公务员期刊网 精选范文 电磁辐射测量原理范文

电磁辐射测量原理精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电磁辐射测量原理主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

电磁辐射测量原理

第1篇:电磁辐射测量原理范文

[关键词]家用电器;电磁辐射;预防措施

中图分类号:F426.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0022-01

前言:家用电器种类较多,对于不同家用电器辐射的研究不仅可以使人们更好地认识和了解电磁辐射的产生,然后针对性地采取防护措施。为了更详细地研究家用电器辐射的产生,本文通过对于一些家用电器电磁辐射的实际测量,根据各类家用电器的不同辐射程度以及强度给出一些指导性的防护措施,尽可能减少电磁辐射对于人体健康的危害。

1.家用电器的电磁辐射的基本知识

1.1 电磁辐射的产生途径以及来源

通过对各类家用电器电磁辐射的实际测量之后,我们可以发现不管是体积较大的冰箱还是手机、收音机类的小型电气设备,其都会或多或少地产生电磁辐射。这些电磁辐射可以分为电离式辐射和非电离式辐射,由于其质量、体积以及能量的不同,这些电磁辐射对于人体的影响又有所不同。一般来说,家用电器辐射的主要来源有电视机、手机或移动电话、微波炉以及电脑等等。其中,电视机电磁辐射主要来自于其电子显像管,电视机在形成图像时,电子显像管需要产生能量较高的电子束,在实际扫描过程中就会产生X射线以及其他电磁波,虽然这类辐射的数量较小,但是其对于人体眼球的危害还是存在的。电磁炉作为人们日常使用的电气设备,其主要是通过电磁感应从而产生涡流,致使锅底变热而工作的。在日常生活中,由于电磁炉功率较大,所以其产生的电磁辐射也会随之增加,如果在不采取任何保护措施情况下,一旦照射剂量大到一定值之后,人体就会产生热量,这对人体也会间接产生危害。

1.2 电磁辐射对人体产生的危害

不管是体积较小的家用电器还会大型家用电器,人体与其之间的距离直接决定了电磁辐射对人体危害的程度。一般来说,当人体与家用电器之间的距离越短,人体受到电磁辐射的危害更多,通过数据研究我们可以发现,当人体长期处于电磁辐射较为严重的区域,自身生物组织就会产生电解质的振动,间接产生涡流导致自身组织的产热,体温就会有所上升,组织器官由于温度的上升就会产生一些不良反应,长期处于电磁辐射区域的人体在各个系统的调解与恢复方面都会存在一定的问题。具体表现为神经系统上的精神不集中、头晕头痛等,免疫系统上就会出现免疫能力降低,对于疾病的防范程度有所降低,生殖系统上会出现生殖细胞不活跃等等问题。电磁辐射对人体危害较为明显,只有通过必要的防护措施才能较好地保护人体,所以我们应该认识电磁辐射的基本知识,做好防护措施以减少由于电磁辐射对于人体产生的危害。一般电磁波分为两个等级,射频电磁波的频率一般为30 MHz~3000 MHz,在这个范围内的标准限值为400 mw/cm2。常见家用电器电磁射频一般在30 MHz一下,其属于低频辐射。实际测量表明, 正在使用的电磁炉正前方 0.1m 处磁场强度达8.70μT,即使远离到0.3m以外, 也有1.00μT 。

1.3 电磁辐射对于人体的作用原理

电磁辐射作用人体的主要方式有两种,其中包括热效应以及非热效应作用方式。人体细胞的原子和分子从微观角度来看,其既是电介质,同时也是磁介质。

根据研究我们可以发现,当电介质处于在电场中就会产生极化现象,而磁介质在磁场中又会产生磁化现象,所以当人体长期处于电磁辐射中,人体细胞中的分子与原子就会反复极化和磁化,而极化和磁化又会导致人体细胞分子间的摩擦,所以就会导致热能的产生。同时当电介质长期处于电场中时,人体局部就会产生涡流现象,这就会导致人体发热。非热效应主要是电磁辐射对于人体系统的破坏和损伤,当人体长期处于电磁辐射中,细胞活跃程度就会有所降低,人体就会出现类似于头晕、头痛、记忆力下降等等问题。

2.电磁辐射预防措施的研究

2.1 针对家用电器的预防措施

各类家用电器电磁辐射的源头和辐射方式具有不同的特点,电视机产生电磁辐射的主要来源是其显像管,通过电子束的投射就会间接产生X射线,微波炉辐射方式主要是通过微波辐射的方式。针对家用电器电磁辐射的研究要从源头着手,所以我们要对于家用电器辐射进行妥善处理,及时采取预防措施。电视机、电冰箱以及空调等家用电器由于其与人们的生活密切相关,所以其辐射量的大小直接决定了其对于人体的危害,生产厂家在设计家用电器时要严格控制电磁辐射量,电器的辐射程度要根据国家标准进行制定。针对家用电器电磁辐射的预防不仅仅包含电器的设计阶段,在具体使用时,使用者也要采取相应的预防措施,例如在家用电器的放置地点要合理挑选,选购者在选择时一定要选择符合国家标准的家用电器。一般来说,家用电器不能扎堆放置,要保持一定的距离,当然,电器种类的不同,其电磁辐射量也会产生一定的出入。超标的、扎堆放置的家用电器对于人体会产生严重危害,当然,消费者在购置家用电器之后,一定要仔细浏览电器使用说明书,详细了解此电器电磁辐射对于人体的危害以及防护措施。例如在使用微波炉时,其主要辐射来源于炉门的电磁辐射外泄,所以在具体使用时,使用者一定要保持微波炉的门缝的卫生以及安全,当微波炉长期不使用时,一定要关闭电源,减少因为待机而产生不必要的电磁辐射。

2.2 家用电器使用者的预防措施研究

家用电器由于与使用者长期处于一个环境,所以针对家用电器使用者对于电磁辐射的预防具有非常重要的意义。家用电器使用者在使用家用电器时一定要严格按照家用电器的使用手册操作,同时避免长时间地与家用电器进行接触,例如在使用电脑或电视时,人体一定要与其保持适当的距离,在使用时间上也要进行严格地控制,一般来说时间最好在1个小时之内比较好,在长时间地学习与工作之后,使用者一定要进行休息。在卫生方面,使用者在使用家用电器时由于各类荧光屏的照射可能会出现皮肤方面的问题,同时荧光屏也会产生大量的静电,所以在人体表面就会出现大量的灰尘,因此,家用电器使用者要及时洗脸洗手,保持个人的卫生。在家用电器长期处于不使用的状态时,家用电器一定要及时关闭,不能一直使其保持待机状态,较弱的磁场有时也会产生辐射的积累。当然,家用电器使用者的健康一定要从自身做起,使用者要合理饮食,保持健康的生活方式,这样在免疫方面才能具有一定的能力。

2.3 掌握电磁辐射的测量方法

为了进一步地使家用电器使用者掌握电磁辐射的相关知识,在家用电器实际使用中,使用者也要能掌握一定的电磁辐射的测量方法。家用电器一般包括电视、电冰箱、空调等,其特殊性又决定了其对于人体的危害很难察觉,所以掌握并了解电磁辐射的测量方法对于使用的健康保护具有非常重要的意义。电磁波一般分为两种,其中包括射频电磁波以及工频电磁波,而射频电磁波的频率主要在30 MHz一3000 MHz,家用电器的辐射频率一般在在30 MHz以下,其属于低频辐射。在实际电磁辐射的测量方法上,我们一般分为3类,其中有TC-1160,LZT-1120和NBM-550。不同的测量方法对于电磁辐射的测量值又会产生一定的出入,所以正确的测量又具有非常重要的影响。

3.总结

随着社会经济的不断发展,家用电器逐渐称为现代人们的必要生活工具,由于家用电器其本身的电磁辐射的影响,其对于人体的危害具有非常重要的研究价值。因此,家用电器使用者必须严格按照标准使用电器,做好自我保护最减少电磁辐射对于人体的危害。

参考文献

第2篇:电磁辐射测量原理范文

1、液晶电视、显示器

2、笔记本电脑

3、空调

4、无氟电冰箱

5、臭氧消毒柜

6、电饭煲

家电辐射:

1、抽油烟机

2、电饼铛

3、跑步机

4、氟利昂冰箱

家电辐射:

1、等离子电视

2、台式电脑主机

3、无线鼠标和键盘

4、电热足盆

5、空气净化器

家电辐射:

1、光波炉

2、CRT电视,即传统电视机

3、家庭影院

4、水暖式电热毯

5、红外管电暖气

6、电扇

7、电磁炉

8、电熨斗

家电辐射:

1、电吹风

2、微波炉

3、导线式电热毯

4、加湿器

5、吸尘器

电磁辐射是一种复合的电磁波,以电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体包含一系列的生物电,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。

【编者话】妈妈最近正忙着搬家,小编本想借此好好表现一下,送她一套全新的家电,可习惯了节俭的妈妈说什么也不肯。逼得小编只能使出杀手锏,摆出更省钱和更健康这两大理由,才说服她换了新家电。现在,我就把经验和大家分享一下,为什么更新旧家电会是一件既省钱又健康的事。

花钱买辐射

日常生活中,电磁辐射源很多,微波炉、电脑、电视机、空调、手机等,都会产生辐射。这些看不见的敌人会对人体造成严重的伤害,尤其是对人体的生殖系统。

对女性而言,从事IT行业或是终日与电脑为伴的女性,比较容易出现生殖系统受影响现象。例如,经常从事电脑操作的银行女职员,有35%的人会出现痛经、经期延长等症状。

电磁辐射对于男性的生殖能力同样存在着威胁。据介绍,电磁辐射对人体会直接产生电磁感应,从而引起细胞形态变异和动能损害,长期生活在电磁辐射中,会引起男性的生殖细胞和活动能力降低及数量减少。

下面,小编就对一些常用的家用电器,进行一个辐射排行榜,看看伤害我们身体的罪魁祸首究竟是谁。

一代新机换旧机

从上面的榜单不难看出,光波炉辐射小于微波炉;水暖式电热毯辐射小于导线式电热毯;液晶电视辐射小于等离子电视和传统电视……这说明,新型的家电产品,要明显健康于传统的家电。

在我国,1997年国家环境保护局和卫生部颁布了《电磁辐射环境保护管理办法》,这才使得在我国生产的电器,其辐射上限得到控制。随着工业水平的进步,和人们健康意识的不断提高,我国生产的家电产品其辐射标准也越来越严格。尤其在换代时,家电产品的卫生标准也会与时俱进,保证新款的电器不是建立在牺牲健康的前提下革新的。

另外,细心的读者有没有发现,在上述排名中,功能属性大致相同的电器,更节能的,恰好也是辐射量较低的。这并非巧合,而是由电器的工作原理决定的。

无论哪种电器,都需要将电能转化为其他形式的能量,比如电视能发光、暖气能制热。旧机由于技术落后,耗电自然会比新机高。还有设备老化,也会使得电器更加费电。所以,与其让旧家电鸡肋的存在,倒不如换个新的来得痛快。如果只是心疼买新机的钱,那不如把眼光放长点,省电、环保又利于健康,任何一点都够把钱省回来了。

检查辐射有妙招

虽然辐射无处不在,但是中国室内环境监测工作委员会专家指出,并非所有的电磁辐射都会对人体产生危害,如果磁场强度控制在规定范围内对人体的作用是积极和有益的,比如市场出售的理疗机就是利用电磁辐射实现治疗目的。因此,关键问题是要把电磁辐射控制在安全范围内。

如果消费者想了解自己所处环境的辐射量,可以采取仪器检测方法。但目前国产的测试仪在测量数据上可能出现偏差,而一些进口的测试仪要几十万元,普通百姓很难接受。

第3篇:电磁辐射测量原理范文

关键词:煤矿;灾害监测;冲击地压;预警技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.058

1 监测预警技术与方法

1.1 多参量监测预警技术

煤岩的受压破坏过程,对“震动场-应力场”进行多参数归一化的监测预警,在不同的发展阶段,与煤岩微地震裂缝应建立、声、电等参数监测、预测进行的,分析预警方法响应的预警方式是基于震动波CT、弹性波、冲击波、钻屑等综合参数实时监测预警和应力指标;声音,微震、电磁辐射和地音应力波的监测与预警。风险的影响程度分为无冲击危险,弱冲击危险,中等冲击危险,强冲击危险四级,四级是统一通过风险准则的影响进行划分,将根据风险程度的不同,采取相应的对策。

1.2 应力监测技术

以 “多因素耦合”和“当量钻屑量原理”的冲击地压危险性为基础的确定方法,其基本原理是支撑压力、钻头、钻岩层运动和应力之间的关系,通过实时在线监测,采集动态应力场的变化规律,然后发现欧洲高应力区及其变化趋势,从而实现实时监测和预报、岩破裂的危险区域的程度的危险预警。

1.3 电磁辐射监测技术

煤在荷载作用下,岩石会变形破坏,并且生成电磁辐射,这一现象引发于应力,由于应力作用,对非均质性煤岩体产生非均匀变速形变,从而导致这种情况,电磁辐射强度和脉冲与载荷和变形速度有关,载荷和变形的电磁波辐射强度和脉冲上升率将增加,煤岩试样在冲击破坏前,电磁辐射的强度一般会保持在一定的值,但是在冲击破坏时,电磁辐射的强度会突然增加。煤的变形和破坏的电磁辐射和煤体的应力状态是耦合关系。为此,建立了电磁辐射的分类预报技术和监测风险的监测技术。

1.4 电荷监测技术

煤岩微破裂会导致摩擦作用共同产生煤岩变形破坏过程的电荷感应信号和裂隙尖端电荷分离,其中电荷感应强度与煤岩的负载增加的负荷有一定关系,电荷感应信号会更强,在电荷感应信号强度达到最大值的时候,煤岩破裂,电荷感应信号强度后将逐渐减小。煤岩充量监测技术基于岩爆的“失稳机理”,且电荷感应信号强度越强,岩爆发生的可能性越大。

2 应用分析

在此,仅介绍“全频广域”震动监测技术的应用。菏泽煤电公司两矿井下工作面都安装KJ550冲击地压监测系、KBD5电磁辐射检测仪,2017年3月安装ARAMIS微震监测系统,并于2017年4月调试形成“全频广域”震动监测技术体系,实现宽频(0.5―1500Hz)、广域(回采工作面矿井矿区)监测目的。

KJ550冲击地压监测系根据煤岩体压力的变化引起油囊内压力的变化,通过压力变送器内敏感元件转换为电信号传递给采显一体仪,采显一体仪通过接收到的模拟信号进行处理,转换为最终压力值并显示出来,同时将信号处理后通过CAN总线传输到井下分站。分站将各采显仪传上来的数据以光、电的形式通过环网、光纤传输到地面分站进行存储、处理、展示。对回采工作面重点进行压力监测的区域为工作面前方300m、两条顺槽向回采煤体一侧8-25m范围内进行监测。

电磁辐射仪能够实现非接触、定向、区域及连续预测预测煤岩动力灾害,信号的采集、转换、处理、存储和报警由监测仪自动完成;能够实现矿山冲击矿压的预测预报,煤与瓦斯突出的预测预报,其它煤岩灾害动力现象的预测预报,矿井工作面前方应力状态的监测,松动圈测量,周期来压监测,断层活动监测,顶板稳定性监测。

振动器接收振动事件并将其处理为数字信号,然后通过数字通信系统发送到地面。根据不同的监测范围,系统可以选择不同的频率范围传感器。数字通信系统采用长距离通信电缆实现三方向振动速率变化(x,y,z)的传输。该系统提供了通过24位σ-δΔ转换器的振动信号的转换和记录。标准版系统软件为每个通道提供一个通道监测信号;可选3通道信号,为每个通道监控使用非标版软件,实现三向监测的微震活动。

自运行以来,采用“全频广域”震动监测技术能有效记录了矿区范围内的冲击地压、矿井范围内的矿震件爆破、工作面区域的岩层破裂与构造等应力大小变化,可根据一次次的冲击地压波形图分析井下的地压大小,实现有效的控制,如图1所示。图中D1、D2为台站序号,UD、EW、NS分别代表垂直、东西、南北,根据波形图可有效的进行分析,论证,处理现场情况。

3 结论

冲击地压的监测预警主要是从静态的应力场和振动场两面,单一的方法难以达到冲击准确的预警,涉及多参数监测与预警技术的振动场和应力场的各种方法相结合,可显著提高冲击地压预警效果。

参考文献:

[1]蓝航,陈东科,毛德兵.我国煤矿深部开采现状及灾害防治分析[J].煤炭科学技术,2016,44(01):39-46.

第4篇:电磁辐射测量原理范文

【关键词】高压电输变电;电磁辐射;电磁污染;电磁防护

1.常见电磁辐射污染

1.1电磁辐射污染的种类

电磁辐射环境污染源根据电磁波的频率范围,划分为工频(50/60Hz)、射频(又称高频103-106Hz)与微波(>106Hz)三个波段。电磁辐射是一种以电磁波形式传播的能量流,具有“波粒”二象性,环境科学把高于12电子伏特的电磁波辐射称为电离辐射(放射性),如:x射线和丫射线等;而低于12电子伏特的电磁波辐射称为电磁辐射。从环境管理和研究角度看,城市环境中的电磁辐射环境污染源主要分为:

1.1.1广播电视发射设备

辐射特征为大功率定时全向发射。广播包括:短波广播、调频广播。电视广播包括:米波电视、分米波电视。我国电视和调频广播的频率范围是:48.5MHz-960MHz,属于超短波与分米波频段。

1.1.2通信、雷达及导航发射设备

通信包括短波、微波发射台(含通信和探测)、地面卫星发射站、移动通信基站、寻呼通信基站。在城市无线电通信网中,由于移动通信基站增加速度快、分布密集,随处可见,它已成为城市电磁环境的主要污染源之一。

1.1.3工业、医用高频设备

这类设备把电能转换为热能加以利用,但总有伴生电磁辐射产生并泄漏出去,引起工作场所及环境污染。医疗用电磁辐射设备:主要为高频理疗机、紫外线理疗机、高频透热机、高频烧灼器、微波针灸设备等。

1.1.4交通系统电磁辐射干扰

交通系统电磁辐射设备有轻轨和电力牵引车辆,包含有轨电车和无轨电车。

1.1.5电力系统电磁辐射

高压电力系统包括高压架空输电线、高压地下电缆和变电站。

1.2电磁辐射污染危害

电磁辐射的危害有两个方面:一是对人体和生物的危害;二是对电器设备的影响。

1.2.1对人体和生物的危害

电磁辐射对人体和生物的危害,多年来国内外一些研究机构作为课题进行了大量研究和实验,得出了具体结论,主要是热效应、非热效应和累积效应。

1.2.2对电器设备的影响

电磁辐射对电器设备来说是一种干扰,如果电磁辐射的频率与扰设备的频率相差不大时,干扰的程度就逾严重。总的来说电磁辐射可以使测量仪器性能变低;可以使电子开关或继电器工作失常;可以使无线电接收设备出现噪声,如电视机图像声音变差,收音机信号不好等;可以干扰党政军机关的无线电设备;可使病人心脏起博器停止工作,等等。

2.高压电电磁辐射特性及其危害

2.1高压电电磁辐射的三种特性

2.1.1磁场特性

磁场强度的大小与电流大小有关,与电压无关;50Hz或60Hz的磁场能很容易穿透大多数物体(建筑物或人),且不受这些物体的干扰。从理论上讲,由于三相交流输电线中各相电流的有效值相等,相位互差120,所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消,近似为零。所以我们平时一般重点研究电场。

2.1.2电场特性

载流输电线在周围空间产生电场,有如下特性:电场强度与输电线相对于大地的电压成正比;场中的导电物体(建筑物、树林等)会使电场严重畸变,从而产生一定的屏蔽。

2.1.3电晕特性

当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时,就产生电晕放电。这时,导线表面的电场强度一般达到 30kV/ln以上,只有高压输电线路导线表面才有如此巨大的电场强度,因此,电晕放电多发生在高压输电线路上。

2.2离压电电磁辐射对人体的危害

电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流,且限于非电离辐射。电力系统的高压输变电中产生电磁辐射,电磁辐射主要是指高压输电线路和变电站的高压电力设备所产生的辐射。

2.3高压电电磁辐射对通信线路产生千扰

电磁辐射对电子设备的干扰:大量的研究表明,电磁辐射会造成广播与电视不能收听、收看,自动控制信号失误,电子仪器仪表失灵,飞机指示信号失误或空中指挥信号受到干扰,干扰医院的医疗器械或病人的心脏起搏器等,从而带来大量的经济损失。

2.4高压线路电晕可听噪声

通常情况下,高压架空电力线路和变电站无线电噪声的产生有三类根源分别是:在导线及其金属表面处空气中的电晕放电,绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花,连接松动或接触不良产生的间隙火花放电。

3.高压电电磁辐射污染的防护措施

综合前面高压电输变电电磁辐射的原理及特性和高压电输变电电磁辐射的危害,可以从四个方面来采取防治措施:加强对电磁辐射环境管理;对人体健康危害的的减缓措施:对通信线路干扰的消除措施;对电晕放电引起的干扰消除措施。

3.1加强对电磁辐射环境管理

我国的电磁辐射环境管理起步较晚。但从1988年以来,先后己了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》等25项中华人民共和国国家标准,了《辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》等3项中华人民共和国环境保护行业标准,了《微波辐射生活区安全限值》等2项中华人民共和国国家军用标准。

3.2对人体健康危害的减缓措施

避免电磁辐射对人体的影响,线路尽可能远离或避开居民区、环境敏感区。在线路设计中严格按规程执行,适当选用塔型、塔高,以尽量减少路径走廊宽度及降低线路走廊下的电磁场强度。提高导线对地的高度,双回路导线逆相布置,高低压导线分层架设等措施,会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施,以减少电磁辐射对人体的影响。作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值,但与此限值比较接近,而作业人员又需要长时间在此环境工作时,都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时,应首先确定电磁辐射的衰减度,然后,参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数,确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。

3.3对通信线路干扰的消除措施

对通信线路的影响有静电感应和电磁感应两方面。输电线路正常运行时,在邻近的与其平行的通信线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比,还与通信线路与输电线路的距离及相互位置有关。当通信线上的感应电压超过弱电设备绝缘的击穿电压时,就可能损害设备和人身安全。为了避免通信信号线遭受电磁危险及干扰影响,一般采取:将有影响的通信信号线或输电线改为电缆,输电线进行良好的换位,装设放电管、屏蔽线或中和变压器。 (下转第5页)

(上接第68页)3.4对电.放电引起的干扰消除措施

电压越高,电晕放电就越强;导线直径越大,电晕放电就越弱;导线表面光洁度越高,放电也就越弱。输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于500m处,干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大,一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通讯线的干扰,设计时应从导线选择和连接等方面考虑,无论是单导线还是分裂导线,均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。

【参考文献】

第5篇:电磁辐射测量原理范文

关键词:计算机电磁辐射电磁场

一、概述

任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。

只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。

二、计算机电磁辐射对人体的危害

计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。

三、计算机辐射的主要来源

虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。

上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。

按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。

LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。

显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。

首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。

因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。:

除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。

四、结语

随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。

参考文献:

[1]胡焱弟,白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5(3).37~41.

[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.(1).17~18.26.

[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.(11).30~31.

[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.(23).112~118.

第6篇:电磁辐射测量原理范文

电磁辐射的产生和危害原理

电磁场污染又称电磁波污染。凡是有电流通过或有电器在工作,都会产生一定强度的电场和磁场,合称电磁场,它们由各种不同的波长频率的电磁波组成。比如,高压电力线、变电站、电台、电视台、通信设备、雷达站和电子仪器、医疗设备、自动化设备以及各种家用电器,如微波炉、电视机、电脑、手机等工作时,都会产生各种不同的电磁场。

电磁场对生物系统产生的影响,决定于电磁源的频率及其能量的大小,频率越高,能量越大,对人体的影响也就越大。通常电磁波的频谱可粗略划分为工频(50赫兹/60赫兹)、射频或高频(1千赫兹~100兆赫兹)和微波(大于1吉赫兹,1千赫兹=1000赫兹,1兆赫兹=1000千赫兹,1吉赫兹=1000兆赫兹)。

电磁场的能量大小,称为辐射强度。辐射强度越大,对人和生物体的危害也越大。电磁场的强度通常以功率密度表示,单位为:瓦(毫瓦)/每平方厘米。有时也以电场强度表示,单位为:伏(毫伏)/米,或磁场强度:安(毫安)/米来表示。不过,在实际测量中,也有以磁感应强度高斯(Gause,简称Gs)表示。当然,还用另一种磁感应强度,即磁力线密度单位特斯拉(Tesla)来表示,其实它们是一回事,只是量的大小而已,因为1特斯拉等于10000高斯。

电磁场能量通常以辐射源为中心,以传播距离为半径的球面形分布。所以辐射强度与距离平方值成反比。

电磁场对人和生物产生危害可以用几个效应来解释,即热效应、非热效应和累积效应等。

所谓热效应是指,人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作,因而对器官组织造成伤害。而非热效应是指,人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,在健康人体它们是相对稳定和有序的。但是,一旦受到外界电磁场的干扰,人体内处于平衡状态的微弱电磁场就遭到破坏,人也会因此而受损生病。累积效应则是指,热效应和非热效应两者作用于人体并致伤害后,机体尚未来得及自我修复之前,又再次受到电磁波辐射,这时,人体受电磁辐射的伤害程度就会发生累积,久而久之就会成为永久性病态,甚至危及生命。

另外,电磁辐射还要区分两个概念,“离子辐射”和“非离子辐射”。前者指的是极高频的电磁波(x射线与r射线),它们具有足够的光子能量来断开细胞中的DNA化学键,即产生电离化。而后者是指电磁频谱中频率和能量较低频段部分造成的辐射效应,该频率段中光子能量太微弱,不足以断开细胞分子间的化学键。它们包括紫外线(uv)辐射和可见光波、红外线、射频与微波,以及极低频与静止的电场和磁场。不论“非离子辐射”的强度有多高,都不能在生物系统中引起电离化。

电磁场有几宗“罪”

国际癌症研究所(IARC)已将极低频电磁场(工频电磁场)列为可疑致癌物,这只是电磁场最为显著的污染之一。综合起来,电磁场有下面一些“罪行”。

一是可能诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。二是电磁场污染会影响人体的心血管系统以及免疫、代谢功能。表现为心悸、失眠,部分女性经期紊乱,心动过缓,心搏血量减少,窦性心率不齐,白细胞减少,免疫功能下降等。三是诱发儿童患白血病(血癌)。四是影响人的生育力,在男性表现为质量降低,而孕妇则发生自然流产和胎儿畸形等。五是可能导致儿童智力残缺。六是对人们的视觉系统有不良影响。眼睛对电磁场比较敏感,过高的电磁辐射会引起视力下降、白内障等。

电磁场的这些危害过去已有很多研究结果加以证明,而最近几年又有一些新的流行病学的研究结果进一步证实电磁场的危害。这里可以有选择性地加以说明。

比如,低频电磁场(工频电磁场)对人体的免疫功能和DNA损害,包括引起血液中白细胞、淋巴细胞数量的改变,血清免疫球蛋白活性的改变,影响血中白细胞介素的活性及受体的表达等。

射频电磁场是电磁场的另一种形式,主要对人体的免疫功能产生影响,具体体现在对机体体液免疫功能产生不利影响。一项研究选择310名连续3个月以上与微波接触的工作人员和109名同一地区非接触微波线务员进行对照免疫功能研究。暴露组接触的微波的频率是34~42千兆赫兹,强度小于10微瓦/平方厘米。结果发现,虽然微波组和对照组的免疫球蛋白均在正常范围,但微波组的免疫球蛋白G、M和D值都明显低于对照组,而且随着工龄的增加,微波组的补体3和免疫球蛋白A的测定值均呈明显下降趋势。各种免疫球蛋白和补体是体液免疫的重要物质,它们的减少和缺失都会造成人体免疫功能的低下,因而会患各种疾病,包括癌症。

如何免受电磁场危害?

在生活中防护电磁场伤害也是有办法的,主要是根据电磁辐射的三大要素,即辐射源的强度、受辐射的时间和与辐射源之间的距离来避免危害,主要有下面一些原则。

首先要对电磁场有判断。如果感觉到头痛、头昏、失眠、多梦、记忆力减退等症状,或有脱发、掉发,眼睛发涩、发干等症状,应当进行检查,以确认是否与电磁场有关,查血象和血压也可得到确认。比如血压时高时低,白血球有时候过高,心电图检查还可能发现心悸、心律不齐的症状。

其次,敏感人群要多加防护。除了职业场所的工作人员,如生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员外,其他敏感人群还有:经常使用电脑、电视电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员;生活在现代电器自动化环境中的工作人员;佩戴心脏起搏器的患者;生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等。

生活和工作在这些环境中的人有必要采取相应的防护措施。例如,可配备防辐射服装,电脑、电视防辐射屏,防辐射窗帘,防辐射玻璃等措施减少电磁辐射。

另外,在生活中不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器,如收音机、电视机、电脑、冰箱等更不宜集中摆放在卧室里。

同时,各种家用电器、办公设备、移动电话等都应严格按照说明书进行操作,尽量避免长时间操作,同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大,在使用时应尽量使头部与手机天线的距离远一些,最好使用分离耳机和话筒接听电话。

第7篇:电磁辐射测量原理范文

关键字:深部开采 冲击地压 综合指数法 钻屑法 电磁辐射法

Control Techniques and Practices of Rock

Burst Arise from Deep Mining

DU Chuan-yun1, HUANG Chang-yun1, ZHANG Guang-chao2, GAO Sheng2

(1. CaoZhuang Coal Group Co., LTD,TengZhou 277519;

2.College of Resources & Safety Engineering, China University of Mining & Technology(Beijing), Beijing 100083, China)

Abstract:In order to solve the problem of rock burst arise from deep mining of -1030m level's first mining face. We forecast rock burst through comprehensive index method, method of drilling bits and electromagnetic emission method. We get the date that the rock burst occurrence index of the first mining face is 0.73,the drilling bits quantity reach up to 5.1 kg/m,the maximal electromagnetic emission is close to 50mV,and we can get the conclusion that the first mining face has moderate rock burst occurrence danger. On the basis of previous forecast result, we can implement unloading method such as blasting destressing, coal seam water injection and borehole pressure releasing in the probable rock burst occurrence area. By the above methods, the drilling bits quantity and electromagnetic emission value both get significant decrease, and the occurrence possibility of rock burst in longwall top-coal caving face also get effectively decrease.

Key words:deep mining; rock burst; comprehensive index method; method of drilling bits; method

随着我国煤矿开采深度的增加,以及开采条件越来越复杂,我国采矿工作面临的冲击地压带来的威胁越来越大,必须及早引起重视。冲击地压会造成煤岩体振动和煤岩体破坏,支架与设备损坏,人员伤亡,部分巷道破坏等,冲击地压还会引发或可能引发其他灾害,尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾,干扰通风系统,严重时造成地面震动和建筑物破坏等。近年来,国内外许多学者和煤矿技术人员从冲击地压的发生机理、危险性预测等方面进行了卓有成效的研究,并提出了许多行之有效的冲击地压预防措施。然而不同的地质条件、开采条件,预测预防措施也大有不同。因此应该根据具体的地质条件和开采条件,探讨冲击地压的预测手段和预防措施。

1、工程概况

某矿采用立井多水平开拓,目前一二水平开采已基本结束,三水平-1030m已有一个工作面正式投产。本区地质构造复杂程度为中等偏复杂,水文地质条件简单。3煤位于山西组的下部,是本区最重要的可采煤层,其赋存深度为-120~-1300m,厚5.57~10.85m,平均8.58m,全区可采,层位稳定。直接顶板为深灰色厚3m左右的砂质泥岩,有少数孔为泥岩,老顶是灰白色含黑色矿物较多的中粒砂岩;底板为厚5~7m发育波状层理及生物扰动构造的细砂岩,常相变为灰黑色的砂质泥岩,有时为泥岩。根据实验数据得出,3煤为具有强冲击倾向性煤层,顶底板岩石为弱冲击倾向性岩石,而且与开采深度关系密切。且随着二水平逐渐开采完,三水平已经投产,开采水平已经达到-1030水平,冲击地压的倾向性加大。另外井田内留下了很多不规则的煤柱,一方面使上覆岩层的空间结构变得更加复杂,另一方面煤柱上的应力叠加相当于把采深成倍地加大了,冲击地压已经成为深部开采的主要安全隐患。又鉴于在二水平曾发生过一起冲击地压事故,因而冲击地压问题更不容忽视,因此必须采用合理有效的预测预报手段和防治措施消除冲击地压危险。

2、工作面冲击地压危险性预测

2.1 综合指数法

综合指数法[1-4]就是在分析已发生的各种冲击地压灾害的基础上,分析各种采矿地质因素对冲击地压发生的影响,确定各种因素的影响权重,然后将其综合起来,建立冲击地压危险性预测预报的一种方法。其原理是在进行采掘工作前,首先分析影响冲击地压发生的主要地质因素( 如开采深度、煤层的物理力学特性、顶板岩层的结构特征、地质构造等) 和开采技术因素( 如上覆煤层停采线、残采区、采空区、煤柱、老巷、开采区域的大小等),在此基础上确定各个因素对冲击地压的影响程度及其冲击危险指数,如公式(1)。

式中 Wt — 工作面冲击地压危险状态等级评定综合指数;

Wt1—地质因素对冲击地压的影响程度及冲击地压危险状态等级评定的指数;

Wt2 —采矿技术因素对冲击地压的影响程度及冲击地压危险状态等级评定的指数

然后综合评定冲击地压危险状态,根据综合指数的大小,将冲击危险程度分为无冲击危险、弱冲击危险、中等冲击危险、强冲击危险和不安全五个等级,如表1所示。

表1 冲击矿压危险状态分级

根据首采面地质条件,可以确定地质因素影响下的冲击地压危险指数。地质因素确定的冲击地压危险状态等级评定的综合指数见表2。

表2 地质条件影响冲击地压危险状态的因素及指数

由表2可知,根据采矿地质因素分析法,首采面的冲击地压危险指数: ,具有中等强度冲击危险,需要采取防冲措施。

根据首采面开采技术条件,可以确定开采因素影响下的冲击地压危险指数。开采技术条件确定的冲击地压危险状态等级评定的综合指数见表3。

表3 开采技术条件影响冲击地压危险状态的因素及指数

由表3可知,根据开采技术因素分析法,首采面的冲击地压危险指数 ,具有中等强度冲击危险,需要采取防冲措施。

通过综合比较分析,冲击危险指数 ,

根据表1,首采工作面冲击地压危险状态等级评定为中等冲击危险性(偏强)。

2.2钻屑法

钻屑法[5-7]的基本理论和最初试验始于20世纪60年代,其理论基础是钻出煤粉量与煤体应力状态具有定量的关系,即其他条件相同的煤体,当煤层应力越大时,煤的强度越小,其钻孔的煤粉量也越大]。当单位长度的排粉率增大或超过标定指标时,表示应力集中程度增加和冲击危险性提高。

根据《冲击地压煤层安全开采暂行规定》,常采用钻出煤粉量与正常排粉量之比,作为衡量冲击危险的指标。煤粉量比值用体积或重量比表示,它又称为钻屑量指数,可写为K*=Vb/Vz。除煤粉量指标外,还应考虑动力效应。动力效应是反映冲击倾向的一个直观指标,如钻杆卡死、跳动、出现震动或声响等现象。通过记录钻孔时所发生的动力效应,可更加准确地判断危险位置。所列判别冲击倾向的钻屑量指数详见表1。

表4 判别工作地点冲击矿压危险性的钻屑量指数

钻屑监测地点位置:在工作面3号,13号,23号,33号,43号,53号,63号,73号,76号液压支架处设监测点,钻孔Φ42~45mm, 孔深7m, 间距6m, 孔距离底板1. 2m 左右, 单排布置, 钻孔方向为水平垂直巷帮,监测位置如图1所示。

2.3 电磁辐射法

煤体是典型的非均质材料,在外力作用下,其内部颗粒之间的强度与变形有着显著的差异。当煤体发生均匀应变时,会在内部发生极化现象,压缩区域的电荷密度升高,而低应力区的电荷密度降低,导致电荷由高密度区向低密度区运动。电磁辐射和煤的应力状态有关,应力高时电磁辐射信号就强,电磁辐射频率就高,应力越高,则冲击危险越大。电磁辐射强度和脉冲数两个参数综合反映了煤体前应力的集中程度的大小,因此可用电磁辐射法[8-9]进行冲击地压前兆的识别。

电磁辐射法临界值:根据理论研究和电磁辐射法在生产实际中应用,该矿现场实测情况确定电磁辐射预报的临界值指标为电磁辐射幅值取50mV,则脉冲数为1029。

电磁辐射监测地点位置:第一组在工作面3号,13号,23号,33号,43号,53号,63号,73号,76号液压支架处设监测点;第二组在工作面回风巷煤壁帮距工作面4m处设风巷第一个监测点,往外每隔4m设一个监测点,共设6个监测点;第三组在工作面运输巷煤壁帮距工作面4m处设风巷第一个监测点,往外每隔4m设一个监测点,共设6个监测点。监测点位置如图1所示。

图1 钻屑法和电磁辐射法监测点布置图

3、防治措施

3.1 爆破卸压

炮眼布置及爆破参数:工作面前方上巷两帮及下巷上帮,炮眼间距均为10m,孔深20m,孔径75mm。上巷下帮钻孔方向为俯角10°~15°,垂直煤帮单排布置,距底板0.5 m;上巷及下巷上帮钻孔方向为仰角10°~15°,垂直煤壁,距底板0.5 m。炮眼每孔装药量4kg( 40 节) ,封泥长度6.5m,反向装药,双雷管起爆( 眼底、眼中各1 管母药) 采串联连线,3~5个炮孔同时起爆。

炸药选用煤矿许用三级水胶炸药,药卷规格为30mm×330mm,选用煤矿许用1~5段毫秒延期电雷管。

3.2 煤层注水

煤层注水[10]可以使煤的结构发生改变,降低煤体的强度,使得煤体积蓄弹性能的能力下降,以塑性变形能方式消耗弹性能的能力增加可有效防治和减弱冲击地压的危险性。根据首采面含水率测定结果,煤体自然含水率为3.2%,吸水率为14.4%,煤层注水空间很大。因此,在工作面前方煤体中布置注水钻孔,直径45mm,孔深18m,间距2m,注水压力5~6 MPa。进行煤体注水时,在正常注水工序时,当大量出水或注水时间超过2h时停止注水。

3.3 钻孔卸压

采用钻孔卸压可以释放煤体中积聚的弹性能,消除应力升高区。顶板岩层作用在煤体上,工作面前方煤体所受的压力将有比较大的升高,而钻孔卸压通过钻孔使原来作用于周边围岩的高应力向卸压区以外的岩体深部转移。其实质是利用高应力条件下,煤层中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤体,使煤层泄压、释放能量,消除冲击危险。该矿钻孔卸压施工方式为:采用TXU-75型钻机打卸压钻孔,采用长1.5 m的钻杆,钻头直径115mm, 钻孔以3 m的间距布置,孔深10 m,孔距底板1.2 m左右,单排布置,钻孔方向与巷道煤帮垂直。

4、效果检验

图2,图3为在采取爆破卸压、煤层注水、钻孔卸压以后,采用煤屑法和电磁辐射法检验得到的煤层效果。采取措施前,煤粉量较大,钻屑量高达5.1 kg/m钻屑量指数为1.3,接近临界值,电磁辐射值也较大,最大值接近50mV。同时,在钻进过程中,出现了明显的卡钻、进钻困难现象,表明该区域冲击危险性高。采取措施后,钻屑量指数和电磁辐射幅值都大幅度降低,进钻过程中也比较容易,说明冲击地压危险已经解除。

图2 采取措施前后工作面煤屑量监测结果

图3 采取措施前后工作面电磁辐射监测结果

5、结论

(1)首采工作面冲击地压危险等级为中等冲击危险性(偏强),冲击危险指数,其中,地质因素的影响大于开采技术因素的影响。工作面的开采深度、复杂的构造应力以及煤的冲击倾向性起主要影响作用,该工作面发生冲击地压的可能性很大。

(2)采用钻屑法和电磁辐射法可以有效地对冲击危险性尽进行预测预报,使煤矿生产中对冲击地压的防治更加具有针对性和及时性。同时,爆破卸压、煤层注水、钻孔卸压等措施对于冲击地压的防治效果显著,冲击危险得到解除,保证了工作面的安全生产。

(3)近年来我国的煤矿的深度开采工作正在逐年的加强,深部开采冲击地压作为开采过程中一种常见的自然灾害,已经引起了国内外专家的高度重视。对冲击地压这一典型的开采灾害,应从生产条件、影响因素、预测技术以及防止措施等方面加以深入的研究,尽量减少或是避免冲击地压的发生,为煤矿深部开采工作营造一个安全、稳定的开采环境,促进我国煤矿开采事业的安全发展。本文结合矿井生产实际,对冲击地压进行预测预报,并有效的解除了冲击地压的危险,为冲击地压的预测预报及防治提供了一个成功范例。

参考文献:

[1]周澎. 特厚煤层综放开采冲击地压防治技术与实践[J]. 煤炭科学技术学报,2011,39(4),35–39.

[2]李化敏,袁瑞甫,李刚锋.综合指数法中地质条件影响冲击危险指数的探讨[J].煤矿安全学报,2011,42(11),119–122.

[3]钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].北京:中国矿业大学出版社,2003:294-330.

[4]窦林名,何学秋. 冲击地压防治理论与技术[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2001:1–96.

[5]照样生,梁纯升,刘成丹. 钻屑法测量围岩压力的探索[J].岩土工程学报,1987,9(2):106 –112.

[6]邹范祥, 孙凌资, 褚福军,等. 钻屑法在监测冲击地压中的研究与应用[J].山东煤炭科技学报,2010,(5) :156–157.

[7]潘大伟.煤矿冲击地压的监测方法初探[J]. 山东煤炭科技学报,2011,(5) :609–611.

[8]聂百胜,何学秋,王恩元,等. 电磁辐射法预测煤矿冲击地压[J]. 太原理工大学学报,2000,31(6):609–611.

第8篇:电磁辐射测量原理范文

关键词 接地;屏蔽;电磁干扰源;电磁兼容

中图分类号TN6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)22-0126-02

0 引言

随着科学技术的飞跃发展,电子设备的应用越来越广泛,已经进入到人们生活的各个领域,其结果是,在电子设备周围空间产生的电磁场越来越强,所以,我们不可避免地面临着要解决好电子设备在电磁场中的适应能力。使电子设备在一起工作时,不会造成各设备无法正常工作或者工作性能降低。

1 电磁干扰源种类

电磁干扰源主要有外部干扰源和内部干扰源两种。外部干扰是指来自电子设备以外的干扰,主要有:外部高电压、大功率设备、空间电磁波、工业电网供电设备和电源变压器。内部干扰是指来自电子设备内部各元件之间的相互干扰,主要有:线路的分布电容、漏电的绝缘电阻、地线和传输导线的阻抗互相耦合或导线之间的互感、元件发热而影响元件本身或其它元件造成的干扰。

2 电磁兼容设计及原理

2.1 接地

接地是电子设备的一个很重要环节,其作用主要有以下3个:保证电路系统能稳定地干作;防止外界电磁场的干扰;保证设备安全和人身安全。接地是将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备,例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点,也可能是相线上某一点。

2.2 屏蔽

屏蔽是采用一种局部或完整的包围体减少电磁场向指定区域穿透。其目的有两方面:一是防止外来的辐射进入某一区域;二是控制内部辐射区的电磁场,不使越出某一区域。根据电磁场性质来,屏蔽可分为有电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽3种。屏蔽体材料及结构的选择取决于屏蔽性质的类别及要求其原则是:

1)干扰源频率较低时,采用高导磁率材料,使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到外面去;2)干扰源频率较高时,采用低电阻率金属材料,使其产生的涡流与外来电磁波相抵消,来达到屏蔽的效果;3)若要求更高时,可采用多层屏蔽体。

2.3 滤波

滤波的作用是将信号中有用频率波段以外部分滤除,以便抑制和防止干扰。滤波器的种类主要有:高通滤波器(允许信号中较高频率的成分通过)、低通滤波器(允许信号中较低频率的成分通过)和带通滤波器(允许信号中某个频率范围内的成分通过)3种。

另外,象接点网络,整形电路,积分电路和选通电路都可以有效地抑制和防止干扰,可以根据具体情况选用。

3 典型电磁兼容问题解决

电子设备正朝着“轻、薄、小”、智能化和低成本化方向发展,因此,塑料机箱、塑料部件已经广泛地应用于电子设备上,这样,一方面,外界干扰信号很容易穿透外壳进入到设备里的电子电路上,设备的正常工作因此受到了干扰;另一方面,设备本身产生的电磁波也很容易辐射到周围空间,影响其它设备的正常工作。为了解决这问题,通过长期地探索,已经研究出塑料金属化处理的工艺方法,主要有:真空镀、电镀、溅射镀锌和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后,使塑料表面(或塑料本身)具有金属那样反射、吸收、传导和衰减电磁波的特性,从而起到屏蔽干扰作用。

由于电子设备应用相当广泛,各种设备的辐射也越来越复杂,要想完全消除电磁干扰是不可能的。但是,可以使电磁干扰控制到一定范围内(实践证明,如果能达到(30~40)分贝以上衰减的话就是可行的),从而保证系统或设备的兼容性。

4 电磁干扰标准

近年来,我国参照干扰特别委员会(CISPR)制订的电磁干扰EMI标准,制定了一系列适合中国实际情况的标准和规范。例如:

基础类标准

GB/T 4365--1995电磁兼容术语

GB/T 6113--1995无线电干扰和抗扰度测量设备规范

GB 3907--83*工业无线电干扰基本测量方法

GB 4859--84*电气设备的抗干抗扰度性基本测量方法

GB/T 15658--1995城市无线电噪声测量方法

通用类标准

GB 8702--88电磁辐射防护规定

GB/T 13926.1--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论

GB/T 13926.2--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求

GB/T 13926.3--92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求

GB/T 13926.4--92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求

GB 4343--1995家用和类似用途电动、电热器具,电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值

GB 9254--88信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法

GB 15540--1995陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法

5 结论

要做到各种电子设备之间的电磁兼容是一项复杂而艰巨的技术任务,解决该问题的方法也会随着科学技术的发展而有所更新。但是,我们要掌握好电磁兼容的基本原理,认真思考,认真分析,并通过严谨的实验,总能够找到合适的解决方法的。

参考文献

[1]梁振光.电磁兼容原理、技术及应用.机械工业出版社.

第9篇:电磁辐射测量原理范文

【关键词】航空电源产品 电源线传导发射 原因与方法措施

航空电源是保证航空设备正常运行的不可或缺的机载供电设备,航空电源产品和系统主要的用途就是生产并存贮机载用电设备日常运行所需要的电能,从而保证机组上各项电力设备的正常运行时所需要的电能。机载航空电子设备随着市场需求正不断朝着高安全性能以及大功率方向发展,其潜在的电磁感干扰也逐渐显现。一般情况下电源系统所出现电磁干扰主要是由于电源产品本身与电源线上的干扰进入系统所形成的。

1 传导发射检测原理概述

航空电源产品电源性的干扰问题主要体现在电网上的干扰由电源线传入产品中或电源产品中的干扰由电源性进入电网中。(详情见图1)。

电网中的干扰和电源产品中的干扰能够互相传递。电网干扰进入电源产品主要是传导抗扰度问题,而电源产品进入电网中主要是传导感染发射的问题。传导发射测试主要是测量被试对象(EUT)以电源线或信号线为途径朝外界发出干扰信息。测试频段和测试对象是决定采用何种测试方法的主要依据。测量朝外界发出干扰信息性质存在一定差异,连续波干扰电流或尖峰干扰信号都是属于干扰的类型之一。主要有电流探头法、定向耦合法等。本文检测的方式主要是电流探头法。

在被检测航空设备的电源线上安装电流探头,电流探头上的线圈能够反映出电流的情况。同时,电源线和电磁干扰分析仪是连通的,因此在电磁干扰分析仪上会显示相应的电压。电磁干扰分析仪上所显示的电压与航空设备电源线中的电流值存在显著的正相关联系。根据此原理可以计算得出传输的阻抗。探头的阻抗可以参照其说明书,电源线中的电流为I=V/Z。(详情见图2)。

2 航空电源产品电源线传导发射的检测

2.1 设备与检测准备

在接受检测前应该保证飞机上的设备完整,通电后能够单独工作。设备、仪器等在合格器内并且其精准度高于被测参数。主要使用仪器为电磁干扰测量仪、传感器为电流探头,测试对象为电源产品向电网所发出的干扰,测量频率为15KHz-50MHz。

2.2 检测方式设计

所采用的检测方式为CE03检测方式。CE03主要是检测0.015-50MHz电源线和互连线的传导放射。首先,需要关闭航空设备产品的电源。检查直流发电机能否正常工作,在肯定的情况下将放置电流探头在直流输入的正负两级上,打开自动控制计算机以及电磁感染测量仪器,对环境电平进行扫描。观察宽带与窄带电磁发射扫描图,

2.3 检测结果分析

电磁环境的宽窄带发射的实验样品在断电的情况下环境电平低于标准极限值6bB,并且直流发电机的输出电源与被测试对象工作电源要求相符就说明该电磁环境通过测试。

3 电源线传导干扰产生的原因与防范

3.1 电源线传导干扰产生的原因

一般情况下电源系统所出现电磁干扰主要是由于电源产品本身与电源线上的干扰进入系统所形成的。当系统与其他不稳定的大负载设备共同使用同一电源时将会出现电源噪声;当使用长距离的电源线进行传输时所产生的电压降与感应电动势将会导致电压噪声;而电源线出现电流流动变化的情况下会出现电流噪声。电源产品中出现的传导发射主要包括电源奇次谐波发射和开关频率射频发射。前者主要是由于输入电流非正弦波,后者是由于流经开关和变压器的电流是脉冲波。除此之外,以下条件也会导致电源产品的电源线上出现传导干扰。

(1)公共电源使得各个用电设备相互干扰产生交叉干扰。

(2)变压器不符合电源产品要求。

(3)开关电源所产生的频谱较宽,产生辐射和传导干扰。

3.2 电源线传导干扰的防范措施

3.2.1 电源线EMI滤波器

各种形式的传导干扰都可以通过电源线滤波器来进行改善。(详情见图3)。图3为单相电源EMI滤波器基本网络结构。

EMI滤波器电路结构呈现互异性,当其应用在电源产品中不单可以抑制干扰信号传输至用电设备,更为重要的是能够大幅度的减轻电源设备在工作时所产生的干扰信号传递至电源的问题。避免滤波器的输入输出端口距离过短,否则其两者之间的电容会导致高频干扰出现空间耦合,从而大大降低滤波器的高频滤波效果;滤波器的金属外壳要直接接触电源产品的金属外壳或金属板,而滤波器的外壳要有接地设备。

3.2.2 屏蔽线与其他防范措施

电缆的屏蔽线两端必须接地,进而避免发生安全事故和减少电磁辐射;当电源电压不平衡率大于3%时可以按照电源协调电抗器来保护电源产品,改善功率因数,缓解异常电压的消极影响;如果无法高效的抑制高频传导发射可以在变频器电源进线口安装零序电抗器,从而有效的一直高次谐波,如同时有电源协调电抗器装配,高频滤波器应该位于电源协调电抗器与变频器中间。

4 结束语

在航空电源产品中电磁干扰的主要表现形式就是传导干扰。飞机上的五分之一以上的电磁干扰是由于电磁辐射所引起的,而五分之三以上的干扰是由于导线耦合所导致的。航空电源产品电源线上的传导干扰是无法避免的,其具有复杂性和多变性,并且受到多种因素的共同影响。妥善处理传导发射问题能够显著降低产品中的辐射干扰。

参考文献

[1]赵宏洲,李继民,宁晓峰等.一种适用于航空机内通信设备的电源线传导干扰抑制装置[Z].应用技术网,2014(04).

[2]赵文,李健,梅寒剑.军用电子设备电源线传导发射抑制方法设计及实现[J].仪表技术,2014(04):13-15+19.

[3]纪洪广,侯昭飞,周煜等.岩石类脆性材料多频段声发射检测分析方法和装置[Z].应用技术网,2011(02).

作者简介

汤易(1980-),男,云南省保山市人。大学本科学历。现为成都飞机工业集团电子科技有限公司工程师。研究方向为电气技术。