一种用于测量空间电场强度的测试系统及方法与流程

本发明涉及一种空间电场强度测试系统，更具体地说是一种用于测量冰箱保鲜用放电板产生的空间电场强度的测试系统及方法。

背景技术

目前针对空间电场强度的测试尚无相对准确和直观的场强分布测试设备，其主要原因为：

首先，空间电场是一个看不见摸不着、无法直观感受的物质，难以捕捉和测量；

其次，空间电场包含在一个复杂的电磁环境中，其不仅与强度大小有关，也与其对应的频率有关；

再次，电场强度大小和空间的相对位置有关，现有设备中没有一个能够直观衡量位置和电场关系的测试设备。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明提出一种用于测量空间电场强度的测试系统，以期能够助于准确地测量金属放电板在有限边界的空间内产生的电场强度。

同时，本发明还提出了一种基于该用于测量空间电场强度的测试系统的测量方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于测量空间电场强度的测试系统，其结构特点是：

以长1米、宽0.6米、高1.8米的长方体框架为基础框架，所述基础框架的各棱边上均设有尺寸刻度，基础框架的上、下、左、右、后五个端面均由金属板材覆盖且五面金属板材全部接地，前端面敞开，构成金属测试机壳；

所述金属测试机壳内、位于中间高度位置处设置支承架，金属放电板水平放置、安装于所述支撑架上，场强检测探头以t形支架的水平横杆安装在基础框架顶部的前后棱边之间、可沿前后棱边左右向移动，所述场强检测探头在t形支架的竖直导杆的杆端设置场强采集仪，用于测量金属放电板通电后产生的电场强度，所述竖直导杆为在可伸缩构件并能够在水平横杆上前后向移动；

所述基础框架的底部前后棱边具有与顶部棱边相同的结构，用于与场强检测探头配合安装。

本发明的结构特点也在于：

所述基础框架的顶部前后棱边相对的一侧设有沿长度方向延伸的第一滑槽，t形支架的水平横杆两端与第一滑槽相适配、滑动设置于第一滑槽中，能够沿第一滑槽左右向移动；基础框架底部的前后棱边与顶部前后棱边结构相同，能够与t形支架的水平横杆相适配；

所述t形支架的水平横杆长度方向上设有第二滑槽，竖直导杆的顶端滑动安装于所述第二滑槽中、能够沿第二滑槽前后向移动。

所述场强采集仪的型号为德国安诺尼品牌的nf-5035场强仪或美国holiday品牌的hi-3604工频电磁场测量仪。

本发明的用于测量空间电场强度的测试系统的测试方法，是按如下步骤进行：

1)以所述测试系统的金属测试机壳模拟冰箱箱壳，向金属放电板通入高压工频交流电，使金属放电板周围产生电场；

2)将场强检测探头的t形支架沿基础框架顶部的前后棱边移动至最左端，并将竖直导杆拉长至场强采集仪直接接触在金属放电板上，以该位置为初始位置，测量并记录初始位置的电场强度值，然后按照竖直棱边上的尺寸刻度、每间隔单位刻度逐次向上缩短竖直导杆，直至缩短至最高处、贴近金属测试机壳顶面，并记录下不同高度位置的电场强度值，完成第一个纵剖面的电场强度测试；

3)将场强检测探头的t形支架沿基础框架顶部的前后棱边每间隔单位刻度逐次向右移动，按照步骤2)的方法依次完成金属放电板上部空间各纵剖面的电场强度测试；

4)将场强检测探头安装至基础框架底部前后棱边上，按照步骤2)及步骤3)的方法依次完成金属放电板下部空间各纵剖面的电场强度测试。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明通过构建一个模拟冰箱箱壳外形的金属测试机壳，配合场强检测探头测试金属放电板周围的电场强度，通过量化金属放电板周围空间不同的位置，测试相对应位置的空间电场强度，以克服现有测试技术对空间电场强度只能进行大概位置的初略判断、不便于直观测试的不足，避免测试过程中由于测量位置的随意性和不确定性给测试结构带来的较大影响，利用本发明准确和规范的测试结构，能够准确地测量出有限空间内各位置的电场强度，并可准确计量出待测位置与电场发生装置之间的相对位置，从而得出一个准确和规范的测试结构，可为建立空间电场强度的辐射模型提供重要意义。

附图说明

图1是本发明测试系统的立体结构示意图一；

图2是本发明测试系统的立体结构示意图二(未示出金属板材)。

图中，1基础框架；2金属板材；3支承架；4金属放电板；5场强检测探头；6第一滑槽；7第二滑槽；5a水平横杆；5b竖直导杆；5c场强采集仪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1至图2，本实施例的用于测量空间电场强度的测试系统，其结构是：

以长1米、宽0.6米、高1.8米的长方体框架为基础框架1，基础框架1的各棱边上均设有尺寸刻度，基础框架1的上、下、左、右、后五个端面均由金属板材2覆盖且五面金属板材2全部接地，前端面敞开，构成金属测试机壳；

金属测试机壳内、位于中间高度位置处设置支承架3，金属放电板4水平放置、安装于支撑架上，场强检测探头5以t形支架的水平横杆5a安装在基础框架1顶部的前后棱边之间、可沿前后棱边左右向移动，场强检测探头5在t形支架的竖直导杆5b的杆端设置场强采集仪5c，用于测量金属放电板4通电后产生的电场强度，竖直导杆5b为在可伸缩构件并能够在水平横杆5a上前后向移动；

基础框架1的底部前后棱边具有与顶部棱边相同的结构，用于与场强检测探头5配合安装。

具体实施中，相应的结构设置也包括：

基础框架1的顶部前后棱边相对的一侧设有沿长度方向延伸的第一滑槽6，t形支架的水平横杆5a两端与第一滑槽6相适配、滑动设置于第一滑槽6中，能够沿第一滑槽6左右向移动；基础框架1底部的前后棱边与顶部前后棱边结构相同，能够与t形支架的水平横杆5a相适配；

t形支架的水平横杆5a长度方向上设有第二滑槽7，竖直导杆5b的顶端滑动安装于第二滑槽7中、能够沿第二滑槽7前后向移动。

场强采集仪5c的型号可选择德国安诺尼品牌的nf-5035场强仪或美国holiday品牌的hi-3604工频电磁场测量仪。

为便于测量记录，各棱边上的尺寸刻度采用统一标准。

具有上述结构的测试系统中，场强采集仪5c安装在t形支架上，并可随t形支架前后向及左右向移动，以便测试不同纵剖面的电场强度。t形支架前后棱边之间为可拆卸安装，当测完金属放电板4上部空间的电场强度后，将场强检测探头5整体拆卸下，再安装于基础框架1底部的前后棱边之间，继续测试金属放电板4下部空间的电场强度。

上述t形支架与棱边之间可拆卸安装具体采用的结构形式不做限制，此部分为本领域普通技术人员容易理解并易于实现的，不做赘述。

本发明的用于测量空间电场强度的测试系统的测试方法，是按如下步骤进行：

1)以测试系统的金属测试机壳模拟冰箱箱壳，向金属放电板4通入高压工频交流电，使金属放电板4周围产生电场；

2)将场强检测探头5的t形支架沿基础框架1顶部的前后棱边移动至最左端，并将竖直导杆5b拉长至场强采集仪5c直接接触在金属放电板4上，以该位置为初始位置，测量并记录初始位置的电场强度值，然后按照竖直棱边上的尺寸刻度、每间隔单位刻度逐次向上缩短竖直导杆5b，直至缩短至最高处、贴近金属测试机壳顶面，并记录下不同高度位置的电场强度值，完成第一个纵剖面的电场强度测试；

3)将场强检测探头5的t形支架沿基础框架1顶部的前后棱边每间隔单位刻度逐次向右移动，按照步骤2)的方法依次完成金属放电板4上部空间各纵剖面的电场强度测试；

4)将场强检测探头5安装至基础框架1底部前后棱边上，按照步骤2)及步骤3)的方法依次完成金属放电板4下部空间各纵剖面的电场强度测试，自此完成整个金属测试机壳内部空间的电场强度测试。

理论上金属放电板4通入交流电后，其产生的电场强度最大值位置应在金属放电板4表面，沿辐射状向周围散开，电场强度最小值位置应在无穷远处或在接地处，由于本金属测试机壳五个端面的金属板材2均已可靠接地，因此电场强度最小值即为机壳位置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。