电磁辐射测量方法范文

导语：如何才能写好一篇电磁辐射测量方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

[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

篇2

【关键词】家用电场强度测试仪;设计;通信协议;控制软件

20世纪以来，人类最伟大的科技成果和技术进步，当属信息技术和产业的迅速发展。现代电子工业、电信产业的讯猛发展及电器产品的普及，不仅给人类带来快速、有效地获取信息和交流信息的新技术、新手段，同时也使人们能获得廉价和便利的信息服务。伴随着科学技术的不断发展，电磁技术已广泛应用于国民经济的各个行业、各个部门，甚至走入了千家万户。然而，电子产品及相关技术的广泛应用不仅给人类创造了巨大的物质文明，同时也把人们带近一个充满人造电磁辐射的环境。这就好比太阳和紫外线总是形影相随一样，人类要享受到阳光普照，就不可避免的要遭受紫外线的辐射。而电磁辐射是一种看不见、摸不着、难以感知的“隐形污染”。各国科学家通过长期的研究，逐渐取得了一个共识，他们认为：当电子辐射在一定的空间区域内，其强度达到一定的强度限值以后，对人身健康或动物的生存安全等，都会产生不良的影响，同时也对电子仪器、设备，包括通信设备的安全运行产生负面影响。EMF（Electromagnetic Field，电磁场）目前已经是人们公认的、最为普遍的环境影响因素之一，无论是经济科技发达国家还是发展中国家，人们都越来越关心电磁场可能导致的各种危及健康的负面效应。

一、国内外研究现状述评

人们认识到电磁波对人类的伤害，最早可追溯到上个世纪30年代。当时众多高频加热工人出现乏力等症状。二战期间，雷达被广泛使用，这使不少人受到微波的照射，战后还有一些媒体报道了第一例微波白内障的病例。但是在那个时代里，人们更为关注的是电离辐射，显然这些报道在当时并没有引起人们足够的重视。人类有组织的开展相关科研活动，始于20世纪50年代。1954年，美国调集各方专家开始了协作研究，他们实施了耗资巨大的动物实验，当时采用的辐射强度大于100M/CM?。经过长期的观察和计算，专家们一致认为10M/CM?是安全“上限”。事实上，前苏联早在1953年就开始了专门的研究。与美国截然不同，他们除了实验室工作外，还进行了大量的深入生存一线的流行病学调查。而我国进行有组织的专门研究，是从1963年正式开始的。由于对电磁辐射所造成的健康危害的理解有所不同，不同的国家所制定的电磁辐射标准有很大的差异。其中俄罗斯、意大利、中国、比利时等国家在制定标准时，充分考虑了电磁辐射对人体神经效应方面的影响，标准限值比较严厉;而美国、澳大利亚、德国等国在制定标准时，则采用了国际非电离协会的推荐标准，没有考虑到电磁辐射对人体神经效应方面的影响，而只是考虑了已有明确研究结果的热效应，标准限值相对较为宽松，然而迄今看来，将来仍然有进一步提高标准限值的可能。

近二十年来，随着我国国民经济的持续健康发展，人们对家用电器的需求量日益增加。各种家用电器、电子设备和设施日益广泛地应用于人们的日常生活和工作中。随之而来的是，电磁辐射污染问题也日益严重。据国家环境保护总局的环境电磁辐射污染调查显示，我国目前环境中人为电磁辐射不断增加的主要原因是：（1）各种、家用电器的日益增多，功率的增大;（2）工业、科研、医疗应用中高频用电设备的增加;（3）电力部门高压输电线路的发展;（4）交通运输工具及设备的飞速增长，包括私家车的普及应用。

还有一个不容忽视的方面，就是目前我国移动通信设备的发展突飞猛进。据有关媒体透露，全世界家用移动电话用户是数十亿，中国占其中五分之一。电子科技为我们的生活、工作带来了巨大方便，但同时带来的磁辐射也对人体健康造成了严重的负面影响，这越来越受到人们的广泛关注。在早期的电磁功率测量中提出了各种方法，比较传统的，如小功率二极管检波法、热点偶发等，大功率的有谁热熔记。在早期的国家标准中，经常在电磁辐射测量中采用的，是上海无线电厂、宿迁无线电厂及深圳深望的RCQ-1A、ML-91与SRM-3000等，这些产品大多存在体积笨重、智能性差和测量精度低的缺点，特别是测量频段范围不能符合技术要求。国外的产品则主要有德国的YMR-300与意大利的PMM8053等产品，性能良好但其价格较为昂贵。为了适应我国人民日益增长的物质文明和精神文明的现实需要，今后相当长一段时间内，深入开展电磁辐射监测的单位和机构必将日益增多，可由此预测出，未来对检测仪器的需求量势必很大。积极研制开发高质量且廉价耐用的仪器、尤其是自动检测仪，可以帮助人们针对电磁环境的负面影响采取一定的防护措施，因而对于家用电场强度测量仪的设计具有非常重要的现实意义。

二、家用电场电磁辐射防护与测量标准

为了避免或尽量减少电磁辐射对人类健康的负面影响，乃至起到防护和卫生安全的作用，我国国家环境保护局、卫生部、信息产业部和国防科工委分别颁布实施了多项国家强制性标准和测量、防护标准。这些标准，对电磁辐射防护和卫生安全分别提出了标准限值要求，对人身健康和安全、环境卫生以及通信设备的安全等方面，在一定时期确实起到了非常重要的作用。具体到家用电场电磁辐射防护与测量，我国现有两个标准：一是国家环境保护局的国标“电磁辐射保护规定”，二是卫生部的国标“环境电磁波卫生标准”电磁辐射防护规定。防护限值的适用频率范围为100KHZ-300GHZ，规定中的防护限值是可接受防护水平的上限值，并包括各种可能的电磁辐射污染的总量值。“环境电磁波卫生标准”又分为一级标准和二级标准。一级标准为安全区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切入群，均不会受到任何有害影响的区域：二级标准为中间区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切入群可能引起潜在性不良反应的区域。超过二级标准的地区可作为绿化带或种植农作物等。

为了切实保护人们的健康，同时促进广播、通信等事业的发展，国家质量监督检验检疫总局在已有的电磁辐射防护标准的基础上，组织有关部门成立了电磁辐射暴露限值国家标准制定联合工作组，负责制定了《电磁辐射暴露限值和测量方法国家标准（征求意见稿）》。该标准中规定了频率范围为0Hz|≤F≤300GHz的电磁辐射为暴露限值。

三、本测试仪的主要功能和技术指标

本文根据家用环境电场测试仪的技术要求，参照国家环境保护局的国标“电磁辐射保护规定”、卫生部的国标“环境电磁波卫生标准”电磁辐射防护规定，以及《电磁辐射暴露限值和测量方法国家标准（征求意见稿）》，经由实验，设计出家用电场强度测试的技术方案。本设计所推出的家用电场强度测试仪利用宽带电场强度的检测技术，采用具有世界先进水平的电场测量探头，通过采样数据的滤波和智能处理，准确给出测量位置的综合家用电场强度，并通过智能分析给出测量环境是否超出电场环境安全极限的状态指示。经由测试结果验证，本设计方案现实可行。

（一）总体设计及工作原理

本设计方案所推出的家用电场强度测试仪，主要由传感器、滤波网络、放大部分、模数转换、键盘控制、单片机控制单位，显示和报警部分等组成，整个系统采用9V电池供电，由传感器探头检测到的电磁信号通过滤波网络送至放大电路，通过滤波、放大后的信号进入模数转换模块，转换后的数字信号送到单片机中进行处理;在程序设计中，对所有的数据进行计算，得出电磁辐射功率密度的大小，将其在液晶模块上显示出来，并具有峰值显示功能。同时，对超过限定值的，则会给与警告提醒。

值得注意的是，传感器探头的优劣对家用电器的电场强度信号的接收性能会有很大影响，而传感器探头的性能和质量取决于探头的电气参数。本测量仪采用PMM公司的微带设计的加固探头，频率很宽，增益在使用电器时基本不变，可靠性程度较高，能够满足测量仪的设计要求。对传感器探头所得的信号进行滤波，去除高频成分，可以采用有源低通滤波。由于探头感应的信号比较微弱，需要经过低噪放大器将信号进行放大，而且需要低噪放大器输入端和电场探头的阻抗匹配，以便获得最佳的信号能量传递效果。

测试仪的好坏除了与硬件部分的实现有关，软件的设计也是至关重要的。有鉴于此，选用适当的软件设计结构和方法，对整个系统的功能实现都起着关键性的作用。该方案将硬件划分为探头和主机两大模块，并在家用电场强度测试仪系统硬件设计的基础上，给出了系统软件的总体设计思想及详细设计过程。本测试仪的软件部分，不仅对实用性有一定程序的要求，而且要对系统资源进行恰当的管理和调度。系统软件设计中心必须重视问题定义、软件结构设计、软件编制、软件调试与测试等过程。因此，系统采用模块化和结构化程序设计方法，自顶向下逐步求精，达到提高设计与调试效率的目的，同时使用先进的数字信号处理方法，通过设计高质量软件来提高系统软件的实时性和并行性，尽量优化软件系统。

（二）本测量仪的系统功能分析

本设计方案所推出的家用电场强度测试仪，其系统软件包括下位机软件和上位机软件两大部分。在家用电场强度测试仪系统硬件和软件同时实现的基础上，笔者对本设计推出的家用电场强度测试仪进行了功能测试。测试结果多次表明，本设计推出的家用电场强度测试仪性能稳定，能够实现电磁辐射的准确测量、上下位机通信，安全可靠，符合设计要素，并且有便携、多功能、扩展功能良好等特点，具有很好的使用价值，能够准确无误的测试家用电场强度。本设计经由实验推出家用电场强度测试仪，经验证可以实现以下功能：

（1）可进行三向电场综合数，对测量数据可进行定时处理和即时显示数据。

（2）可实现测量数据的保持，并实现保持数据的存储、转发、显示，可实现数据的实时平均、最大值提取等处理运算。

（3）可于上位机进行通信，可通过上位机进行测量数据的标校;上位机控制与标校软件人机界面友好;上位机具有对测试仪进行检测的功能。

（4）全部操作过程显示界面中文标示。

（5）适时显示必要的数据格式。

（6）测试数据可记忆存储1440个数据。

（7）在环境电场大于200V/M时，可以自动保护，并有过载显示;在环境电场低于200v/M时，可以自动恢复测量。

（8）具有报警门限设置，调整间隔0.1V/M，开机后自动设定报警门限默认值为10.6V/M警告要求;测量电场数值等于或大于设置的报警门限值时，以灯光和显示提示形式发出警告。

四、结论

本文所提出的家用电场强度测试仪设计方案，将硬件划分为探头和主机两大模块。探头模块采用意大利PMM公司的微带设计的加固型探头的测量数据接收，能够实现数据的处理运算、存储、显示、功能按键处理、过线声光报警、上下位机通信等功能。以上详细讨论了系统硬件设计，介绍了主机模块的硬件电路，实现了系统的各项功能。并在家用电场强度测试仪系统硬件设计的基础上，给出了系统软件的总体设计思想及详细设计过程。系统软件包括下位机软件和上位机软件。下位机软件即为场强仪主机控制软件，主要实现主机控制功能。具体设计了中断处理、EEPROM读写、液晶显示、键盘控制和温度测量等控制软件。上位机软件实现控制计算机（上位机）和场强仪主机（下位机）的通信，通过上位机控制下位机，实现对电场强度测试仪主机参数设置、校准设置、数据读取和存储等功能。文中还设计了合理的人机界面、相应的通信协议和功能管理软件。

本设计方案所推出的家用电场强度测量仪，可以对电磁辐射进行测量，利用单片机实现对采集的信号进行处理和控制。而且具有体积小、重量轻、使用方便测量速度快等优势。总之，这是一款具有较高实用价值的家用电场强度测量仪。

参考文献

[1]唐承斌，唐贤达，倪江群.通信基站环境动力监控器的设计与实现[J].仪表技术与传感器，2006（12）.

[2]邹建成，崔元日，张晓健，张春玲.城市灯光集中监控系统的设计方案[A].科技、工程与经济社会协调发展――河南省第四届青年学术年会论文集（下册）[C].2004.

[3]侯振义，徐小杰.通信电源集中监控系统的现状与发展[A].中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C].2002.

[4]郑玲玲，许刚，刘芳，韩玮.基于时差法的超声波测风系统的研究[J].电子测量技术，2012（12）.

[5]于成毅，裴东兴，梁志剑.基于MSP430的车载CAN总线数据记录仪[J].国外电子测量技术，2011（2）.

[6]王卓柱，荣奎，顾正黄，战延谋.CAN总线在某型装备技术状态动态监测中的应用[J].电子测量技术，2007 （10）.

篇3

那么，GPS导航仪的辐射到底有多大？是否会对人体造成危害呢？

5月2日，央视二套《经济半小时》以“危险的GPS”为题，对上黑名单的企业进行了追踪调查。其中涉及GPS导航仪的辐射问题，一位汽车消费维权专家称，“GPS辐射跟手机辐射基本上差不多，也属于电子辐射的一种。过量辐射会导致头疼、头晕，睡不着觉，失眠，甚至如果对妇女可能还有生育的问题等等。”

报道还援引“世界卫生组织最新调查”称，电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因，会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害，同时也是造成孕妇流产、不孕、畸胎等病变的诱发因素，此外，过量的电磁辐射将直接影响儿童组织发育、骨骼发育，并导致视力下降

GPS导航仪的辐射真这么厉害吗？对此，记者采访了多位专家，他们均表示，这是媒体和公众对质检总局报告的误读。

达尔问环境检测负责人赫晓霞博士表示，国家质检总局的抽查，主要是检测GPS导航仪的辐射会不会干扰其它电子设备的信号，而并不是对人体健康产生影响的指标。因此，被检测的GPS导航仪如果辐射超标，只能说明该产品对其它电子设备的干扰大，而不能说明对乘车的人有影响。

专门从事电磁辐射检测的森馥科技公司工程师朱琨也告诉记者，抽查依据的是《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》（GB 9254-2008）、《汽车GPS导航系统通用规范》（GB/T 19392-2003），其中有关辐射骚扰/辐射干扰场强的规定，均是针对信息技术设备电磁兼容问题，而不是电磁场人体暴露安全，“两者属于不同的概念”。

朱琨介绍，《汽车GPS导航系统通用规范》（GB/T 19392-2003）中辐射干扰场强的极限值，主要引用于《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》（GB 9254-2008）， 其中对于辐射干扰的规定为：30MHz-230MHz极限值为40dB（uv/m）， 230MHz-1000MHz极限值为47dB（uv/m）。

而有关电磁场人体暴露安全标准，我国有《电磁辐射防护规定》（GB8702-88），其中频率段30MHz-3000MHz范围，限值为12v/m，如果将两者换算为相同的单位v/m，则前者47 dB（uv/m）约等于0.0002v/m。

“从中可以看出，两者相差上千倍，也就是说，适用于电磁兼容的标准限值与人体电磁暴露安全限值是完全不同的概念。” 朱琨说。

赫晓霞说，事实上， GPS导航仪对辐射的要求非常严苛，因为如果超过了规定的限值，就会干扰车内的电子设备，比如收音机会有噪音，甚至去加油站，也可能会干扰加油站的电子设备。因此，为了保证GPS导航仪的灵敏度，也就是说，为了保证其能很好地接收到卫星信号，在生产的时候，一般都会考虑电子屏蔽设计，以减少电磁辐射的影响。

朱琨表示，GPS导航仪主要是接收信号，与能够收发信号的电脑、手机相比，给乘车人带来的辐射要小得多。而至于手机、电脑的辐射，本刊记者曾拿相关电子产品到清华大学电磁辐射测试实验室进行检测，结果显示，电场仪的检测数值和检测前的数值没有明显的变化，这说明，这些产品的电磁辐射非常微弱。

对于质疑质检总局的报告，有评论指出，国家的行业管理机构在一些涉及公众切身利益的产品质量报告时应该更加谨慎一点，的数据也应该更加充分有据一点，避免引起消费者的过多担忧以及对行业的负面打压。

记者也了解到，GPS导航仪目前还缺少相关的强制标准，产品自然就良莠不齐。专家认为，当务之急是制定出可行的行业标准，让消费者买得放心。

“姜你军”肉眼难辨别

？？近日，有媒体曝光山东潍坊市峡山区一些农民使用剧毒农药“神农丹”种植生姜，高价姜“姜你军”摇身变成剧毒姜“毒姜军”，再次成为食品安全热门词汇。那么“毒姜军”到底有什么危害？

？？神农丹即涕灭威，是一种高毒农药，只限于作物沟施或穴施，在播种前或出土后根侧土中追施。只准许在棉花、花生上使用，并限于地下水位深的地方。因为这种农药仅需50毫克就可致一个50公斤重的人死亡，不能直接用于蔬菜瓜果。

？？中国农业大学理学院院长周志强教授认为，涕灭威具有触杀、胃毒和内吸作用，很容易被植物根系吸收，传导到植物地上部各组织器官，撒药量过多或集中在撒在种子及根部附近时，易出现药害。人在食用“毒姜”的过程中，必然会摄入留存在生姜中的大量有毒残留物，从而危害人体健康。

？？此外，涕灭威在土壤中易被代谢和水解，在碱性条件下易被分解。农民种姜时使用神农丹，通过不断浇水灌溉，会使得大量的农药成分溶解到地下水中。

？？山东省农业科学院中心实验室研究员邓立刚表示，涕灭威非常容易被吸收，它主要存留于作物的茎叶表面以下，表层基本没有残留，也不会因为过度残留而使得姜表面变色，所以生姜是否含有涕灭威肉眼几乎无法分辨。目前瓜果蔬菜中涕灭威的常用检测方法是高效液相色谱法，它通过提取蔬菜中的涕灭威及其代谢物，经过高效液相色谱分离、梯度淋洗等步骤，定性定量地分析涕灭威及其代谢物的残留量。这种方法虽然快速而成熟，但是作为普通消费者来说，操作起来并不现实，所以监管部门的把关就显得尤为重要。

？？邓立刚认为，买姜不能光看模样，鲜黄鲜黄的、表皮光滑的很有可能是用硫磺熏过的。好姜表皮看得清纹理，比较粗糙，颜色淡黄，发点绿头也不要紧。此外，还有很多人认为生姜出芽不好，殊不知，俗话说“姜是老的辣”，出芽说明是老姜，是好姜。他还建议广大市民，在食用生姜前可以反复冲洗，去皮，高温加热久一点，这样即使生姜内含有毒性物质，也会分解掉。

洗面奶洗脸更清爽？

很多人都喜欢用洗面奶“去油”。其实，单纯地用清水洗脸才不会引起皮脂的一些过度分泌。因为清水不会刺激皮肤油脂分泌。但如果过度使用清洁剂，比如洗面奶等，会破坏皮肤的屏障，加重油脂的溢出。因此，频繁用去油力强劲的洗面奶会导致越洗越油。（西苑医院）

褐色面包就是全麦面包？

注意饮食健康的人，却经常被食品的颜色所迷惑。例如，很多人认为，褐色面包就是全麦面包。殊不知很多只是面包师烘制面包时添加的食用色素，从而使褐色面包更具有诱人购买的色调。因此褐色面包并不等于全麦面包，购买全麦面包应看清配料标示。

（《时代》杂志）

甜味剂有助于减肥？

篇4

关键词：电磁场仿真，近场扫描测量，电源／地阻抗，去耦电容，数字，模拟混合电路系统

电源与地之间的输入阻抗是衡量电源供电系统特性的一个重要的指标，影响电源供电系统特性的因素有：PCB的分层、电路板的布线、电源／地平面的形状、元器件的布局、过孔和引脚的分布、IC的工作频率等等因素。为了降低电源与地之间的阻抗，应遵循以下一些设计准则：1.降低电源和地板层之间的间距；2.增大平板的尺寸；3.提高填充介质的介电常数；4.采用多对电源和地层。对于设计工程师来说，测量电源与地之间阻抗的一个重要应用就是：优化板上去耦电容的放置。

去耦电容的主要作用是抑制电路板本身特有的谐振以减少噪声，同时，由于EMI或噪声分布通常与整个电路板上各个区域电源／地阻抗的分布有着密切的关系，控制电源与地之间的阻抗，是降低电路板的辐射以控制EMI问题的重要举措之一。这里面包含两方面的课题：1.如何确定去耦电容的位置；2.如何确定去耦电容的具体数值。

传统的电源／地阻抗测量方法之一就是利用矢量分析仪来判断电路板布局布线中存在的电源／地阻抗问题。这种方法存在的主要问题是：电路板必须设计制造出来并安装好元器件，一旦发现诸如EMI或噪声超标之类的系统设计问题，返工重新设计电路板的可能性就比较大。此外，利用该方法测量电源，地阻抗花费的时间较长、去耦电容的定位精度不够、需要反复试验才能最终优化去耦电容的布局。

另一方面，建立在经验基础上的去耦电容设计规则，一般要求：

・电源输入端跨接一个10～100μF的电解电容器；

・为每个集成电路芯片配置一个0.01μF的陶瓷电容器；

经验规则存在的重要问题之一是有可能过多地添加去耦电容。

出于缩短上市时间和降低成本的考虑，系统制造商需要更为快速的方法，来观测电路板系统上存在较大的电源，地阻抗的区域，并精确地优化去耦电容的布局和设置，为此，本文着重介绍电磁场仿真和测量工具在定位较大电源／地阻抗点中的应用及其发展趋势。

仿真工具：“零成本”定位电源，地阻抗设计问题

在许多文献中，采用有效电感来模拟电源和地平面的电特性。在低频时的有效电感模型(图1a)并没有考虑在电源和地平面中波的传播和谐振，因此，它不适合于模拟高速封装结构，模拟的结果也不精确。线天线模型(图1b)是电源和地平面结构的另一种近似。该方法能够处理波的传播和通孔的相互作用，但是对于复杂的结构需要很长的计算时间，此外，要将这个频域技术与时域电路仿真器直接连接起来也不方便。许多公司在电路仿真器中采用流行的2D电容，电感网格模型来模拟电源和地平面(图1c)。采用这种方法，导电平面被分为小的单元，每个单元由单元中的电容和电感来模拟。这种方法的主要优点是它适合于瞬态SPICE类型电路的仿真。

对电源／地建模的目标是压缩电源／地噪声、优化去耦电容布局并选择正确的去耦电容数值。这个过程中选择的EDAI具必须具备下列基本组成部分：

(1)可以提取传输线的RLGC矩阵的2D场求解工具；

(2)有损传输线仿真器；

(3)用于绑定线、通孔、金属平面的3D场求解工具；

(4)IC、驱动电路和接收器的行为模型。

表1是目前市场上常见的EDA工具。

例如，利用Sigrity公司的SI仿真工具，并通过一系列“what-if"仿真，可以确定恰当的耦合电容值。图2所示为4层电路板，各层分别为信号、电源、地和信号，芯片位于电路板的中央。图3所示为10ns内电源面和地面之间噪声电压历史峰值的空间分布。从图4很容易识别电源和板上去耦电容的位置。此外，还可以看到：上角显示存在很大的电源／地噪声波动，而那里正是时钟线通孔所在的位置。显然，当时钟线从顶层向底层转换时，电源和地之间的转换孔耦合了电源／地噪声。图5表明：时钟线通孔位于同步开关噪声的热点。

压缩耦合噪声的方案很简单。在电路板上角的时钟通孔附近安装一个去耦电容，该处的电源／地噪声就降低了，时钟线上的感应耦合噪声也降低到噪声门限之下。

一般地说，通过高精度建模计算并全波电磁场求解方法，例如三维有限差分时域(FDTD)(FEM)，原则上总能够优化整个电路板的去耦电容的布局，因此，是EDA行业发展的一个方向。

例如，Ansoft公司最新推出的NEXXIM作为新一代的时域和频域电路仿真工具，具备对超复杂和大规模的射频和模数混合电路进行时域和频域精确并快速混合仿真的能力。利用其独特的电磁场仿真模型，可以对传统仿真无法圆满解决的特殊器件进行精确建模，如一些特殊的非线性器件和变压器(包括不对称和各种抽头变压器)等。同时，以其强大的仿真能力，支持目前日益复杂的系统及仿真。

安捷伦业已把它的EDA系列产品扩展到包括完整的3D电磁场(EM)仿真，包括与电路布局的直接链接及协同仿真能力。

Juniper Networks公司的Flomerics FLO／EMC为仿真电子设备内部或周围的电磁感应提供了一个分析环境，该软件不同于通用的电磁仿真软件，它采用Transmission Line Matrix(TLM，传输线矩阵)方法来解麦克斯韦方程，可对EMC仿真发挥出最大优势。TLM方法实现了在一个仿真周期中，有用信号的所有频率通过一次运算就可获得系统的全部宽带响应，它对EMC分析的贡献在于可能的响应和辐射变化的频谱范围很宽。此外，TLM方法建立了等效传输线矩阵，并可以直接解出了它们的电压和电流，从而精确地预知了电磁辐射的频率和位置。

采用仿真工具的最大好处是：在电路板和系统设计完成之前，通过仿真发现系统设计中存在的EMI问题，并有可能快速优化去耦电容的布局和设置，从而以“零成本”完成系统的初步设计。

利用电磁场测量工具快速观测电源／地阻抗设计问题

高速PCB分析和仿真设计工具，可以帮助工程师在预知电磁辐射的频率和位置方面解决一些问题，但是，要精确仿真EMC问题，就必须用SPICE模型，目前几乎所有的ASIC都不能提供SPICE模型，而如果没有SPICE模型，EMC仿真是无法把器件本身的辐射考虑在内的(器件的辐射比传输线的辐射大得多)。另外，仿真工具往往要在精度和仿真时间上进行折中，精度相对较高的，需要的计算时间很长，而仿 真速度快的工具，其精度又很低。因此，用这些工具进行仿真，不能完全发现高速PCB设计存在的EMI和电源／地阻抗超标等问题。

在各种电磁辐射测量方法中，常采用近场扫描测量方法。近场扫描原理的测量主要在活性近场区域进行，DUT上发出的辐射信号大部分被耦合到磁场探头上，少量能量扩散到自由空间。磁场探头耦合了近H场的磁通线以及PCB上的电流，另外它也获取一些近E场的微量成分。大部分PCB活性近场区域能量都包含在近磁场中。容向科技的Emscan扫描系统就适合于对这些PCB的近场诊断。

Emscan测量可以得出下列非常重要的信息：干扰产生点、干扰分布、覆盖大区域的干扰传导路径、干扰所在PCB区域以及内部结构或临近I／O模块间的耦合等，还可以看到数字电路和模拟电路分开的效果。

此外，Emscan具有频谱扫描功能和空间扫描功能。频谱扫描的好处在于可以让工程师对DUT产生的频谱有一个大致的认识：有多少个频率分量，每个频率分量的幅度大致是多少。空间扫描的结果，是针对一个频率点的，是一张以颜色代表幅度的地形图，工程师能实时看清PCB产生的某个频率点的动态的电磁场分布情况，从而对去耦电容的布局、参数选择做出优化。因此，利用电磁场测量工具观测电源／地阻抗设计问题也是目前行业发展的趋势之一。

参考文献：

1.Signallntegrity,RaymondY.Chen,Signty,lnc.

2.Power lntegritv and Ground Bounce Simula―tion of High Speed PCBs，Ansoft公司

3.System Level Power Integrity Analysis andCorrelation for Multi-Gigabit Designs，Ralf Schmitt，Ph.D.Rambus Inc.

4.Analytical Calculation Of the Impedance ofLossy Power／Ground Planes，Berfalan Eged，Deparf-ment Of Microwave Telecommunications.BudapestUniversity of Technology and Economics

.CD

篇5

关键词：粮食水分；检测技术；传播特性；测量装置

我国是一个粮食大国，同时也是一个人口大国，仅用全世界7%的耕地就养活了世界22%的人口[1]，我国每一年收获的粮食产量巨大，所以粮食的安全储存问题一直以来国家都极其重视[2]。谷物含水量是仓储过程中需要控制的关键参数[3]，谷物水分含量过高会使谷粒生命活动旺盛，消耗谷粒中储存的营养物质，加快粮堆内有害微生物的生长和繁殖，引起粮堆发热、霉变和损耗等，对粮食造成巨大的浪费。谷物水分含量过低，导致谷物整体重量减少，会破坏有机质结构，从而降低谷物品质。在粮食生产、加工过程中，各工序对谷物含水率都有严格要求。作为重要的品质指标之一，含水率测定对于粮食的收购、运输和贸易而言，也是不可或缺的步骤[4]。谷物含水率的测定是确保仓储安全的主要依据，也是粮食加工的重要工艺参数[5]，因此，对粮食水分做出精准测量具有十分重要的意义。本文对粮食水分的检测技术和原理进行了详细的介绍。

1电烘箱法

电烘箱法是利用电烘箱对被测样品进行加热，直接去除粮食中的水分，通过比较加热前后样品重量的变化来检测样其含水量[6-7]，其含水率公式为：(1)式中，W为含水率；M1为加热前样品重量；M2为加热后样品重量。电烘箱是一种传统经典的检测方法，优点是测量精度高，测量范围宽，可用来作为其他方法的检测标准；缺点是测量时间较长，实时性差，效率低，不适合用于在线的检测[8]。

2电容法

常温下，水的介电常数高达80左右，而干燥谷物的相对介电常数小于5，它们之间的介电常数存在很大的差异，粮食水分含量的高低直接影响粮食介电常数的变化[9-11]。电容法将粮食谷物比作电介质，并根据水的介电常数远大于粮食谷物的介电常数这一特点，通过测量出粮食谷物的介电常数，就可以计算出粮食中水分含量[12]。电容法优点是成本低，结构简单，易于维护，可用于在线检测。缺点是测量影响因素比较多（受环境温度、物料品种、空气湿度等影响），工作稳定性不强，需要进行数据补偿。

3微波法

微波是频率介于300-300GHz之间的电磁波，具有频带宽、透射、抗低频干扰等特性[14]。水分子是极性分子，在外电场的作用下能够被极化成偶极子，并沿着电场方向定向排列，水偶极子频繁换向，不断从电场中吸收能量，又不断释放能量[15-17]，因此，通过检测微波与粮食作用后相关参数的变化，便可以间接测量粮食含水率[18]。微波法的优点是检测速度快，灵敏度高，稳定性好，适用于动态检测；缺点是其热效应明显，不但影响种子的活性，而且影响测量精度，仪器复杂，价格昂贵。

4中子法

中子法测量粮食水分是中子源发出的快中子与谷物中氢原子核进行碰撞，在这个过程中，中子每次与氢核碰撞，损失很多能量，根据谷物中含氢量的变化便可推算出谷物中的含水量。(2)式中,W1为中子损耗的能量；W2为相互作用前中子的能量；M为发生相互作用的元素的质量数。当M=1时，相互作用的元素是氢，这时损失的能量最大发射的快中子就减速为慢中子。中子法检测快速，线性度高，不破坏被测物自然结构，工作状态稳定。但其造价极其昂贵，且标定较为麻烦，还需要严防射线泄露，因此未能推广使用。

5高频电磁波法

篇6

关键词：铁路通信；信号产品；电磁兼容；检测技术

随着铁路交通运输系统的日渐完善，信号系统对于铁路交通系统越来越重要，当今的信号系统已将数字技术、智能技术等进行结合，逐渐跟随科技发展的脚步走向自动化。对于先进技术的大量应用也使得铁路信号系统的电磁环境越来越复杂，电磁兼容问题也随之产生。近些年来，人们对铁路通信信号产品的电磁兼容检测技术开展了大量研究，并制定了相关的电磁兼容试验和测量技术等国家标准。通过铁路通信信号产品的电磁兼容的检测，最大程度保证铁路运输的安全性和高效性。

1电磁兼容技术简介

电磁兼容是指在复杂的电磁环境中，通信设备或者通信系统能够保持正常工作并且不会对电磁环境中其他工作的设备产生巨大的、不可忽视的电磁影响的能力。先进的通信技术及设备所造就的复杂电磁环境致使电磁兼容的设计充满了不确定性。设计人员需要经过大量的研究和实验论证，使电磁兼容能够实现。为了及时对通信设备的电磁兼容性进行检测，最直接的方法就是对通信设备进行电磁兼容检测。电磁兼容检测有现场系统电磁兼容测试和标准检测，现场检测能够最真实地反映通信系统在复杂电磁环境中的电磁兼容能力，通过对现场测试和标准测试之间的差异以及测试的技术要点进行掌握，能够更加透彻地了解通信信号产品的电磁兼容检测技术。

2标准测试

测试标准可以分为基础标准、通用标准等。

2.1基础标准

基础标准仅针对检测的现象、检测所处的环境及检测中所用到的检测方法、仪器等进行详细描述，并给出相应的定义，不涉及具体的产品。基础标准不给出指定的相关检测限值，同时不会对产品性能做出直接的判据，仅仅是编制一些其他各级电磁兼容标准的基础。基础标准范围包括的标准有《电磁兼容术语》《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范》《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法第二部分：骚扰和抗扰度测量方法》以及其他有关产品抗扰度测量的系列标准等[1]。

2.2通用标准

通用标准是对于通用环境中所有产品必须所要具有的最基础的电磁兼容要求的基本条件。所用通用环境中产生的其他标准都必须具备通用标准所要求具备的条件，而通用标准又是建立在基础标准之上的，通用标准中所要求或提及的检测方法及检测项目在基础标准中体现。通用标准可以为其他检测标准提供编制准则，对于一些没有先例的检测也可以先用通用检测的相关检测要求及方法进行检测。在电磁兼容检测中，由于场地及环境对检测结果有很大的影响，所以需要对检测场地进行认真选择。因为选择检测场地的不同，会导致空间中各种波的直射及反射产生不同的影响，同时在空中的接收点也是不同的。在最初的检测标准中要求电磁兼容检测试验应该在一些比较开阔、外界影响小的场地进行试验。对开阔场地的选择一般需要注意以下几个方面：首先场地的四周不能有建筑物，即空旷无反射体；其次检测场地的地面需要平整；最后要求地面为导电率均匀的金属接地表面。对于场地形状的要求则是椭圆形，尺寸根据测试频率下限的波长进行确定，椭圆的长度要大于椭圆焦点之间距离的2倍、椭圆的宽度要大于椭圆焦点之间距离的1.73倍。在进行电磁辐射干扰测试时，需要将EUT和接收天线按照检测计划及检测标准，安放在椭圆的两个焦点位置上，需要根据所选检测场地的实际建筑情况及周边环境限制为EUT和接收天线确定合适的距离，国外将检测距离规定为3m和10m。对于3m检测，要求椭圆长大于6m，宽大于5.2m；对于10m检测，则要求椭圆长大于20m，宽大于17.3m。

3现场测试

标准检测根据其检测特点，主要应用在通信系统的设备或者部件的检测，但是对于通信系统整体来说，标准检测存在着很大的局限性，不能够完整地反映整个通讯系统的电磁兼容性能。这种局限性主要体现在以下几个方面：（1）标准检测所针对的通信部件或者设备的检测不能体现通信系统组合后的电磁兼容性，同时未考虑环境对通信系统整体的影响，因此检测不具有代表性。（2）由于标准实验场所自身空间及环境的限制，导致局部设备无法对整体系统的工作模式进行反馈。（3）标准实验场所中所采用的电源，其阻抗为可以与设备匹配的标准阻抗，但是无法对上装环境下的通信设备的实际阻抗特性进行体现。

4近场抗饱和测试技术

对于电磁兼容检测的现场测试，例如通信系统中大信号的检测，一般会使用一些发射功率大的电台，由于现场测试的距离较近，频谱仪非常容易出现饱和和失真现象，这种现象的出现会使检测结果出现一定的误差，导致频谱仪非常容易出现饱和和失真现象的原因主要是：（1）频谱仪的测试动态范围小于现场实际测量信号的所要求的范围，实际测量信号的一部分不能被有效测量，致使测试失真，发生频谱仪饱和现象；（2）现场实际测量信号的功率不能有效地与频谱仪进行对应，会出现功率位于频谱仪非线性失真区，导致最终的检测结果出现非线性失真现象[2]。因此需要对近场抗饱和测试技术进行深入的研究，通过一些有效的技术和措施减少饱和现象的出现，以及饱和现象对检测结果的影响。一般会通过衰减器来防止大信号进入频谱仪，阻止饱和现象的出现。由于减衰器不仅会防止大信号进入频谱仪，还会使进入频谱仪的正常信号被削弱，导致信号在频谱仪中被忽略，不能正确反映检测结果。针对这种现象可以通过使用中心频率可调的带通或带阻滤波器进行改善、解决。在检测过程中将滤波器的中心频率调至和电台发射频率相同就可以有效阻止大信号的进入，又可以接收到所有正常信号。

5电磁干扰的影响案例

5.1美国研制B1轰炸机时电子设备之间的电磁干扰

B1轰炸机的机头上装有大量的电子设备，分离试验时这些设备都符合技术标准，把这些设备装上机头再测试，许多设备的性能大幅度下降。经过专家们大量的试验和分析，发现是由于这些设备之间相互的电磁干扰造成的。

5.2民兵Ⅰ导弹的飞行故障

1962年，民兵Ⅰ导弹进行实弹飞行试验时，前两次都失败了。故障现象相似，都是在第Ⅰ级发动机关机前炸毁了，一个高度为7.6km，另一个为21.8km，炸毁前，用于制导的计算机都受到了脉冲干扰。经过分析和试验，发现故障是由于导弹飞行到一定高度时，在相互绝缘的弹头和弹体之间发生了静电放电，使导弹提前爆炸。

5.3英国谢菲尔德号导弹驱逐舰的惨剧

英阿马岛战争中，英国谢菲尔德号导弹驱逐舰上的雷达和通信系统互相干扰，为了确保通信不受干扰而暂时关闭了本舰雷达，导致没有及时发现来袭的飞鱼导弹，造成舰毁人亡的后果。

5.4广州白云机场的导航系统受到严重的干扰

2002年1月20日，广州白云机场由于附近无线寻呼台发射机群信号的干扰（互调、带外辐射），迫使导航系统关闭通信扇面，导致大量的飞机在空中盘旋等待，使90多架航班延误，6000多名旅客滞留机场。类似事件我国已发生多起。

6电磁兼容的检测项目及检测标准

电磁兼容的检测项目包括辐射骚扰、传导骚扰、静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、工频磁场抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化、电源电压变化、电源过电压等。涉及的检测标准包括：EN50121-1，EN50121-3-1，EN50121-3-2，EN50121-3-2，EN50121-4，EN50121-5，EN50155，EN50500，GB/T25119，GB/T24338.1/2/3/4/5/6系列，TB/T3034，IEC60571，IEC62236-1，IEC62236-2，IEC62236-3-1，IEC62236-3-2，IEC62236-4等。

7电磁兼容检测的注意事项

电磁兼容性在通信设备运行中占据着举足轻重的重要地位，它的性能优劣将直接影响到通信系统的安全稳定运行。在电磁兼容检测中，需要注意以下问题：（1）电磁兼容现场试验的结果由于其在试验过程中可能的影响因素比较多，在重复性试验中，试验结果的再现比较困难；（2）随着电磁兼容技术的发展，新的标准已经对电磁兼容试验的频率范围进行了扩展，并要求在实际测试的试验级别之下的级别也要符合相关标准的要求；（3）通信设备种类繁多，相关的产品标准可在本文基础上根据实际情况进行修正。如试验级别和判定方法等；（4）对于特殊的通信设备，应当增加专门的电磁兼容试验项目，如增加对外辐射的限值，工频磁场以及工频谐波和谐间波等项目。

8结语

随着电子技术飞速发展，各类电子产品的大量研制，使得电磁环境的复杂程度日益加重，电子设备间的电磁兼容问题随之突出，因此对于铁路通信信号产品的电磁兼容变得越来越重要，只有保障通信系统的电磁兼容性，才能够最大程度保障铁路运输的安全性，提高铁路运输的相关工作效率。

[参考文献]

[1]范季陶，李天石，苏立轩.铁路通信信号产品的电磁兼容检测技术[J].铁道通信信号，2014（7）：70-73.

篇7

关键词：电气；接地；安全；措施

一、电气接地技术概述

电气接地技术，简而言之，就是指在对一些电气设备进行安装的过程中，通过导体将用电设备以及用电装置里的中性点或者支架与地面进行连接的一种方式。电气接地的主要目的则是要确保电气设备能够得到保护，从而防止由于人为而产生的事故，因此，在电气接地的过程中，在电力设备的外壳要用一些绝缘体接地线，通过接地，从而将电子设备所出现的各种无用的电流以及噪音传导给大地。

为了保证电气接地过程的安全性，电气接地务必要遵循相应的原则。首先，电气接地技术一定要严格按照国家所制定的相应的标准来执行。其次，虽然电气设备不同，但是在电气接地过程中，应该选择一个总的接地体，同时将各个金属部件与这个总的接地体进行连接。

电气接地技术的主要作用和意义在于，一是电气接地技术能够有效的防止电击，将电气设备与用电设备进行很好的接地，从而避免遭受到电击。二是电气接地技术可以避免电气受到雷击，从电气设备的安全性来说，雷电都有极大的威胁性，因此通过接地技术可以有效的防止雷电对电气的威胁。三是电气接地技术系统能够保障电力系统有效安全的运行，通过电气与地面相连接，可以保证电气设备安全可靠的运行。

为了保证电气对电力系统的支持以及电气设备的安全，要定期对电气设备的接地装置进行安全性能的检查，对不同地点的接地装置要进行不同的周期性的检查，以保证其安全的运行。同时，除了要定期对电气设备的接地装置进行检查，还应该做好绝缘等方面的保护工作，利用绝缘的材料将导体与地面相隔离，从而保证电流不对人体产生威胁，避免事故的发生，这就需要对绝缘体的材料进定期的进行维护与更换，保证电路输出与电气装置能够正常运行。所以，对绝缘材料一定要选择高质量的，符合国家标准的绝缘特性的材料，让其不但在物体特性上可以保证电器的安全，还能从根本上有效的起到防护作用。

随着科学技术的发展以及电子工业技术的进步，电气已经成为人们生活中重要的组成部分，电气安全也成为人们生活中需要考虑的重要因素。不论是生活中的电气安全，还是工业生产中的电气安全，都关系到人民的利益，因此引起了越来越多的重视。为了保障电气的安全有效运行，电气接地技术已经成为了其重要的保障，在进行电气接地时，务必要按照标准做好电气接地工作，避免电器安全问题的发生。

二、开展电气接地工作确保电气安全应该采取的措施

第一，要做好安全接地工作。做好电气安全接地，是避免设备出现漏电等相关情况的基础。在电气设备的运行实践当中，应该将电气设备的外壳做好接地的处理，让电气设备运行中产生的静电能够得到有效的释放，同时还应该在电气设备中有效的使用屏蔽装置，防止电磁感应现象的产生，避免对电气设备的损坏。

第二，要做好防雷安全接地工作。雷电危害是影响电气安全的主要形式之一，因此在电气设备的运行实践当中，应该做好防雷安全接地工作，利用避雷针、避雷器等多种方式，将雷电所产生的相关的电流有效的引入到大地当中，避免电气设备受到雷电的损害，同时对电气设备相关的输电电路也应该做好雷电安全接地工作。

第三，要做好屏蔽安全接地的工作。屏蔽接地的工作主要目的就是为了能够有效的消除电磁辐射的影响，将人体和设备所受到电磁场的损害和影响控制到最低的限度，从而将屏蔽装置进行安全接地工作，将相关的电磁辐射引入到大地，避免对电子设备的操作人员产生不利的影响，同时，还避免了电气设备受到电磁的干扰，影响其正常、稳定的工作。

第四，要做好施工工地相关的安全措施。电气设备所处的施工工地的特性也影响着安全接地系统的性能。在开展电气设备相关的施工之前，要对施工工地相关的电阻率、含水量等因素进行检测和测算，通过采取有效的措施，例如使用接地增效剂等方式，有效的提升施工工地接地操作的安全性能。

第五，要有效提高接地电阻的测量精度。对接地电阻的有效测量是开展安全接地工作的重要影因素。在开展安全接地的工作实践当中，相关的工作人员应该充分考虑设备以及环境的各方面因素，一方面要选取更加精准的测量设备，采用科学的测量方法，另一方面，应该结合实际情况，排除各种因素的干扰，得出有效的测量数据。

第六，要定期开展电气安全接地的检查。电气安全接地工作并不是一劳永逸的事情，随着设备的使用和环境的改变，电气安全接地的状态也会产生相应的变化。因此，在实践当中就应该定期的开展，电气安全接地的检查，预防相关安全事故的发生，确保电气安全工作的有效开展。

参考文献：

[1]电气接地和电气安全的问题解析[J].孟庆哲.中国新技术新产品. 2015（23）.

篇8

关键词:γ射线;液位测量;探测器

γ射线液位计是一种固定安装、连续测量物位的检测仪表,它以核辐射检测技术为基础,γ射线与物质相互作用被吸收,射线强度随吸收物质的高度而变化,通过测量γ射线辐射强度的变化,从而测量出被测液位的变化。该仪表采用的是非接触测量方式,工作中仪表各部件与被测介质不接触,所以特别适合密闭容器中高温高压、高粘度、强腐蚀性、剧毒物料液位的测量。对于液态、固态、粉态等物理状态下的料位测量有很好的适用性。陕西华山化工集团股份有限公司主要应用于合成冷凝塔液位、合成氨分离器液位、铜塔液位、尿素一分塔液位、尿素甲铵分离器液位、尿素汽提塔液位和皮带核子秤两煤计量共计十余套。

一、仪表的工作原理

γ射线为波长极短的(10-7mm-10-10mm)电磁辐射,对介质有很强的穿透能力,其穿过物料前后的强度变化遵循朗伯-贝尔定律,按指数规律衰减,射线衰减程度符合下列公式:I=I0e-μh。式中,I――入射强度;I0――出射强度;μ――物料对γ射线的线性吸收系数;h――液位高度。穿过物料后的射线强度和液位高度是非线性关系,对于小量程(400mm左右),可以通过仪表内部的运算加以线性化处理来满足工业仪表线性刻度的要求。但是如果使用单点源测量大量程的液位,放射源的强度要求大得惊人,会带来防护上的困难。实际测量大量程液位使用线状源,即一种射线强度呈一定函数分布的特殊线放射源,保证探测器得到与液位成近似线性关系的射线强度,即I=I0+kh。线状源使用较低强度的放射源就能够满足大量程(2m-3m)液位的精确测量。当测量精度要求不高的时候,可以使用多点源代替线状源。常用的γ射线放射源有C060(半衰期为5.3a,其γ量子能量为1.25MeV)及Cs137(半衰期为33a,其γ量子能量为0.66MeV),考虑使用寿命,一般会选铯。但当容器壁较厚,需要有较强穿透能力的场合,选用能量更大的钴更合适。

二、仪表的结构

γ射线液位计由探测器、信号转换器和放射源及其容器三部分组成。探测器、放射源及容器安装在测量现场,信号转换器一般安装在控制室,也可安装在现场,通过专用电缆与探测器连接。放射源被安装在一个特殊的容器内,使放射源只能在某一个方向上的狭窄通道内无衰减的辐射通过,容器上设有开关,可以在需要的时候关闭这个射线通道。探测器有电离室、盖革米勒记数管、闪烁计数器等几种型式。电离室探测器性能稳定,工作寿命长,但探测效率低。盖革米勒记数管成本低,结构简单,但探测效率低且工作寿命短。、闪烁计数器的探测效率高,可以减少放射源强度并且工作寿命较长。

三、使用情况

陕西华山化工集团股份有限公司过去在高温高压设备液位检测控制装置中使用常规仪表,由于工作条件较差,腐蚀、堵、漏、假液位等故障较为频繁,维护检修工作量大,经常影响工艺稳定运行,影响产品的产量和质量,在不断探索中该单位选用了一台γ射线液位计应用于铜洗铜塔液位测量和控制,使用后效果明显,此后便开始了较多的应用。液位测量主要使用了天华化工自动化研究设计院HZ-5203B和HZ-5203C型及成都中核高通同位素公司的γ射线料位计。探测器选用HZ-0100型等γ射线防爆探测器,具有探测效率高使用寿命长的特点。放射源有C060和Cs137两种,用铅容器保护。转换器采用以单片机为核心的电子线路,将探测器检测到的变化信号转换成与测量量程对应的0mA-10mA或4mA-20mA、0V-5V标准信号输出。仪表会按照放射源强度的衰减率自动进行修正。应用后较好地解决了过去使用常规仪表存在的问题,也较好地实现了仪表长周期运行。使用中有时也会发生真假液位的争议,对此,如果仪表长时间指示较低,可以用一块厚钢板或铅板插在探测器前面,若液位指示上升而撤回挡板指示恢复,可以判断仪表正常。而当仪表长时间指示满刻度,可以把探测器拆下靠近放射源盒表面附近,若此时液位指示下降,而探测器缓慢远离容器表面,仪表指示又逐渐上升,可判断仪表反映的液位真实。一般γ射线液位计的仪表故障多发生在探测器,原因主要有高压供电中断、高压分压器分压电阻开路或短路、光电倍增管损坏等。光电倍增管价格较高,应注意保护。

四、管理与安全卫生

过去由于认识不足,人们谈“核”色变,限制了γ射线液位计的推广应用。实际上放射源都是严格按标准要求进行封闭的,卫生防疫部门对射线的安全情况还会定期进行现场实地检测,不符合国家标准是不允许安装和使用的,更不可能组织生产。使用γ射线液位计应该注意以下方面:及时和卫生防疫部门、公安部门取得联系,进行现场射线强度检测,办理相关手续;设置安全警示标志;安装位置一方面要考虑工艺和仪表要求,另一方面要远离人行过道;工艺设备停车检修需要进塔入罐前,一定要及时联系关闭放射源,检修结束方可打开放射源开关;选购仪表要选择有实力的厂家,让制造厂不仅负责仪表的安装调试,并且负责放射源的维护和回收,因为废旧放射源的处理也是相当复杂的。

五、结束语

γ放射线测量仪表适用于极端过程条件下其他测量方法无法实施的场合,具有不必考虑被测介质的组分、化学及物理性质,仪表无可动部件,测量准确度可靠,维护工作量小等优点。非接触式测量也使安装和调试较为简便,对于特定场合的液位测量不失为一种较好的测量方法。

参考文献:

篇9

【关键词】GPS-RTK技术；河道测量；步骤

GPS-RTK技术是一种被广泛应用于测量和测绘工作中的新型技术，它利用载波相位动态时差分方法，通过基准站和流动站的测量数据信息接收和处理来完成工作，具有高效率、高精度的优势。随着GPS-RTK技术不断被广泛应用于河道地形图、河道断面测量工作中，可以满足水利工程设计的需要，大大地提高了测量工程的工作效率，快速准确地提供河道的基础测绘资料和决策依据。

1 GPS-RTK技术的概念

GPS-RTK技术是将RTK基站架设在一个已知点上，持续地发射无线电信号，利用一台或多台GPS接收机即时接受基站信号，将基站和流动站构成基线，GPS接收机实时监测，其精准度可以达到厘米级。此测量方法具有速度快、精准度高的优势，仅需利用一台GPS接收机和一个基站就能顺利完成工程放样和坐标采集等工作。RTK技术可以迅速测量两个测量点之间的距离和高度差异等信息，及时为测量人员反映观测需要用到的三维坐标。目前，RTK技术已经被广泛地应用于野外勘探测量工作中。

2 GPS-RTK技术的工作原理

GPS-RTK技术的工作原理是利用精准的定位技术，将实时载波进行相位差分的并得到实时动态。GPS-RTK技术可以收集卫星传送数据，观测并整理数值和站点坐标信息后将信息传送至流动站。流动站则有效地采集卫星观测信息，同时，还收取来自基准站的数据链信息，并在系统内做分析处理[1]。两组数据分别来自采集和接收，再对两组数据进行实时载波相位差分的处理，最后得出一个精准地定位消息。在RTK数据处理中最主要的方法是差分处理，差分处理将基准发出的数据信息传送至流动站，流动站的工作人员负责依据数据进行求差解算坐标。

3 GPS-RTK技术的特征

可以说，GPS-RTK技术是一种新型的测量技术，其不但可以精确地定位，还能全面地对测量点进行三维分析。和其传统的技术相比，GPS-RTK技术具有几个优势：①定位非常精准。GPS技术和RTK技术的核心技术是定位功能，结合GPS技术和RTK技术，使GPS-RTK技术具有更精准地定位技术，其测量定位误差小到能把数据精确到厘米单位，其测量工具也相当安全可靠，并且不会进行误差积累。当测量半径达到几千米或几万米时，也照样能将测量数据精确到厘米单位。②大大提高了野外作业的效率。GPS-RTK技术具有很强的灵活性，且其测量速度相当快，可以大大缩减测量计算的时间，也能直观等让工作人员满足测量精度的空间信息。③自动集成化程度高。GPS-RTK技术的自动集成化程度很高，无论是在室内还是在野外都能精确地测量[2]。流动站的工作人员可以操作软件控制系统来进行测量，甚至在没有人工干预的条件下也能发挥测绘功能，这就减免了人工操作的误差率，使测量数据达到最精确的程度。

4 GPS-RTK技术的操作步骤

可以将GPS-RTK技术的操作过程分为以下几个步骤：

4.1 设立基准站

基准站对于GPS-RTK技术测量工作相当重要，基准站设立的质量直接影响整个测量工作的质量。建设基准站在进行流动站信息接收过程中非常重要。在使用基准架进行观察中，对选择观测位置的要求非常严格。首先，在测量中要确认15°的截止高度角以上的观测区域里没有会影响观测的物体，包括一些具有强电磁辐射源的站点，比如电视信号发射塔、移动信息接收塔等设备。因为，强大的电磁辐射会干扰到GPS-RTK的信号接收，所以，要确保观测区域的200m半径范围内没有信号干扰源。选择基准站要设立在稳固的地面，假如地面结构不够稳固，基准站就容易遭到毁坏，稳固的地面结构有利于进行测量，也能使基准站可以重复使用，基准站周围应该空旷无障碍物，避免树木干扰信号的接收和传输。

4.2 流动站的工作步骤

流动站一旦处于开机状态，就会马上接收到基准站发来的电台发射信号，而当流动站开始正常地运行时，测量工作也就展开了，这时，应认真、如实地填写工程的名称、投影参数的设置、椭球系的名称等工程信息[3]。投影参数的设置只需填中央子午线；坐标系的名称，如1954年北京坐标系。填写好所有信心后按确定键完成新工程的建立。进入设置界面后进入电台设置，选中电台的通道，切换完成后再退出。在选择电台通道过程中要注意使电台通道和基准站的电台通道保持一致。再对流动站进行设置，设置差分数据的格式，再校正控制点，求出7个转换参数，完成参数转换后进行坐标采集。当开始测量时，在弹出的对话框中输入正确的点名和天线高，再保存该点坐标。最后进行测量数据文件的输出，在工程界面上点击进入文件输出，选择源文件。选择目标文件再重命名，点击确定键完成转换操作，这就可以得到一份完整的测量数据信息。

5 GPS-RTK技术在河道测量中的应用

5.1 GPS-RTK技术在河道带状图的测量

测量河道带状图时应该选择合适的地方设立基准站，完成所有的准备工作后就可以开始测量河道带状图。河道的地形和高山区的测量不一样，水下地形图测量可以采用RTK技术结合探身仪来采集河道水下部分地形的数据信息。而陆地部分可以应用RTK方法制宪节进行三维点采集，收集测区内已有地形图进行修测或全面实测，为了使测量结果更精准，测量地物点的同时可以绘制草图，经业内处理之后再进行地物绘制。最后，将现场采集的三维点信息导入地形图成图软件中，根据外也挥之的草图按照国家规定的图式要求进行绘制。

在地形图绘图软件中建立DTM三角网，根据数据文件生成DTM或根据图面高程点生成DEM。删除外业采集的不需参加高程建模的三角网，对和符地形特点的三角形需要进行重构，必要的时候可以加入山脊线、山谷线、坎边线等地性线，使DMT三角网与实际地形保持一致。

绘制高等线时，要根据地形类别和地形图比例尺条件设置等高距、拟合方式，再根据实际地形进行手动修改生成的等高线，使绘制的等高线符合规范的技术设计要求。

河道带状地形图还需实地测量水利要素和水利参数，例如：对跨桥梁需测量桥面、桥底高程、桥长；对穿堤应每隔一定距离就进行测量堤顶高程和堤宽。

5.2 应用GPS-RTK技术测量河道断面

河道断面的测量相对复杂，首先，在已有的地形图上选取垂直于河道断面的轴线的断面位置，把所有位置线输入GPS手簿中，需要输入首尾断点的坐标。然后进行分开实地测量陆地部分和水下部分，并在业内整理时合并数据。陆地部分应用GPS-RTK方法根据GPS手簿记录位置实地采集数据点，并记录测点属性，沿着河道的断面线方向准确地测量每一个发生变化的地形点，所有的测点间距都要符合测量比例尺和技术设计的要求。水下部分则利用GPS-RTK配合探测仪、测深杆和测绳进行水下三维点数据采集。针对水面宽阔、水深较大的河道，应用测探仪测出水深，针对水深较浅的河段，可以应用测深杆测量水深。

在完成所有测量后，应检验测量数据，使用全站仪抽查测量结果，假如测量数据无法达到精度要求咩，则应查找出错的原因，并及时改正和重测。假如测量数据达到测量精度要求，则应利用专业断面图绘图软件整理业内数据格式，并绘制河道断面图。

6 结束语

GPS-RTK技术是目前应用效果最佳且测量精度最高的新兴技术之一，可以迅速获取三维坐标点信息，而且测量过程中自动集成化程度非常高，大大地提高了测量工作的效率和质量，将GPS-RTK技术应用于河道带状图的测量和河道断面的测量中可以取得很好的测量效果，虽然GPS-RTK技术还会受到树木等障碍物的干扰，但是随着GPS-RTK技术的不断完善，双星或多星导航技术越来越先进，GPS-RTK技术将会在河道测量工作中得到更广泛的应用。

参考文献：

[1]安宵，张东方，夏岢.等.GPS快速测量技术在河道测量中的应用[J].水科学与工程技术，2012，06（03）：58-59.

篇10

关键词：隧道；GPS；控制测量

随着我国经济的快速发展，为了便于人员来往交流和提高货物的流通速度，高速公路、铁路的建设任务越来越多，同时需要修建的长大、特长隧道也越来越多。如何有效地控制好隧道的贯通误差，无论是从经济方面还是从技术方面考虑都显得越来越重要。目前,以电磁波测距仪、全站仪为代表的测绘技术快速发展，使勘测手段得到很大改进。然而，随着GPS(全球定位系统GlobalPositioningSystem)技术的问世及其被广泛应用于勘探领域，勘测设计与施工必将取得更大的改进。本文根据以往控制测量经验，结合秦岭某隧道实际测量情况，研究长大隧道的洞内平面控制测量方法。

1、工程概况

某隧道所处的地理位置具有自然环境复杂、植被茂密、气候条件差、交通十分不便及测区相对高差大、控制点不易布设等不利条件。隧道由两座基本平行的隧道组成，两隧道中线水平间距为28m，垂直距离2.4m。线隧道全长16.85km，隧道进口端洞口高程约863m，出口端洞口高程约981m。II线隧道全长16.71km。隧道进口端洞口高程约865m，出口端洞口高程约983m。隧道两端洞口均位于半径为450m的曲线地段。本文的讨论是以线隧道为例。

2、洞外平面控制测量

考虑到隧道所处地理位置的实际情况，如果采用常规的三角控制测量，工期长且精度也难以保证，所以应用GPS技术进行平面控制网设计，这样不仅可以满足隧道贯通精度，而且有利于施工测量、减小施工强度。控制点正确合理的选择有助于GPS外业工作的顺利进行，提高测量结果的可靠性，同时也为后续施工提供可靠便利条件。控制点选在四周较开阔且稳定的岩石上，以便满足接收卫星信号的要求，控制点远离高压线附近以减少电磁辐射源的影响，每个洞口有4个控制点是为了后续施工放样的检核和控制点稳定性的检验，每个洞口两相邻控制点间的距离在300~500m之间且相互通视，便于全站仪的施工放样。

本文鉴于隧道特点，应用原有的4个控制点(A1~A4)和在隧道两侧布设的6个GPS控制点(B1~B6)共同构成了洞外平面控制网。控制网如图1所示。

由表1、表2可知：基线闭合差的异步、同步环闭合差的最大值分别为2.431!10-6和1.963!10-6，都小于允许值5!10-6。平差无约束、约束平差最弱点点位误差分别为1.19cm和0.18cm，都小于允许值5cm，平差无约束、约束平差的最弱边相对误差分别为1/105000和1/163000，都小于允许值1/80000。

结果表明基线闭合差和平差的精度都完全满足规范和施工的要求。

2.2边长检测

为了检验GS在隧道控制中的精度，将实测边长与GS边长进行比较。利用T型号的全站仪观测3条边，与GPS网平差反算边长进行比较，如表3所示。

由表3可知B1 B2、B2 B3、B3 B1的边长相对误差分别为1/185444、1/142625和1/601967都小于允许值1/80000。

结果表明应用GPS采集的数据，经过科学合理的处理，所得结果是十分可靠的。

3、洞内平面控制测量

由于隧道的距离大，全站仪的最优测量距离一般为300~500m，所以洞内控制点不能一次测完。只能采取掘进一段距离，增设一个新点，每布设一个新点就要从支导线的起点开始全面重复测量。为了满足精度要求，避免出现测量粗差，导线布设方式有双导线布设形式(见图2(a))、左右双导线网布设形式(见图2(b))和线叉导线网布设形式等(见图2(c))。

双导线布设使两条导线测量形成公共点或公共边，构成检核条件。左右双导线网布设是充分利用双洞隧道之间的通道，使左右洞的导线网通视并联测，以此检测所布设的导线网的精度是否满足设计规范要求。以上2种布设一般要经过多组点测量后才能构成检核条件，如果发现数据不能闭合，不能准确地判断出是哪个控制点测量出现了问题，需要对双导线网重新测量，增加了测量作业量。线叉导线网布设是利用每次新增加的控制点，做为一组对称点，每点通过不同的控制点可计算出两组坐标数据互相检核，最后还可通过两点的间距再次检核。这种布网方式，可以准确快捷地发现测量粗差，采用严密平差法处理数据，还可以提高整个导线网的精度。

为了提高横向贯通精度的要求，洞内布设严格遵守二等光电测距导线的各项要求和精度指标，洞内导线布设为：单隧道采用线叉导线网布设，利用两隧道间具有通道的便利条件又以左右双导线网布设进行测量，这样可以更好地满足精度要求。如图3所示。

洞内导线的布设情况：

洞口点位:距洞口20m左右，这样可以有效地减弱观测时洞内、外光线对比度，洞内满足通视条件。洞内第二排点位:距洞口250m左右，可以避免因洞内、外气象条件差异和全站仪最优观测距离产生较大误差。

洞内导线边长约450m，目的是把测量范围控制在全站仪的最优测量范围内。

同一排两点位的距离约2.5m，最大范围的提高测量精度。

两点距隧洞壁面的距离约为0.5m，是为了避免洞内施工建筑物的遮蔽以及尽可能的减小对施工车辆通行的影响。

测角中误差和控制测量等级与横向贯通中误差的关系可由下式求得：

m2=(mL/)2(n+3)/12.

式中：m为横向贯通中误差，根据铁路测量规范m=200mm，m为测角中误差，L为两开挖洞口间长度，n为导线边数，洞内导线边长按450m计，n=68500/450=38。

由式（1）求得：m=1.19。根据铁路测量规范可以确定洞内平面控制测量为二等导线。取二等导线测角中误差m=1.0，反算求得横向贯通中误差m=158.3mm

可见，为了满足规定的洞内贯通中误差要求，洞内平面控制测量等级应为二等，相应测角中误差为1.0。

依靠GPS技术的洞外平面控制测量高精度测量和好的洞内导线布设，在测量过程中严格按规范进行测量，测量结果其横向贯通误差为9mm，高程贯通误差为3mm，取得了良好的测量成果和社会效益。

4、结束语

应用GPS技术在地形复杂山区进行高精度洞外平面控制测量的方法，具有速度快、精度高和可靠性好等优势，所采集数据经过适当的起算条件经平差后，短边边长精度可达到5mm以内，各项精度指标均满足规范和工程要求。为确保具有良好图形强度和保证隧道的贯通，GPS平面控制网宜采用边连式或网连式布设。洞内平面控制测量方法的选择对测量精度具有重要的影响。采用左右双导线网布设和线叉导线网布设联用的方法，可以准确快捷地发现测量粗差，可以提高整个导线网的精度，达到规范的精度要求，是洞内平面控制测量中一种比较好的方法，缺点是测量过程中比较繁琐，有时甚至影响到施工。

参考文献：

[1]宋文.公路施工测量[M].北京:人民交通出版社

[2]交通部第二公路勘察设计院.JTJ063%85公路隧道勘测规范[S].北京:人民交通出版社

[3]徐绍铨,张华海,杨志强,等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社

[4]铁道部第二勘测设计院.TB10101%99新建铁路工程测量规范[S].北京:中国铁道出版

[5]范东明,路伯祥.GPS隧道平面控制测量中若干问题研究[J].测绘学院学报

[6]王劲松,陈正阳,吴堂林,等.GPS地面控制网对横向贯通误差影响的分析[J].湘潭矿业学院学报

[7]杨秀云,唐红涛,张胜利,等.混合网在超长隧洞平面控制测量中的应用[J].测绘技术装备

[8]赵兵星,蔡一廷.超长隧洞工程平面控制测量方法的研究[J].山西水利科技