平来确认当前工作的量程档位，以将当前采样到的纳安计2的输出电压对应计算出其电流值也就是离子流密度。
本实施例中，所述金属平板3为边长1.1米的正方形，所述保护环5为外边长1.1米，内边长1.02米的正方形环。所述保护环5的外边长与所述金属平板3的边长相同，安装好后完全重合，所述保护环 5的内边长比所述采集板4的边长大，设置时所述采集板4设于所述保护环5的正中，即所述采集板4的各边与所述保护环5的内侧的各边的间距为1厘米，从而使得所述采集4板与所述保护环5之间绝缘，保证了所述采集板4采集的离子流为1m×1m接收面积的离子流，不会接收1m×1m接收面积以外的离子流，确保了测量的准确性。
本实施例中，所述采集板4与所述保护环5的上表面在同一水平面。较佳地，所述采集板4的上表面与所述金属平板3的下表面之间的距离为5厘米，设置时可以将所述金属支柱8及所述绝缘支柱6均设置为5厘米。
为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种离子流密度测量系统，包括多个上述的离子流密度测量仪和现场监控装置，多个所述离子流密度测量仪分别布置在不同的检测布点，所述现场监控装置上设有用于连接多个所述离子流密度测量仪的无线通信模块，所述现场监控装置为笔记本电脑13。
基于上述技术特征的离子流密度测量系统，通过在现场监控装置上设置无线通信模块连接设置在不同检测布点的离子流密度测量仪，实现对离子流的无线采集，便于实施多个监测点同步监测。
所述离子流密度测量系统工作时，每个离子流密度测量仪内置的所述无线模块指定不同的ID号，在与所述笔记本电脑13通信时，将ID 号加在每条监测数据中，笔记本电脑13通过外接的无线通信模块，接收多个所述离子流密度测量仪上传的监测数据，并通过ID号区分出各个所述离子流密度测量仪的数据。所述笔记本电脑13采集完数据后，按照DL/T1089-2008标准所给方法，将监测数据按照绝对值大小进行排序，统计计算各个所述离子流密度测量仪测得的离子流密度的值的 90％作为结果。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种离子流密度测量仪，其特征在于：包括离子流平板探头和纳安计，所述离子流平板探头和所述纳安计之间电连接；
所述离子流平板探头包括用于接地的金属平板、用于采集离子流的采集板和用于平衡所述采集板的环状保护环，所述保护环设置在所述金属平板上，且与所述金属平板电连接，所述采集板为边长1米的正方形，所述采集板与所述金属平板平行且绝缘地设置在所述金属平板上，且四周均与所述保护环的内侧留有间隙地设于所述保护环的内部。
2.如权利要求1所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述金属平板与所述采集板之间支撑有绝缘支柱，所述采集板上设有用于连接所述绝缘支柱的安装孔。
3.如权利要求1所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述金属平板与所述保护环之间通过金属支柱连接，所述保护环上设有通孔，所述金属支柱的一端固定在所述金属平板上，另一端插接在所述通孔内。
4.如权利要求1所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述离子流平板探头与所述纳安计之间通过射频线连接，所述射频线的一端设有用于连接所述纳安计的接口，另一端的内芯连接所述采集板，外芯连接所述保护环。
5.如权利要求4所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述采集板上设有用于连接所述内芯的第一接线孔，所述保护环上设有用于连接所述外芯的第二接线孔。
6.如权利要求1所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述纳安计的内部设有用于对离子流信息采集及传输的无线模块。
7.如权利要求1所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述金属平板为边长1.1米的正方形，所述保护环为外边长1.1米，内边长1.02 米的正方形环。
8.如权利要求1所述的离子流密度测量仪，其特征在于：所述采集板与所述保护环的上表面在同一水平面。
9.一种离子流密度测量系统，其特征在于：包括多个如权利要求1-8任一项所述的离子流密度测量仪和现场监控装置，多个所述离子流密度测量仪分别布置在不同的检测布点，所述现场监控装置上设有用于连接多个所述离子流密度测量仪的无线通信模块。
10.如权利要求9所述的离子流密度测量系统，其特征在于：所述现场监控装置为笔记本电脑。
Priority Applications (1)
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| CN201920976398.0U CN210572505U (zh) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | 一种离子流密度测量仪及测量系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110231517A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 广东省职业病防治院 | 一种离子流密度测量仪及测量系统 |
-
2019
- 2019-06-25 CN CN201920976398.0U patent/CN210572505U/zh active Active
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