建构筑物雷电屏蔽效能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置。本装置主要由雷电流发生器、磁场天线、磁场测量系统组成。雷电流发生器能够模拟产生20kV1.2/50μs&40kA8/20μs雷电冲击波形，通过磁场天线对待测建构筑物内发射雷电脉冲磁场，磁场测量系统通过定距离测量建\构筑物内外的磁场强度，自动采集波形并计算得到建构筑物雷电屏蔽效能，所有数据和波形自动采集并存储到计算机中，该测试装置中具有体积小，重量轻、便于携带和移动到现场试验等优点，可以解决建构筑物雷电屏蔽效能的定量测试问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本新型实用属于电气工程
，特别涉及一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置。
技术介绍
GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》在第六章防雷击电磁脉冲中给出了建筑物屏蔽效能的计算公式，建筑物屏蔽效能测试时评价建筑物防雷设计的一个重要参数，实际过程中因缺乏建构筑物雷电屏蔽效能测量装置，目前很少实地测量建筑物的屏蔽效能，一般都是通过相关公式估算，而实地测量不同建构筑物结构对雷电屏蔽效能的影响具有重要的价值，对建筑物防雷设计的提高也具有很大的推动作用。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述
技术介绍
的不足，提供一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置。本技术的技术方案是一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置，其特征在于包括雷电流发生器、磁场天线、磁场测量系统；其中所述的雷电流发生器单片机控制模块(控制系统)、高压直流电源(充电电源)和主回路(发生器主回路)所构成，单片机控制模块通过控制电缆分别与高压直流电源和主回路相连接，高压直流电源和主回路相连；所述的磁场测量系统由磁场传感器、雷电流传感器、示波器和具有基于Labview 编程的测量控制软件的计算机所构成，磁场传感器和雷电流传感器分别通过同轴电缆与示波器相连接，示波器则通过USB电缆与计算机相连接；所述的雷电流发生器主回路的输出端直接与磁场天线相连，磁场测量系统中的雷电流传感器与主回路非接触相连。作为本技术的优选方式有1、所述的雷电流发生器其单片机控制模块包括触摸式人机界面操作模块和模数转换模块；其高压直流电源包括中频变压器升压整流模块，最高输出直流电压值为20kV ； 其主回路包括高压水银开关、主电容器、调波电感和调波电阻，主电容器为高储能密度脉冲ο2、所述的雷电流发生器其输出的雷电冲击电压波形为20kV 1. 2/50 μ s ；其输出的雷电冲击电流波形为40kA 8/20 μ S03、所述的磁场测量系统中其磁场传感器采用磁场线圈；其雷电流传感器采用电流线圈；其示波器采用数字示波器。本技术在实际使用中由雷电流发生器产生雷电冲击电压和雷电电流，通过磁场天线对待测建构筑物内发射雷电脉冲磁场，磁场测量系统通过其磁场线圈测量相同距离建筑物内外的磁场强度并由其计算机将所测磁场波形、电流波形自动采集并存储到计算机中，自动计算出建筑物屏蔽效能。雷电流发生器包括单片机控制模块、高压直流电源、主回路。其单片机控制模块 采用单片机编程控制，控制高压水银开关、接触器等的准确动作；采用触摸屏人机界面进行可视化操作，操作简单，操作界面友好；采用模数转换模块把显示量(电压、电流等)送回单片机中供触摸屏显示以及保护动作判断(如过压保护、过流保护等)；整个控制系统放在一个密闭的金属盒中，屏蔽效能好，控制系统稳定可靠。其高压直流电源采用中频变压器进行升压整流；具有体积小、重量轻等优点；最高可输出20kV直流高压，电压极性可以调节。 其主回路包括高压水银开关、主电容器、调波电感和调波电阻；高压水银开关具有速度快、 体积小和无噪声等优点；主电容器采用高储能密度脉冲电容器，以金属化聚丙烯膜作介质， 高压绝缘材料密封，具有电性能优良、可靠性好、耐高温、体积小、容量大和良好自愈性能。磁场测量系统包括磁场传感器、雷电流传感器、示波器和计算机。磁场传感器和雷电流传感器分别测量雷电流发生器产生的磁场强度信号和雷电流信号，两路传感器通过同轴电缆接到示波器中进行采集，计算机通过USB电缆与示波器连接，将示波器中数据同步采集到计算机中进行分析和保存。计算机具有基于Labview编程的测量控制软件，它具有数据采集、存储和分析等功能，智能化、自动化程度高。本技术具有体积小、重量轻、便于携带、智能化程度高等优点，为建构筑物防雷设计、防雷性能现场检测提供了优良的测试装置。附图说明图1是试验装置的整体回路图；图2是雷电流发生器的电路图；图3是磁场测量系统示意图；图4是计算机测量程序界面；图中1-雷电流发生器1. 1-单片机控制模块，1. 2-高压直流电源，1. 3-主回路；2-磁场天线；3-磁场测量系统3. 1-磁场传感器，3. 2-雷电流传感器，3. 3_示波器，3. 4_计算机；具体实施方式以下结合附图所示实施例对本技术作进一步说明雷电流发生器(1)产生雷电冲击电压和雷电电流，通过磁场天线( 对待测建、构筑物内发射雷电脉冲磁场，磁场测量系统⑶通过磁场线圈(3. 1)测量相同距离建筑物内外的磁场强度，计算机将所测磁场波形、电流波形自动采集并存储到计算机中，自动计算出建构筑物雷电屏蔽效能。雷电流发生器(1)主要由单片机控制模块(1.1)，高压直流电源(1.2)，主回路 (1.3)组成，单片机控制模块(1. 1)采用单片机编程控制，控制高压水银开关、接触器等的准确动作，人机界面采用触摸屏进行可视化操作，操作简单，操作界面友好。模数转换模块把显示量(电压、电流等)送回单片机中供触摸屏显示以及保护动作判断(如过压保护、过流保护等)，整个控制系统放在一个密闭的金属盒中，屏蔽效能好，控制系统稳定可靠。高压直流电源(1. 采用中频变压器进行升压整流，它具有体积小、重量轻等优点，最高可输出20kV直流高压，电压极性可以调。主回路(1.3)由高压水银开关、主电容器、调波电感、 和调波电阻组成，高压水银开关具有速度快、体积小和无噪声等优点，主电容器采用高储能密度脉冲电容器，它采用金属化聚丙烯膜作介质，高压绝缘材料密封具有电性能优良、可靠性好、耐高温、体积小、容量大和良好自愈性能。磁场测量系统(3)由磁场传感器(3. 1)、雷电流传感器(3. 2)、示波器(3. 3)和计算机测量程序(3. 4)组成，磁场传感器和雷电流传感器分别测量雷电流发生器(1)产生的磁场强度信号和雷电流信号，两路传感器通过同轴电缆接到示波器(3. 3)中进行采集，计算机(3. 4)通过USB电缆与示波器(3. 3)连接，将示波器中数据同步采集到计算机中进行分析和保存。计算机(3.4)具有包含Labview编程的测量控制软件，它具有数据采集、存储和分析等功能，智能化、自动化程度高。权利要求1.一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置，其特征在于包括雷电流发生器(1)、磁场天线O)、磁场测量系统⑶；其中所述的雷电流发生器由单片机控制模块(1. 1)、高压直流电源(1. 2)和主回路(1. 3)所构成，单片机控制模块(1. 1)通过控制电缆分别与高压直流电源(1. 2)和主回路(1. 3)相连接，高压直流电源(1. 2)和主回路(1. 3)相连；所述的磁场测量系统(3)由磁场传感器(3. 1)、雷电流传感器(3. 2)、示波器(3.3)和具有基于Labview编程的测量控制软件的计算机(3. 4)所构成，磁场传感器(3. 1)和雷电流传感器(3. 2)分别通过同轴电缆与示波器(3. 3)相连接，示波器(3. 3)则通过USB电缆与计算机(3. 4)相连接；所述的雷电流发生器主回路(1.3)的输出端直接与磁场天线(2)相连，磁场测量系统 (3)中的雷电流传感器(3.2)与主回路(1.3)非接触相连。2.根据权利要求1所述的一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置，其特征在于 所述的雷电流发生器(1)其单片机控制模块(1. 1)包括触摸式人机界面操作模块和模数本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种建构筑物雷电屏蔽效能测试装置，其特征在于包括雷电流发生器（１）、磁场天线（２）、磁场测量系统（３）；其中：所述的雷电流发生器由单片机控制模块（１．１）、高压直流电源（１．２）和主回路（１．３）所构成，单片机控制模块（１．１）通过控制电缆分别与高压直流电源（１．２）和主回路（１．３）相连接，高压直流电源（１．２）和主回路（１．３）相连；所述的磁场测量系统（３）由磁场传感器（３．１）、雷电流传感器（３．２）、示波器（３．３）和具有基于Ｌａｂｖｉｅｗ编程的测量控制软件的计算机（３．４）所构成，磁场传感器（３．１）和雷电流传感器（３．２）分别通过同轴电缆与示波器（３．３）相连接，示波器（３．３）则通过ＵＳＢ电缆与计算机（３．４）相连接；所述的雷电流发生器主回路（１．３）的输出端直接与磁场天线（２）相连，磁场测量系统（３）中的雷电流传感器（３．２）与主回路（１．３）非接触相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，薛健，张义，蔡力，方春华，姜辉，胡聪，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：实用新型
国别省市：83