Общие указания по эксплуатации

До начала работы с прибором необходимо ознакомиться с настоящим руководством по эксплуатации.

Прибор чувствителен к загрязнению электродов антенн, поэтому необходимо не реже раза в неделю при ежедневной эксплуатации протирать активные поверхности антенн тканью, смоченной в спирте ГОСТ 18300-87 и прослушивать в течение не менее 30 мин.

Внимание!

1. Во избежание повреждения электронного блока эту операцию выполнять только при выключенном питании и нажатой кнопке «СБРОС».

2. Для съемной антенны Эту операцию выполнять до подсоединения к электронному блоку.

Прибор чувствителен к внешним электростатическим полям, возникающим при электризации одежды оператора, электризации окружающих предметов из диэлектриков. Поэтому на операторе при проведении измерений должна быть хлопчатобумажная одежда или халат, а одежда из синтетики или шерсти обработана антистатиком. Электризующиеся предметы должны быть удалены на расстояние не менее 2 м.

Прибор чувствителен к повышенной влажности и измерениям температуры окружающего воздуха. Поэтому после перемещения прибора к месту измерений рекомендуется выдерживать его не менее 2 ч в новых условиях.

Указание мер безопасности

Имеющиеся в приборе электрические напряжения не превышают 12 В, соответственно, он не требует специальных мер по обеспечению требований безопасности по ГОСТ Р 51350-99 и ГОСТ 22261-94.

Прибор не является источником высокочастотных радиопомех, т.к. принцип его действия основан на усилении напряжения постоянного тока.

Подготовка прибора к работе

Проверьте срок действия поверки прибора.

При использовании батареи вставьте ее в специальный отсек, сняв заднюю крышку электронного блока.

Включите прибор. При этом должны загореться цифры на цифровом индикаторе. В случае, если на индикаторе высвечиваются «запятые», батарея питания разряжена и требует замены.

Выполнение измерений

Измерения напряженности электростатического поля в свободном пространстве.

В выбранной точке пространства измеряются три взаимно перпендикулярные проекции вектора напряженности поля E_x, E_y, E_z, а затем модуль вектора напряженности E по формуле:

E = √(E_x² + E_y² + E_z²) [кВ/м]

Для измерения напряженности электростатического поля в свободном пространстве выполните следующее:

-снимите крышку с антенны электронного блока и присоедините к ней съемную антенну;

-разместите прибор таким образом, чтобы центр съемной антенны (пересечение продольной и измерительной осей антенны) находился в измеряемой точке пространства;

-выберите виртуальную систему координат с центром в измеряемой точке и сориентируйте продольную ось антенны по одной из координат;

-включите электронный блок прибора, на индикаторе должно появиться произвольное число.

Установите показания прибора в нуль, для чего нажмите и отпустите кнопку «СБРОС». Если показания прибора превышают ± 0,2 кВ/м, то повторите установку с нуля.

Сразу после установки нуля, не перемещая антенну в пространстве, поверните ручку антенны на 180^о.

Считайте измеренное значение E_инд(_x_,_y_,_z₎. Знак при этом не учитывайте.

Примечание: Если на индикаторе высвечивается только единица старшего разряда, то это означает, что сигнал, наведенный электростатическим полем, превышает 199 кВ/м.

Повторите измерения для двух других координат.

Значение модуля вектора напряженности электростатического поля определяется по формуле E = √(E_x² + E_y² + E_z²).

Завершение работы с прибором

Выключите электронный блок, отсоедините съемную антенну и внешний источник питания.

Закройте приемную часть антенны электронного блока крышкой.

Выньте батарею (аккумулятор) из электронного блока, если предполагается длительно не использовать аккумулятор.

Лабораторная работа №3

Измерение уровня электромагнитного поля, создаваемого СВЧ печью малогабаритным микропроцессорным измерителем напряженности поля ИПМ-101М.

Общие указания

Настоящее руководство распространяется на измеритель напряженности поля малогабаритный микропроцессорный ИПМ-101М (далее – измеритель) и содержит описание его устройства, принцип действия, технические характеристики, а также сведения, необходимые для правильной эксплуатации (использования, транспортирования, хранения, технического обслуживания) и поддержания в готовности к применению.

Перед работой с измерителем внимательно ознакомьтесь с правилами эксплуатации и органами управления прибора.

В работе могут быть использованы следующие обозначения и сокращения:

АП – антенна-преобразователь;

ЭМП – электромагнитное поле;

НМП – напряженность магнитного поля;

НЭП – напряженность электрического поля;

ППЭ – плотность потока энергии;

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

Назначение

Измеритель предназначен для измерения напряженности переменного электрического поля, напряженности переменного магнитного поля и плотности потока энергии электромагнитного поля.

Рабочие условия эксплуатации:

-температура окружающего воздуха от 20 ± 5 ^оС;

-относительная влажность воздуха 30-80 %;

-атмосферное давление 84-106 кПа (630-795 мм.рт.ст.).

Технические характеристики

Технические характеристики измерителя в составе с антенной-преобразователем E 01.

В составе с АП Е01 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,2 м следующих параметров электромагнитного поля:

-среднеквадратического значения модуля вектора напряженности электрического поля (НЭП) способом направленного приема;

-плотности потока энергии (ППЭ) плоской электромагнитной волны путем пересчета измеренного значения НЭП в ППЭ.

Измеритель обеспечивает измерение НЭП и ППЭ на частотах от 30 кГц до 1,2 ГГц и от 2,4 до 2,5 ГГц.

Технические характеристики измерителя в составе с антенной-преобразователем E 02.

В составе с АП Е02 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,05 м следующих параметров электромагнитного поля:

Измеритель обеспечивает измерение НЭП и ППЭ на частотах от 30 кГц до 1,2 ГГц и от 2,4 до 2,5 ГГц.

Технические характеристики измерителя в составе с антенной-преобразователем Н01.

В составе с АП Н01 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,2 м среднеквадратического значения модуля вектора напряженности магнитного поля (НМП) способом направленного приема.

Измеритель обеспечивает измерение НМП на частотах от 30 кГц до 3 МГц.

Технические характеристики измерителя в составе с антенной-преобразователем Н02.

В составе с АП Н02 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,2 м среднеквадратического значения модуля вектора напряженности магнитного поля (НМП) способом направленного приема.

Измеритель обеспечивает измерение НМП на частотах от 1 МГц до 50 МГц.

Устройство и принцип работы

Измеритель ИПМ-101М состоит из антенн-преобразователей (АП) и устройства отсеченного УО-101М. Каждая АП подключается к УО-101М через соответствующий адаптер с ПЗУ, в которое записаны индивидуальные характеристики антенны.

Указание мер безопасности

В связи с тем, что измеритель не содержит источников высокого напряжения и не подключается к электросетям, работа с измерителем электробезопасна.

При эксплуатации измерителя и его поверке необходимо соблюдать правила безопасности при работе с СВЧ-источниками. При интенсивном излучении, превышающем уровень, регламентированный ГОСТ 12.1.006-84, необходимо применять защитные средства (защитные очки, специальные костюмы, поглощающие и защитные экраны и т.д.).

Порядок работы

Достаньте из футляра устройство отсчетное УО-101М, АП необходимого типа с соответствующим адаптером. Подключите АП к адаптеру, а адаптер к УО-101М. Адаптер содержит ПЗУ, в котором записаны индивидуальные характеристики АП. В связи с этим, необходимо обращать внимание, чтобы тип и номер АП, указанные на адаптере, совпадал с типом и номером используемой АП.

Включите питание измерителя. Для этого тумблер питания на торцевой части УО-101М переведите в положение ближнее к лицевой панели. При этом на экране индикатора УО-101М появится заставка, на которой в верхней строке будет отображен тип, а в нижней – номер подключенной АП.

Нажмите несколько раз на кнопку «РАБОТА». После прохождения времени установления рабочего режима, равного 3 мин, измеритель будет готов к проведению измерений.

Обратите внимание на символ в сегменте 16 индикатора (правый нижний угол). Если темный участок символа составляет 1/4 от его высоты, то это означает, что ресурс батареи не превышает 25% и скоро может потребоваться замена батареи. Если батарея полностью истощит свой ресурс, на экране появится надпись «ЗАМЕНИТЕ БАТАРЕИ», а измеритель перестанет реагировать на нажатие любых кнопок управления. В этом случае необходимо немедленно заменить батареи.

Проведение измерений.

Установите УО-101М кнопками «ВВЕРХ» и «ВНИЗ» значение частоты ближайшее к частоте исследуемого поля. Однократное нажатие на любую кнопку переводит измеритель в режим индикации текущего значения частоты. Дальнейшие нажатия изменяют частоту на один интервал, используемой частотной сетки. Удерживание в нажатом состоянии позволяет быстро изменять частоту, а также переходить из одного частотного диапазона в другой. Если измеряемое поле имеет сложный спектральный состав, устанавливается среднее значение частот спектральных составляющих.

Измерения могут проводиться при различных постоянных времени измерения, обозначенных символами «F», «S» или «N». В большинстве случаев следует использовать постоянную времени «N» (Normal – нормально, ~2 сек.). При проведении измерений при малых уровнях сигнала или при высокой нестабильности измеряемого поля следует использовать постоянную измерений «S» (Slow – медленно, ~4 сек.). Для проведения оперативных измерений, например, при движении, следует использовать постоянную времени «F» (Fast – быстро, ~1 сек.).

Установка постоянной времени осуществляется следующим образом. Кратковременно нажать на кнопку «УСТАНОВКИ». С помощью кнопки «ВНИЗ» выбрать в качестве редактируемого параметра символ постоянной времени (на него будет направлен острый угол символа «<» в свободном сегменте нижней строки). Установить необходимое значение постоянной времени, перебирая возможные значения при помощи кнопки «ВВЕРХ»: В/м или Вт/см² для АП E01 и E02; А/м для Н01 и Н02.

Проведение измерений в случае линейной поляризации измеряемого поля производится в режиме проекции вектора напряженности поля на измерительную ось АП. Чтобы перевести УО-101М в этот режим необходимо установить символ «1D». Для этого нужно кратковременно нажать на кнопку «УСТАНОВКИ». С помощью кнопки «ВНИЗ» выбрать в качестве редактируемого параметра символ режима измерения (на него будут направлены острые углы символов «<» и «>» в свободных сегментах нижней строки). Установить необходимый режим измерения, перебирая возможные значения при помощи кнопки «ВВЕРХ».

Возьмите в одну руку УО-101М, а в другую – АП. Внесите АП на вытянутой руке в исследуемое поле.

Для определения среднеквадратического значения модуля вектора напряженности линейно поляризованного поля в выбранной точке пространства необходимо при нажатой кнопке «РАБОТА» изменять ориентацию измерительной оси АП в пространстве до тех пор, пока на индикаторе УО-101М не будет достигнуто максимальное значение. Отпустите кнопку «РАБОТА». При этом показание индикатора будет равно среднеквадратическому значению модуля вектора напряженности поля в данной точке пространства.

Для измерения ППЭ плоской линейно поляризованной электромагнитной волны при помощи АП типов Е01 или Е02 следует выбрать единицу измерения Вт/см². Далее, при нажатой кнопке «РАБОТА» следует изменять ориентацию измерительной оси АП в пространстве до тех пор, пока на индикаторе УО-101М не будет достигнуто максимальное значение. Отпустите кнопку «РАБОТА». При этом индикатора будет равно среднему значению ППЭ в данной точке пространства.

При проведении измерений следует оценить изменение показаний измерителя при повороте АП относительно оси ручки на 180^о. Если изменение показаний превышает 10%, необходимо проводить измерения в режиме 3D.

Если поляризация измеряемого поля неизвестна, измерения производятся в режиме трехортогональных измерений. Для этого необходимо установить символ «Для этого необходимо установить символ «3D». После этого при каждом нажатии кнопки «РАБОТА» будет запускаться процедура трехортогонального измерения, состоящая из 6-ти циклически повторяющихся измерений проекции вектора напряженности поля на измерительную ось АП. Справа от символа «3D» появится порядковый номер измерения в цикле. Перед началом измерений номер должен быть равен 0 или 6. Если номер измерения не равен 0 или 6, следует установить 6 несколькими нажатиями кнопки «РАБОТА».

Каждое измерение выполняется одинаково и отличается различным направлением измерительной оси АП в точке измерения. Необходимо установить АП в требуемое положение, нажать и удерживать кнопку «РАБОТА». При этом порядковый номер измерения увеличится на единицу. Когда показания УО-101М стабилизируется, необходимо отпустить кнопку «РАБОТА».

Для определения среднеквадратического значения модуля вектора НЭП или НМП в некоторой точке пространства О необходимо выполнить следующую последовательность действий.

-Выберите в точке О три взаимно ортогональные оси Ox, Oy и Oz.

-Проведите 1-е измерение, установив АП в точку О и направив измерительную ось АП параллельности Ox.

-Проведите 2-е измерение, повернув АП на 180^о относительно оси ручки, удерживая направление измерительной оси АП параллельно оси Ox.

-Проведите 3-е измерение, установив АП в точку О и направив измерительную ось АП параллельно оси Oy.

-Проведите 4-е измерение, повернув АП на 180^о относительно оси ручки, удерживая направление измерительной ось АП параллельно оси Oy.

-Проведите 5-е измерение, установив АП в точку О и направив измерительную ось АП параллельно оси Oz.

-Проведите 6-е измерение, повернув АП на 180^о относительно оси ручки, удерживая направление измерительной ось АП параллельно оси Oz.

После проведения 6-го измерения раздастся звуковой сигнал, означающий, что процедура измерения завершена, а показание индикатора будет равно среднеквадратическому значению модуля вектора напряженности поля в данной точке пространства.

Для измерения ППЭ плоской линейно поляризованной электромагнитной волны при помощи АП типов Е01 или Е02 следует выбрать единицу измерения Вт/см². Далее следует выполнить последовательность действий, указанные выше. После проведения 6-го измерения раздастся звуковой сигнал, означающий, что процедура измерения завершена, а показание индикатора будет равно среднему значению ППЭ в данной точке пространства.

После окончания работы с измерителем необходимо выключить питание. Для этого тумблер питания на торцевой части УО-101М переведите в положение от лицевой панели, разъединить составные части прибора и уложить в футляр. Допускается не отсоединять адаптер от АП.

Условия проведения работы.

Стенд для проведения измерений уровня СВЧ излучения состоит из источника излучения – микроволновая печь (частота излучения 1450МГц, максимальная выходная мощность 800 Вт), координатное устройство, позволяющее регистрировать перемещение АП в пространстве и измеритель СВЧ сигнала ИПМ-101М. Координатное устройство выполнено в виде планшета, на который нанесена координатная сетка. В качестве нагрузки в СВЧ печи используется огнеупорный кирпич. На столешнице устанавливаются сменные защитные экраны, выполненные из следующих материалов:

- сетка из оцинкованной стали с ячейками 50 мм;

- сетка из оцинкованной стали с ячейками 10 мм;

- лист алюминиевый;

- полистирол;

- резина;

- ДВП;

- оргстекло.

При выполнении лабораторной работы должны быть выполнены следующие требования безопасности:

1. К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторного стенда, принципом действия и мерами безопасности при проведении измерений.

2. Запрещается работать с открытой дверцей СВЧ печи.

3. Запрещается самостоятельно регулировать, ремонтировать панель управления, дверь или какие-либо другие части печи.

4. СВЧ печь должна быть заземлена (занулена).

5. Не допускается включение и работа печи без нагрузки.

6. СВЧ печь предназначена только для проведения лабораторной работы.

Порядок выполнения работы

1. Включение микроволновой печи.

Для выбора необходимой мощности следует установить ручку управления переменной мощности печи (находится на лицевой панели печи справа вверху) на заданном уровне. Далее следует установить время ее работы с помощью ручки таймера (находится на лицевой панели печи справа под ручкой управления мощности). С ее помощью можно установить время работы СВЧ печи до 35 мин. Рекомендуемое время измерений не более 10 мин. После установки времени СВЧ печь включается автоматически. После окончания времени работы печь выключится автоматически. Если во время измерений необходимо остановить работу СВЧ печи, следует перевести ручку таймера в нулевое положение.

2. Измерение уровня СВЧ излучений в зависимости от расстояния до источника.

Установить антенну СВЧ сигнала на нулевую отметку главной оси координатной сетки. Включить печь СВЧ и провести несколько измерений уровня СВЧ излучения, изменяя расстояние от печи до антенны с шагом 5 см согласно варианту задания.

3. Измерение свойств защитных экранов.

Поместить антенну на указанном в задании расстоянии главной оси от печи СВЧ. Зафиксировать показания прибора. Далее поочередно установить защитные экраны измерить уровень СВЧ излучения.

Экспериментальные данные по пунктам 1-3 занести в протокол и провести их обработку.

Для расчета эффективности экранирования использовать соотношение

L = 20 lg (U₀/U_э) [дБ],

где U0 – показания прибора без экрана

Uэ – показания прибора с экраном.

На основании полученных значений плотности потока энергии рассчитать время безопасного пребывания на различных расстояниях от СВЧ печи (Т = 2/W, час), а также расстояние от СВЧ печи, на котором обеспечивается безопасная работа в течение рабочего дня (8 час.) без применения защитных средств. Также провести сравнительный анализ защитных свойств исследуемых материалов.

Варианты заданий

№ п/п	Значения мощности, Вт	Расположение антенны по оси X, см	Расположение антенны по оси Y, см	Расположение антенны по оси Z, см	Расстояние антенны от экранов, см
1.	800	10	±5; ±10; ±20	15	5
2.	700	15	±5; ±10; ±20	20	3
3.	600	5	±5; ±10; ±20	12	4
4.	800	10	0	10;15;20;25	3
5.	700	20	0	10;15;20;25	5

Примечание: при измерении свойств защитных экранов антенна устанавливается на высоте, указанной в п. «Расположение по оси Z»

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 129; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67

Мы поможем в написании ваших работ!