Измеритель индукции магнитного поля

 

Измеритель индукции магнитного поля промышленной частоты предназначен для индивидуального контроля уровня индукции магнитного поля промышленной частоты, воздействующего на обслуживающий персонал электроустановок переменного тока, а также для измерения индукции магнитного поля в жилых, производственных помещениях, на рабочих местах, на открытой местности.

Задача полезной модели - создание устройства для оценки уровня индукции магнитного поля, воздействующего на людей за период времени их нахождения или работы в электромагнитном поле. Это достигается путем накопления, суммирования и сохранения данных в привязке к текущему времени для индивидуального контроля и учета воздействия электромагнитных полей на людей, в том числе обслуживающих электроустановки переменного тока.

В измеритель индукции магнитного поля, состоящий из корпуса, первичного преобразователя магнитной индукции, усилителей, аналого-цифрового преобразователя, процессора и источника питания дополнительно введены блок оперативной памяти, электронные часы и контроллер. Блок оперативной памяти выполнен в виде узла, перепрограммируемого для каждого очередного индивидуума из обслуживающего персонала или повторного воздействия магнитного поля на одного и того же человека.

1 н.п. ф., 1 схема

Измеритель индукции магнитного поля промышленной частоты предназначен для индивидуального контроля уровня индукции магнитного поля промышленной частоты, воздействующего на обслуживающий персонал электроустановок переменного тока (линии электропередач, распределительные устройства и т.п.), а также для измерения индукции магнитного поля в жилых и производственных помещениях, на рабочих местах, на открытой местности.

Проблема вредного воздействия электромагнитной индукции на человека возникла во второй половине XX века в связи с возросшей ролью техногенных источников электромагнитной индукции, таких как линии электропередач, особенно высоковольтные; электрораспределительные устройства; электроизмерительные устройства, устройства для индукционной и диэлектрической обработки различных материалов; радиостанции, телевизионные станции, в быту и т.п.

Воздействие электромагнитной индукции на живой организм - тепловое и специфическое. Тепловое воздействие - в электромагнитном поле молекулы и атомы поляризуются, а полярные молекулы (вода) ориентируются по направлению электромагнитного поля; в электролитах (кровь, плазма) возникают ионные токи и происходит нагрев тканей. В диэлектриках: сухожилия, хрящи, кости - возможен нагрев за счет поляризации молекул. В результате наблюдается изменение структуры клеток крови, отмечены изменения в эндокринной системе. Тепловое воздействие может стать причиной ряда трофических заболеваний (нарушение питания тканей: ломкость ногтей, волос и т.д.), нарушений центральной нервной системы, сердечно - сосудистой системы; есть опасность воздействия на иммунитет.

Известны феррозондовые трехкомпонентные магнитометры, содержащие магниточувствительный датчик с тремя ортогонально ориентированными феррозондами, подключенными соответственно к входам устройств выделения и преобразования полезного четно-гармонического сигнала в аналоговые или в

кодовые эквиваленты, индицируемые регистрирующим устройством (Семенов Н.М, Яковлев Н.И. Цифровые феррозондовые магнитометры. Л. Энергия, 1978, с.130-136).

Известен малогабаритный измеритель магнитного поля П3-70 для оперативного контроля электромагнитных полей в производственных зонах, помещениях и на рабочих местах. Измеритель основан на одновременном измерении всех пространственных координат поля и является прибором с непрерывной визуальной индикацией измеряемого в каждый момент времени значения. Измеритель ПЗ-70 зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений №35709-07.

Известен измеритель магнитного поля ИМП-05 для измерения среднеквадратического значения магнитной индукции (плотности магнитного потока) электромагнитных полей, создаваемых различными техническими средствами, а также для измерения индукции переменного магнитного поля в жилых, учебных и производственных помещениях и на открытой местности. Измерения проводятся по трем пространственным составляющим путем автоматического вычисления вектора магнитной индукции. Измеритель состоит из двух блоков - ИМП-05/1 и ИМП-05/2 и внешнего сетевого источника питания БПИ-03. Размеры каждого из блоков: 320×90×45 мм, масса каждого из блоков - не более 2 кг. Измеритель ИМП-05 зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений, №17289-03.

За прототип принят измеритель магнитного поля ИМП-05, имеющий сходство с предлагаемым техническим решением по конструкции и по назначению. Однако, измеритель магнитного поля ИМП-05 не позволяет оценивать влияние магнитной индукции на людей за время их нахождения или работы в электромагнитном поле. Измеритель также не позволяет накапливать, суммировать и сохранять результаты измерения воздействия электромагнитных полей на людей, обслуживающих электроустановки переменного тока (линии электропередач, распределительные устройства и т.п.) Измеритель магнитного поля ИМП-05 громоздок по размерам и сложен для работы.

Задача полезной модели - создание устройства для оценки уровня индукции магнитного поля, воздействующего на людей за период времени их нахождения

или работы в электромагнитном поле. Это достигается путем накопления, суммирования и сохранения данных в привязке к текущему времени для индивидуального контроля и учета воздействия электромагнитных полей на людей, в том числе обслуживающих электроустановки переменного тока (линии электропередач, распределительные устройства и т.п.).

Поставленная задача решается тем, что в измерителе индукции магнитного поля, состоящем из корпуса, первичного преобразователя магнитной индукции в виде трехкомпонентного датчика магнитной индукции, усилителей, аналого-цифрового преобразователя, процессора и источника питания, в измеритель дополнительно введены блок оперативной памяти, электронные часы и контроллер. Электронные часы соединены через процессор с блоком оперативной памяти прямой и обратной связью, а блок оперативной памяти соединен через процессор прямой и обратной связью с аналого-цифровым преобразователем и прямой и обратной связью через контроллер с компьютером, подключаемым на время передачи данных об уровне магнитной индукции и времени воздействия магнитного поля на каждого человека, обслуживающего объект.

Блок оперативной памяти выполнен в виде узла, перепрограммируемого для каждого очередного индивидуума из обслуживающего персонала или повторного воздействия магнитного поля на одного и того же человека. Блок оперативной памяти служит для индивидуального контроля и учета воздействия магнитного поля путем суммирования, накопления и сохранения информации об уровне магнитной индукции и текущем времени нахождения индивидуума в условиях воздействия магнитного поля.

На фигуре представлена структурная схема измерителя магнитного поля. В корпусе 1 установлены первичный преобразователь магнитной индукции 2 в виде трехкомпонентного датчика магнитной индукции, масштабные усилители 3, 4, 5, аналого-цифровой преобразователь 6, процессор 7, блок оперативной памяти 8, электронные часы 9, контроллер 10, источник питания (аккумуляторная батарея) 11 и светодиодный индикатор 12.

Работает измеритель магнитного поля следующим образом.

Магнитное поле воздействует на трехкомпонентный датчик 2, преобразующий величину индукции магнитного поля по трем координатным осям в электрические сигналы:

где Bx, By , Bz - значение индукции магнитного поля по осям координат X, Y, Z, - частота магнитного поля.

Масштабные усилители 3, 4, 5 масштабируют эти электрические сигналы по уровням соответствующим входам многоканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, преобразующего сигнал в двоичный код, поступающий на процессор 7, осуществляющий цифровую обработку сигнала и вычисление модуля вектора магнитной индукции по формуле:

Полученная информация усредняется процессором за определенный промежуток времени и в виде цифрового кода записывается на сохранение в блок оперативной памяти 8 одновременно с показаниями электронных часов 9 о текущем времени процесса измерения.

Электронные часы 9 соединены через процессор 7 с блоком оперативной памяти 8 прямой и обратной связью, а блок оперативной памяти 8 соединен через процессор 7 прямой и обратной связью с аналого-цифровым преобразователем 6 и прямой и обратной связью через контроллер 10 с компьютером, подключаемым на время передачи данных об уровне магнитной индукции и времени воздействия магнитного поля на каждого человека, обслуживающего объект. Прямая связь между процессором 7, блоком оперативной памяти 8, электронными часами 9 и связь с компьютером через контроллер 10 осуществляются для передачи данных в компьютер, а обратная связь осуществляется для введения данных из компьютера в блок оперативной памяти 8, процессор 7 и электронные часы 9.

Структура организации оперативной памяти - последовательный ряд за 10-30 минут усредненных значений индукции магнитного поля, приведенных по времени к продолжительности рабочей смены.

Режим работы измерителя магнитной индукции (установки времени усреднения) задается от внешнего временно подключаемого компьютера через контроллер 10. Контроллер 10 выполняет следующие функции: связь измерителя с внешним компьютером, передача собранных данных, синхронизация работы электронных часов, установка режимов работы и введение в оперативную память от компьютера ранее полученной информации.

Источник питания измерителя - встроенная аккумуляторная батарейка 11, подзаряжаемая от внешнего источника питания. Контроль за зарядкой аккумуляторной батарейки осуществляется по светодиодному индикатору 12.

Малогабаритный измеритель магнитной индукции разработан научно-производственным центром «ИНОКС» (г.Новосибирск) и предназначен для использования в качестве индивидуального дозиметра для контроля уровня индукции магнитного поля промышленной частоты, воздействующего на обслуживающий персонал электроустановок переменного тока (линии электропередач, распределительные устройства и т.п.). Благодаря компактности исполнения измеритель вмещается в корпус размером 110×55×30 мм и имеет вес около 150 грамм.

1. Измеритель индукции магнитного поля, включающий корпус, первичный преобразователь магнитной индукции в виде трехкомпонентного датчика магнитной индукции, усилители, аналого-цифровой преобразователь, процессор и источник питания, отличающийся тем, что в него дополнительно введены блок оперативной памяти, электронные часы и контроллер, причем электронные часы соединены через процессор с блоком оперативной памяти прямой и обратной связью, а блок оперативной памяти соединен через процессор прямой и обратной связью с аналого-цифровым преобразователем и прямой и обратной связью через контроллер с компьютером, подключаемым на время передачи данных об уровне магнитной индукции и времени воздействия магнитного поля на каждого индивидуума из обслуживающего персонала.

2. Измеритель индукции магнитного поля по п.1, отличающийся тем, что блок оперативной памяти выполнен в виде узла, перепрограммируемого для каждого очередного индивидуума из обслуживающего персонала или повторного воздействия магнитного поля на одного и того же человека для суммирования, накопления и сохранения информации об уровне магнитной индукции и текущем времени нахождения каждого индивидуума в условиях воздействия магнитного поля.



 

Похожие патенты:

Стенд демонстрационный настенный для презентации электромагнитной индукции относится к средствам обучения учащихся в учебных заведениях различного уровня, а именно к техническим средствам, предназначенным для демонстрации электромагнитной индукции при изучении физики

Полезная модель относится к технике магнитного и электромагнитного экранирования при проведении биологических, биофизических и медико-биологических исследований в области изучения влияния магнитных полей на биологические и биофизические объекты

Полезная модель относится к области медицины и медицинской техники, а именно - к устройствам для подвода электрического поля с использованием переменного импульсного тока в электротерапевтических устройствах
Наверх