一种离子流密度测量仪及测量系统技术方案

本发明专利技术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，本发明专利技术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。

An Ion Current Density Measuring Instrument and System

【技术实现步骤摘要】
一种离子流密度测量仪及测量系统
本专利技术涉及电力测量
，更具体地说，涉及一种离子流密度测量仪及测量系统。
技术介绍
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/T1088-2008《±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。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术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。本专利技术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，所述采集板与所述金属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。本专利技术的有益效果是：本专利技术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，本专利技术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为本专利技术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为本专利技术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，对本专利技术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专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。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。而本专利技术的所述纳安计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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国勇，陆德坚，陈青松，刘磊，李健晖，
申请(专利权)人：广东省职业病防治院，北京森馥科技股份有限公司，广东药科大学，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44