電磁輻射強(qiáng)度檢測-課件

電磁輻射強(qiáng)度檢測——王鵬飛、張有生、陳樸輝、李紀(jì)霖電磁輻射強(qiáng)度檢測——王鵬飛、張有生、陳樸輝、李紀(jì)霖1電磁輻射的危害1、是造成兒童患白血病的原因之一2、能誘發(fā)癌癥并加速人體癌細(xì)胞增殖3、影響人們的生殖系統(tǒng)4、影響人們的心血管系統(tǒng)5、可導(dǎo)致兒童智力殘缺6、對人們的視覺系統(tǒng)有不良影響7、影響人體原有的生物電流和生物磁場電磁輻射的危害1、是造成兒童患白血病的原因之一2電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)一切設(shè)施或設(shè)備，適用頻率范圍為100KHz-300GHz，不包括為病人安排的醫(yī)療或診斷照射。職業(yè)照射在每天8h工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率應(yīng)小于0.1w/kg。公眾照射在一天24h內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身的比吸收率應(yīng)小于0.02w/kg。電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)一切設(shè)施或設(shè)備，適用頻率范圍為100KHz-303電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)為安全環(huán)境，在這種環(huán)境下長期居住、工作和生活的一切人群的健康不受任何影響；二級標(biāo)準(zhǔn)為中間環(huán)境，長期居住生活在這種地區(qū)的人群，可能會產(chǎn)生潛在性不良反應(yīng)，要加以限制；超過二級標(biāo)準(zhǔn)以上的環(huán)境，會給人體帶來有害影響，周邊環(huán)境只可以用做綠地和種植農(nóng)作物,但禁止建造居民住宅及人群經(jīng)?；顒拥囊磺泄苍O(shè)施。

電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)為安全環(huán)境，在這種環(huán)境下長期居住、工作和4電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)

電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)

5檢測分類按電磁輻射的測量按測量場所分：

作業(yè)環(huán)境測量

特定公眾暴露環(huán)境測量

一般公眾暴露環(huán)境測量按測量參數(shù)分：

電場強(qiáng)度測量

磁場強(qiáng)度測量

電磁場功率通量密度測量檢測分類按電磁輻射的測量按測量場所分：6檢測分類按電磁環(huán)境的表征量分：

工頻電場和磁場

無線電干擾

高頻電磁場檢測分類按電磁環(huán)境的表征量分：7檢測儀器分類非選頻式寬帶輻射測量儀偶極子和檢波二極管組成探頭熱電偶型探頭磁場探頭-天線、二極管選頻式輻射測量儀場強(qiáng)儀(干擾場強(qiáng)儀)頻譜儀測量系統(tǒng)微波測試接收機(jī)檢測儀器分類非選頻式寬帶輻射測量儀8非選頻式寬帶輻射測量儀偶極子和檢波二極管組成探頭

組成：三個正交的2~10cm長的偶極子天線，端接肖特基檢波二極管RC濾波器特點(diǎn)：由于偶極子相互正交，將不依賴場的極化方向。

探頭尺寸很小，對場的擾動也小，能分辨場的

細(xì)微變化。非選頻式寬帶輻射測量儀偶極子和檢波二極管組成探頭9非選頻式寬帶輻射測量儀偶極子等效電容CA、電感LA根據(jù)雙錐天線理論求得：

式中：a——天線半徑；S——偶極子截面積；L——偶極子實(shí)際長度。

非選頻式寬帶輻射測量儀10非選頻式寬帶輻射測量儀由于偶極子天線阻抗呈容性，輸出電壓是頻率的函數(shù)：

式中：ω——角頻率，ω=2·π·f，f頻率；CL——天線縫隙電容和負(fù)載電容；L——負(fù)載電阻。Notes：提高RL就可使頻響大為改善，使輸出電壓不受場源頻率影響，因此必須采用高阻傳輸線。非選頻式寬帶輻射測量儀由于偶極子天線阻抗呈容性，輸出電壓是頻11非選頻式寬帶輻射測量儀

非選頻式寬帶輻射測量儀

12非選頻式寬帶輻射測量儀熱電偶型探頭

采取三條相互垂直的熱電偶結(jié)點(diǎn)陣作電場測量探頭，提供了和熱電偶元件切線方向場強(qiáng)平方成正比的直流輸出。

待測場強(qiáng)

探頭有極寬的頻帶非選頻式寬帶輻射測量儀熱電偶型探頭13非選頻式寬帶輻射測量儀磁場天線

由三個相互正交環(huán)天線和二極管、RC濾波元件、高阻線組成，以保證全向性和頻率響應(yīng)

環(huán)天線感應(yīng)電勢：

N—環(huán)匝數(shù);b—環(huán)半徑;H—待測場的磁場強(qiáng)度非選頻式寬帶輻射測量儀磁場天線14非選頻式寬帶輻射測量儀對非選頻式寬帶輻射測量儀電性能的基本要求：

各向同性誤差≤±1dB系統(tǒng)頻率響應(yīng)不均勻度≤±3dB

靈敏度0.5V/m校準(zhǔn)精度±0.5dBA(dB)=20*lg(A非選頻式寬帶輻射測量儀對非選頻式寬帶輻射測量儀電性能的基本要15選頻式輻射測量儀

用于環(huán)境中低電平電場強(qiáng)度、電磁兼容、電磁干擾測量除場強(qiáng)儀（或稱干擾場強(qiáng)儀）外，可用接收天線和頻譜儀或測試接收機(jī)組成的測量系統(tǒng)經(jīng)校準(zhǔn)后，用于環(huán)境電磁輻射測量選頻式輻射測量儀

用于環(huán)境中低電平電場強(qiáng)度、電磁兼容、電磁干16選頻式輻射測量儀場強(qiáng)儀（干擾場強(qiáng)儀）

待測場的場強(qiáng)值：

K-天線校正系數(shù)Vr-場強(qiáng)儀的讀數(shù)L電纜損耗 當(dāng)被測場是脈沖信號時，不同帶寬Vr值不同。此時需要?dú)w一

化于1MHz帶寬的場強(qiáng)值，即:選頻式輻射測量儀場強(qiáng)儀（干擾場強(qiáng)儀）17選頻式輻射測量儀頻譜儀測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)工作原理和場強(qiáng)儀一致，只是用頻譜儀作接收機(jī)，此外頻譜儀的dBm讀數(shù)須換算成dBμV。對50Ω系統(tǒng)，場強(qiáng)值為：頻譜儀的類型不受限制,頻譜儀天線系統(tǒng)必須校準(zhǔn)選頻式輻射測量儀頻譜儀測量系統(tǒng)18選頻式輻射測量儀微波測試接收機(jī)

用微波接收機(jī)、接收天線也可以組成環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。扣除電纜損耗，功率密度可按下式計(jì)算：G—天線增益(倍數(shù));A—數(shù)字幅度計(jì)讀數(shù)(dBm)；

B—0dB輸入功率(dBm)；λ-工作波長選頻式輻射測量儀微波測試接收機(jī)19電磁污染源監(jiān)測方法

環(huán)境條件:應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。測量記錄表應(yīng)注明環(huán)境溫度、相對濕度測量儀器：可使用各向同性響應(yīng)或有方向性電場探頭或磁場探頭的寬帶輻射測量儀測量儀器工作頻帶應(yīng)滿足待測場要求，儀器應(yīng)經(jīng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)定期鑒定采用有方向性探頭時，應(yīng)在測量點(diǎn)調(diào)整探頭方向以測出測量點(diǎn)最大輻射電平測量時間：在電磁污染源正常工作時間內(nèi)進(jìn)行測量，每個測點(diǎn)連續(xù)測5次，每次測量時間不應(yīng)小于15s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值電磁污染源監(jiān)測方法

環(huán)境條件:應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)中的20電磁污染源監(jiān)測方法

若測量讀數(shù)起伏較大時，應(yīng)適當(dāng)延長測量時間測量位置：取作業(yè)人員操作位置，距地面0.5、1.0、1.7m三個部位。輻射體附近的固定哨位、值班位置等數(shù)據(jù)處理：求出每個測量部位平均場強(qiáng)值（若有幾次讀數(shù)）按國家標(biāo)準(zhǔn)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)或其它部委制定的“安全限值”作出分析評價電磁污染源監(jiān)測方法

若測量讀數(shù)起伏較大時，應(yīng)適當(dāng)延長測量時間21工頻電場測量主要設(shè)備是場強(qiáng)儀 類型主要有獨(dú)立式、參照式和光電式傳感器（探頭）和檢測器(包括信號處理回路及表頭)兩部分探頭的幾何尺寸應(yīng)比較小場強(qiáng)儀所測量的是場強(qiáng)脈動矢量或旋轉(zhuǎn)矢量在探頭主軸上的投影場強(qiáng)儀的讀數(shù)由校驗(yàn)標(biāo)定，當(dāng)電場為正弦量時，讀數(shù)表示的是場強(qiáng)的有效值在均勻電場中校驗(yàn)過的場強(qiáng)儀也可以用于非均勻電場測量工頻電場測量主要設(shè)備是場強(qiáng)儀 22工頻電場測量獨(dú)立式場強(qiáng)儀工頻電場測量獨(dú)立式場強(qiáng)儀23工頻電場測量獨(dú)立式場強(qiáng)儀在均勻電場中偶極子所感生的電荷或者電流與場強(qiáng)有如下關(guān)系：

K—比例系數(shù)Q—感應(yīng)電荷的有效值E—電場強(qiáng)度I—感應(yīng)電流工頻電場測量獨(dú)立式場強(qiáng)儀24工頻電場測量參照式場強(qiáng)儀工頻電場測量參照式場強(qiáng)儀25工頻電場測量光電式場強(qiáng)儀普克爾氏（Pockels）效應(yīng)探頭尺寸通常很小（2cm左右）探頭和檢測器之間用光纖相連工頻電場測量光電式場強(qiáng)儀26工頻電場測量

工頻電場測量

27工頻電場強(qiáng)度的測量三相輸電線路下電場的測量特征

離地面0~2m高的范圍內(nèi)，電場的水平分量不大，可以認(rèn)為三相輸電線下離地0~2m高處的電場為垂直于地面的均場。因而在地面附近測量輸電線路電場時，探頭的主軸方向應(yīng)取垂直方向工頻電場強(qiáng)度的測量三相輸電線路下電場的測量28工頻電場強(qiáng)度的測量三相輸電線路下電場的測量方法及注意事項(xiàng)用獨(dú)立式或者光電式場強(qiáng)儀測量高于地面的空間場強(qiáng)時，場強(qiáng)儀探頭中心對地高度應(yīng)該大于它的最大對角線的2倍，并應(yīng)注明測試點(diǎn)離地的高度測量地點(diǎn)應(yīng)比較平坦，且無多余物體。不能移開的物體，應(yīng)記錄其尺寸及與線路的相對位置，并補(bǔ)充測量離物體不同距離處的場強(qiáng)。探頭與永久性物體之間的距離應(yīng)大于它的最大對角線的2倍測試人員的存在會使被測電場發(fā)生畸變，稱之為鄰近效應(yīng)，與探頭的離地高度、測量人員的身高及與探頭間的距離等有關(guān)鄰近效應(yīng)要求小于3％。當(dāng)鄰近效應(yīng)超過3％，應(yīng)該加以說明工頻電場強(qiáng)度的測量29工頻電場強(qiáng)度的測量變電站電場的測量與輸電線路下的不同，地面附近已不再是均勻電場。在鄰近接地體附近，場強(qiáng)水平分量不容忽視故在變電站內(nèi)不但應(yīng)測量離地一定高度處的空間場強(qiáng)，而且要測量地平面處的場強(qiáng)。為全面反映人體在電場中的感應(yīng)，一般還需要測量人體的感應(yīng)電流用獨(dú)立式場強(qiáng)儀測量鄰近構(gòu)架等接地物體附近的空間場強(qiáng)時，應(yīng)使探頭中心與構(gòu)架等表面最小距離大于探頭最大對角線的4倍工頻電場強(qiáng)度的測量變電站電場的測量30工頻電場強(qiáng)度的測量

影響電場測量準(zhǔn)確性的因素絕緣支撐物的泄漏:存在污穢或潮濕時，絕緣支撐物對地泄漏會造成誤差，可通過線路下轉(zhuǎn)動探頭來確定濕度:比較大的濕度會在場強(qiáng)儀的傳感器電極之間造成明顯的泄漏電流，從而造成誤差溫度:當(dāng)溫度從0度增到40度，采用指針式儀表頭的場強(qiáng)儀的誤差會高達(dá)8％左右讀數(shù)誤差:用獨(dú)立式場強(qiáng)儀進(jìn)行測量時，為避免鄰近效應(yīng)，應(yīng)在遠(yuǎn)離探頭處讀數(shù)，若用指針式表頭，其讀數(shù)誤差會較大工頻電場強(qiáng)度的測量影響電場測量準(zhǔn)確性的因素31工頻磁場測量

工頻磁場測量

32工頻磁場測量工頻磁場測量方法工頻磁場通常在地面上1m高處進(jìn)行測量在其它高度上測量應(yīng)說明測試點(diǎn)的高度測量時探測線圈平面與磁場垂直。可在水平面內(nèi)繞垂直軸線轉(zhuǎn)動線圈，尋找電壓表指示最大時線圈的位置；然后在水平面內(nèi)繞自身的軸線轉(zhuǎn)動線圈，再尋找電壓表指示最大時線圈的位置工頻磁場測量工頻磁場測量方法33工頻磁場測量影響磁場測量準(zhǔn)確度的因素近距離的影響感應(yīng)電流的影響溫度的影響工頻磁場測量影響磁場測量準(zhǔn)確度的因素34無線電干擾測量

無線電干擾測量

35無線電干擾測量測試注意事項(xiàng)垂直高度的測定水平距離的測定環(huán)境空間場強(qiáng)的測量最短距離的測定無線電干擾測量測試注意事項(xiàng)36高頻信號場強(qiáng)測量

高頻信號場強(qiáng)測量

37高頻信號場強(qiáng)測量高頻磁場強(qiáng)度的測定

高頻磁場的測定原理是采用一個小型的環(huán)形天線作為接受部分，以高頻電壓表作指示部分。所測磁場強(qiáng)度可用下式表示：

H=?—天線上高頻感應(yīng)電流；S—環(huán)形天線圈面積；k—天線的相關(guān)系數(shù).

高頻信號場強(qiáng)測量高頻磁場強(qiáng)度的測定

38高頻信號場強(qiáng)測量在強(qiáng)電磁場中，使用場強(qiáng)儀必須注意以下事項(xiàng):天線應(yīng)最大限度地遠(yuǎn)離人體部位工作人員不應(yīng)觸動天線測量時不應(yīng)接觸外殼，以防產(chǎn)生靜電儀表指針零點(diǎn)漂移現(xiàn)象往往較明顯，使用時應(yīng)注意調(diào)整高頻信號場強(qiáng)測量在強(qiáng)電磁場中，使用場強(qiáng)儀必須注意以下事項(xiàng)39電磁環(huán)境監(jiān)測對污染源電磁輻射環(huán)境監(jiān)測的主要任務(wù)進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測對環(huán)境中電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測對環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收的各環(huán)境保護(hù)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測為編制電磁輻射環(huán)境影響報告書(表)和編寫環(huán)境質(zhì)量報告書提供有關(guān)監(jiān)測資料為征收排污費(fèi)或處理電磁輻射污染環(huán)境案件提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行其他有關(guān)電磁輻射環(huán)境保護(hù)的監(jiān)測電磁環(huán)境監(jiān)測對污染源電磁輻射環(huán)境監(jiān)測的主要任務(wù)40家用電器電磁輻射家庭常用電器電磁輻射檢測數(shù)據(jù)參考(mG：毫高斯)電器電磁輻射量咖啡爐1mG傳真機(jī)2mG電熨斗3mG錄像機(jī)6mGVCD10mG音響20m