专利名称：磁带式雷电流陡度记录测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雷电参数测量装置，尤其是一种磁带式雷电流陡度记录测量仪。
背景技术：
雷电一种壮观的自然现象，其电压可高达数兆伏～数十兆伏，其电流可达数十千安～数百千安，具有极大的破坏力。常常由于雷击而造成人畜伤亡、建筑物被毁、引发爆炸、火灾及电力系统停电、电气设备遭受破坏等严重事故。近年来由于各种微电子产品的飞速发展，大量的控制芯片在各个领域广泛应用，各种微电子设备受雷击危害的情况也越来越严重，这种情况在电力、通讯领域、自动控制领域表现的更为突出。因此，雷电参数的测量对探讨防雷对策，提高防雷设施性能，评价防雷设施对各种设备及建筑物的保护范围以及分析雷害事故，区分事故责任，具有十分重要的意义。同时，雷电参数的测量也是进行雷电特性研究的基础工作。对于雷电参数测量的首先是磁钢棒法，二十年代末使用阴极射线示波器，四十年代Wagner和McCann研制出雷电特性记录仪，七十年代中期由美国人Martin A Uman、Krider E P等人首次研制成功雷电定位系统(LLS)。每一种测量方法都有它的优点与缺点，如，示波器虽能记录雷电流的全过程，为人们提供最准确最完整的雷电流参数，但其属于精密仪器成本高，观测费用自然大，且示波器只能记录特定地点指定装置上的雷电流，不能普查一个区域的雷电流参数等缺点。雷电定位系统能实时显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性、回击次数及每次回击的参数以及雷击点的分时彩色图能清晰的显示雷暴的运动轨迹。但设备复杂，前期投资很大，同时定位系统需要十分精确的电子地图与之配套使用，其本身也存在一定误差与探测死区，且地形因素对探测站的干扰很大等缺点。因此，传统的测量雷电参数的方法是磁钢棒法。它利用雷电流产生的磁场使磁钢磁化，由于磁钢棒具有较强的磁矫特性，所以雷电流通过后磁钢棒仍能保留较大的剩磁，通过检测其剩磁的大小即可确定被测雷电流幅值的大小。这种测量雷电流的方法至今在我国仍然普遍采用。但是，由于磁钢棒的配方和生产工艺的分散性，以及检测方法本身受其它因素的影响，使得磁钢棒的测试灵敏度很低，测量误差较大，常达10％～30％、甚至更大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用简便、精度高的磁带式雷电流陡度记录测量仪。这种磁带式雷电流陡度记录测量仪，其部件包括外壳和磁卡，磁卡是卡片和位于卡片面上的磁带；磁卡的数量至少是两块，且两块磁卡之间所构成的角度是可以不为零的其它任意角度，即两磁卡非平行放置，预录有基准信号的磁带贴于卡片面上。本发明具有如下有益效果结构简单、成本低、精度高、可有效地通过测量雷电流陡度以测量雷电流参数。
图1是本发明的结构示意图；具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。
依附图所示，这种磁带式雷电流陡度记录测量仪其部件包括外壳1和磁卡2，磁卡2是在卡片3和位于卡片3面上的磁带4，磁卡2的数量至少是两块，且两块磁卡2之间所构成的角度是可以不为零的其它任意角度，即两磁卡2非平行放置，预录有基准信号的磁带4贴于卡片3面上。从麦克斯韦基本方程出发，可求出流过导体的雷电流在空间的矢量磁位，然后可得出空间磁感应强度分布的表达形式。当一段预先录好参考信号的磁带在与雷电流所流经的导体按照一定角度放置时，雷电流所产生的磁场会改变磁带4上的磁畴，将预先录好的波形抹掉。磁带4上的磁粉对于外界磁场的变化会产生一定的抗磁性，根据Speliotis的理论雷电流陡度越大其所穿过的磁带4中的磁畴产生的涡流越大。在采取不同放置方式的两条磁带，雷电流的磁力线从一条磁带的侧面穿过整个磁带，对另一条磁带4则是从磁带4的整个正面穿过，由于磁力线穿越磁带4的路径不同，同一个雷电波会在两条磁带4上产生具有不同形状过渡区的波形，雷电流的陡度信息就隐藏在这些波形中。将上述磁带4上的波形读进计算机，利用数字信号处理的各种原理对波形信号进行处理，再用数理统计的方法对处理后的数据进行统计分析，最终得出雷电流的陡度与幅值。预录信号的磁带4粘贴在卡片3上，制成磁卡2，磁卡2按照一定放置方式放置在雷电流通道上(例如避雷针、接地引下线、避雷线、输电铁塔以及通信等各种信号、控制电缆)，也可以置放在输电线路铁塔、通信线路铁塔及其它可作为雷电通道的角钢上。待雷电流通过雷电流通道后取下放置在雷电流通道上的磁卡2。通过计算预录信号方波的个数与剩余方波个数的差数以及每一方波代表磁带4的长度，计算磁带4被抹除长度，从而计算出雷电流的陡度与幅值。以上计算程序用软件分析存储在硬盘中的音频文件得出被雷电流消磁的磁带4总长度，并由此自动计算出相应的雷电流通道上流过的雷电流的陡度与幅值。
权利要求
1.一种磁带式雷电流陡度记录测量仪，其部件包括外壳，其特征在于它还包括磁卡(2)，磁卡(2)是在卡片(3)和位于卡片(3)面上的磁带(4)。
2.根据权利要求1所述的磁带式雷电流陡度记录测量仪，其特征在于磁卡(2)的数量至少是两块，且两块磁卡(2)之间所构成的角度是可以不为零的其它任意角度，即两磁卡(2)非平行放置。
3.根据权利要求1所述的磁带式雷电流陡度记录测量仪，其特征在于预录有基准信号的磁带(4)贴于卡片(3)面上。
全文摘要
本发明涉及一种雷电参数测量装置，尤其是一种磁带式雷电流陡度记录测量仪。这种磁带式雷电流陡度记录测量仪，其部件包括外壳和磁卡，磁卡是卡片和位于卡片面上的磁带；磁卡的数量至少是两块，且两块磁卡之间所构成的角度是可以不为零的其它任意角度，即两磁卡非平行放置，预录有基准信号的磁带贴于卡片面上。本发明具有如下有益效果结构简单、成本低、精度高、可有效地通过测量雷电流陡度以测量雷电流参数。
文档编号G01R19/00GK1570656SQ20041003760
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月26日 优先权日2004年4月26日
发明者王巨丰, 贝宇, 毛小虎 申请人:王巨丰