【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁场耦合放电，特别是涉及一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法。
技术介绍
1、对于燃油系统中存在缝隙耦合的场景(如加油口与加油枪)，如果收到强电磁辐射，则可能造成燃油等挥发性材料引燃的危害，从而带来极大的安全隐患，因此对指定条件下电磁波的辐射强度应进行安全阈值测量和评估。
2、但是现阶段，针对电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值测量方法尚不完善，且实际应用环境中影响因素很多，不确定性较大，因此，很难确定较为合理的安全阈值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，根据加油枪与加油口几何结构的缝隙耦合模型，以及平行板电容器模型放电规律，能够确定较为合理的外界电磁辐射强度的安全阈值。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
3、步骤一、构建加油口与加油枪结构的仿真模型：设加油口和加油枪之间的缝隙宽度为d，缝隙中介质为空气；
4、步骤二、固定缝隙宽度d和电磁辐射信号的强度e0，在电磁辐射信号的频率为初始测试频率时，从不同方向对加油口与加油枪结构的仿真模型进行辐射试验，并测试缝隙处的耦合场强，然后选出使得耦合场强最大的方向；
5、优选地，所述从不同方向对加油口与加油枪结构的仿真模型进行辐射试验，是指：电磁波辐射信号方向在与缝隙所在平面呈不同夹角时，进行辐射
6、所述夹角的取值范围为：从0开始，按照设定的角度步进(例如5度或10度)逐步增加到360度，其中360度是角度步进的整倍数；其中每一个夹角对应于一个不同方向。
7、步骤三、固定电磁辐射信号的强度e0，在电磁辐射信号的频率为初始测试频率时，在不同的缝隙宽度d下，按照耦合场强最大的方向对加油口与加油枪结构的仿真模型进行辐射试验，并测试缝隙处的耦合场强，选择使得耦合场强最大的缝隙宽度；
8、优选地，初始测试频率可以随机给定，用于确定使得耦合场强最大的方向和缝隙宽度，一般取设定的频率最小值fmin与频率最大值fmax之间的任意值。
9、所述不同的缝隙宽度d是指：从设定的缝隙宽度最小值dmin开始，在设定缝隙宽度最小值dmin与缝隙宽度最大值dmax之间，按照设定的步长△d逐渐增大得到的各个缝隙宽度。例如以1mm为步长，从1mm至14mm逐渐增大；
10、步骤四、固定电磁辐射信号的强度e0，并选择使得耦合场强最大的方向作为辐射方向，选择使得耦合场强最大的缝隙宽度为加油口和加油枪之间的缝隙宽度，然后在测试频率下，对加油口与加油枪结构的仿真模型进行辐射试验，并记录测试频率对应的耦合场强；
11、步骤五、将加油口与加油枪结构等效为平行板电容器放电模型，获取测试频率下的击穿电压阈值vmin，并计算测试频率下的临界电场强度；
12、所述平行板电容器的放电模型包括两块平行的介质平板组成，两块介质平板的外侧分别贴附一层金属电极，用于连接外部激励电源，介质平板之间填充加油口与加油枪缝隙处的气体，所述介质平板为绝缘材料，金属电极理想情况下为(理想状态下无厚度的)薄层，贴附在绝缘介质板外侧。
13、所述步骤五包括：
14、在测试频率下，对平行板电容器的金属电极注入施加该频率的电压，从设定的初始电压开始按照预测步进逐渐增大电压值，观测终端电流随时间的变化曲线，判断终端电流是否出现突然增大现象，当相邻两个时刻的终端电流的差值超过设定阈值时，即为发生击穿现象，此时的临界电压值即为击穿电压阈值vmin；所述终端电流是指两个金属电极之间的电流；电场临界强度为其中，d为介质平板之间的距离。
15、当d变化时，击穿阈值vmin随之变化，但电场临界强度不变，因此d可以取更便于仿真与计算的值，而非强制与缝隙宽度d相等。
16、步骤六、获取不同频率下电磁辐射强度的安全阈值。
17、第一步、计算测试频率下的电磁辐射强度安全阈值，记为：
18、
19、其中，表征缝隙耦合使场强增大的倍数；安全阈值emax为实际外界电磁辐射的最大值，超过此值则耦合增强效应的场强将大于系统能够承受的击穿场强阈值。具有安全造成隐患。
20、第二步、在测试频率取不同频率时，分别计算每一个频率下的电磁辐射强度安全阈值。
21、所述不同频率是指：从设定的频率最小值fmin开始，在设定的频率最小值fmin与频率最大值fmax之间，按照设定的步长△f逐渐增大得到的各个频率。
22、所述安全阈值评估方法还包括：
23、同时改变加油口与加油枪结构的仿真模型中的缝隙介质和平行板电容器的板间介质(如甲烷空气混气)，重复步骤一到步骤六，得到不同介质(如甲烷空气混气)下的电磁辐射强度的安全阈值。
24、本专利技术的有益效果是：本专利技术根据加油枪与加油口几何结构的缝隙耦合模型，以及平行板电容器模型放电规律，能够确定较为合理的外界电磁辐射强度的安全阈值。
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1.一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述从不同方向对加油口与加油枪结构的仿真模型进行辐射试验，是指：电磁波辐射信号方向在与缝隙所在平面呈不同夹角时，进行辐射试验；
3.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述不同的缝隙宽度D是指：从设定的缝隙宽度最小值Dmin开始，在设定缝隙宽度最小值Dmin与缝隙宽度最大值Dmax之间，按照设定的步长△D逐渐增大得到的各个缝隙宽度。
4.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述平行板电容器的放电模型包括两块平行的介质平板组成，两块介质平板的外侧分别贴附一层金属电极，用于连接外部激励电源，介质平板之间填充加油口与加油枪缝隙处的气体，所述介质平板为绝缘材料，金属电极贴附在绝缘介质板外侧。
5.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述步骤五包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述从不同方向对加油口与加油枪结构的仿真模型进行辐射试验，是指：电磁波辐射信号方向在与缝隙所在平面呈不同夹角时，进行辐射试验；
3.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述不同的缝隙宽度d是指：从设定的缝隙宽度最小值dmin开始，在设定缝隙宽度最小值dmin与缝隙宽度最大值dmax之间，按照设定的步长△d逐渐增大得到的各个缝隙宽度。
4.根据权利要求1所述的一种电磁场耦合放电对燃油危害的安全阈值评估方法，其特征在于：所述平行板电容器的放电模型包括两块平行的介质平板组成，两块介质平板的外侧分...
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