磁帶式雷電流陡度記錄測量儀的製作方法
2023-05-23 20:31:31 3
專利名稱：磁帶式雷電流陡度記錄測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雷電參數測量裝置，尤其是一種磁帶式雷電流陡度記錄測量儀。
背景技術：
雷電一種壯觀的自然現象，其電壓可高達數兆伏～數十兆伏，其電流可達數十千安～數百千安，具有極大的破壞力。常常由於雷擊而造成人畜傷亡、建築物被毀、引發爆炸、火災及電力系統停電、電氣設備遭受破壞等嚴重事故。近年來由於各種微電子產品的飛速發展，大量的控制晶片在各個領域廣泛應用，各種微電子設備受雷擊危害的情況也越來越嚴重，這種情況在電力、通訊領域、自動控制領域表現的更為突出。因此，雷電參數的測量對探討防雷對策，提高防雷設施性能，評價防雷設施對各種設備及建築物的保護範圍以及分析雷害事故，區分事故責任，具有十分重要的意義。同時，雷電參數的測量也是進行雷電特性研究的基礎工作。對於雷電參數測量的首先是磁鋼棒法，二十年代末使用陰極射線示波器，四十年代Wagner和McCann研製出雷電特性記錄儀，七十年代中期由美國人Martin A Uman、Krider E P等人首次研製成功雷電定位系統(LLS)。每一種測量方法都有它的優點與缺點，如，示波器雖能記錄雷電流的全過程，為人們提供最準確最完整的雷電流參數，但其屬於精密儀器成本高，觀測費用自然大，且示波器只能記錄特定地點指定裝置上的雷電流，不能普查一個區域的雷電流參數等缺點。雷電定位系統能實時顯示雲對地雷擊的發生時間、位置、雷電流幅值和極性、回擊次數及每次回擊的參數以及雷擊點的分時彩色圖能清晰的顯示雷暴的運動軌跡。但設備複雜，前期投資很大，同時定位系統需要十分精確的電子地圖與之配套使用，其本身也存在一定誤差與探測死區，且地形因素對探測站的幹擾很大等缺點。因此，傳統的測量雷電參數的方法是磁鋼棒法。它利用雷電流產生的磁場使磁鋼磁化，由於磁鋼棒具有較強的磁矯特性，所以雷電流通過後磁鋼棒仍能保留較大的剩磁，通過檢測其剩磁的大小即可確定被測雷電流幅值的大小。這種測量雷電流的方法至今在我國仍然普遍採用。但是，由於磁鋼棒的配方和生產工藝的分散性，以及檢測方法本身受其它因素的影響，使得磁鋼棒的測試靈敏度很低，測量誤差較大，常達10％～30％、甚至更大。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種使用簡便、精度高的磁帶式雷電流陡度記錄測量儀。這種磁帶式雷電流陡度記錄測量儀，其部件包括外殼和磁卡，磁卡是卡片和位於卡片面上的磁帶；磁卡的數量至少是兩塊，且兩塊磁卡之間所構成的角度是可以不為零的其它任意角度，即兩磁卡非平行放置，預錄有基準信號的磁帶貼於卡片面上。本實用新型具有如下有益效果結構簡單、成本低、精度高、可有效地通過測量雷電流陡度以測量雷電流參數。
圖1是本實用新型的結構示意圖；具體實施方式
下面將結合附圖和具體的實施方式對本實用新型的實質性內容作進一步詳細的描述。
依附圖所示，這種磁帶式雷電流陡度記錄測量儀其部件包括外殼1和磁卡2，磁卡2是在卡片3和位於卡片3面上的磁帶4，磁卡2的數量至少是兩塊，且兩塊磁卡2之間所構成的角度是可以不為零的其它任意角度，即兩磁卡2非平行放置，預錄有基準信號的磁帶4貼於卡片3面上。從麥克斯韋基本方程出發，可求出流過導體的雷電流在空間的矢量磁位，然後可得出空間磁感應強度分布的表達形式。當一段預先錄好參考信號的磁帶在與雷電流所流經的導體按照一定角度放置時，雷電流所產生的磁場會改變磁帶4上的磁疇，將預先錄好的波形抹掉。磁帶4上的磁粉對於外界磁場的變化會產生一定的抗磁性，根據Speliotis的理論雷電流陡度越大其所穿過的磁帶4中的磁疇產生的渦流越大。在採取不同放置方式的兩條磁帶，雷電流的磁力線從一條磁帶的側面穿過整個磁帶，對另一條磁帶4則是從磁帶4的整個正面穿過，由於磁力線穿越磁帶4的路徑不同，同一個雷電波會在兩條磁帶4上產生具有不同形狀過渡區的波形，雷電流的陡度信息就隱藏在這些波形中。將上述磁帶4上的波形讀進計算機，利用數位訊號處理的各種原理對波形信號進行處理，再用數理統計的方法對處理後的數據進行統計分析，最終得出雷電流的陡度與幅值。預錄信號的磁帶4粘貼在卡片3上，製成磁卡2，磁卡2按照一定放置方式放置在雷電流通道上(例如避雷針、接地引下線、避雷線、輸電鐵塔以及通信等各種信號、控制電纜)，也可以置放在輸電線路鐵塔、通信線路鐵塔及其它可作為雷電通道的角鋼上。待雷電流通過雷電流通道後取下放置在雷電流通道上的磁卡2。通過計算預錄信號方波的個數與剩餘方波個數的差數以及每一方波代表磁帶4的長度，計算磁帶4被抹除長度，從而計算出雷電流的陡度與幅值。以上計算程序用軟體分析存儲在硬碟中的音頻文件得出被雷電流消磁的磁帶4總長度，並由此自動計算出相應的雷電流通道上流過的雷電流的陡度與幅值。
權利要求1.一種磁帶式雷電流陡度記錄測量儀，其部件包括外殼，其特徵在於它還包括磁卡(2)，磁卡(2)是在卡片(3)和位於卡片(3)面上的磁帶(4)。
2.根據權利要求1所述的磁帶式雷電流陡度記錄測量儀，其特徵在於磁卡(2)的數量至少是兩塊，且兩塊磁卡(2)之間所構成的角度是可以不為零的其它任意角度，即兩磁卡(2)非平行放置。
3.根據權利要求1所述的磁帶式雷電流陡度記錄測量儀，其特徵在於預錄有基準信號的磁帶(4)貼於卡片(3)面上。
專利摘要本實用新型涉及一種雷電參數測量裝置，尤其是一種磁帶式雷電流陡度記錄測量儀。這種磁帶式雷電流陡度記錄測量儀，其部件包括外殼和磁卡，磁卡是卡片和位於卡片面上的磁帶；磁卡的數量至少是兩塊，且兩塊磁卡之間所構成的角度是可以不為零的其它任意角度，即兩磁卡非平行放置，預錄有基準信號的磁帶貼於卡片面上。本實用新型具有如下有益效果結構簡單、成本低、精度高、可有效地通過測量雷電流陡度以測量雷電流參數。
文檔編號G01R19/00GK2690893SQ20042004944
公開日2005年4月6日 申請日期2004年4月26日 優先權日2004年4月26日
發明者王巨豐, 貝宇, 毛小虎 申請人:王巨豐