
大氣電場(chǎng)儀是一種用于測量大氣電場(chǎng)強度及其變化的高精度雷電監測設備,采用場(chǎng)磨式感應原理,可實(shí)時(shí)測量地面大氣電場(chǎng)強度和極性變化。該設備基于導體在電場(chǎng)中產(chǎn)生感應電荷的原理,通過(guò)分析電場(chǎng)數據提前發(fā)出雷暴預警,廣泛應用于氣象臺站、航空航天、電力系統和石油化工等領(lǐng)域的雷電監測與防護。
大氣電場(chǎng)儀是用于測量大氣電場(chǎng)強度及其變化的設備,屬于大氣科學(xué)領(lǐng)域。當云中發(fā)生電荷分離時(shí),地面電場(chǎng)將發(fā)生相應的變化,其強度與云中電荷的積累量和分布有關(guān),因此通過(guò)測量地面大氣電場(chǎng)的變化,可以反演出高空云層電場(chǎng)的變化,對發(fā)生雷擊的危險性做出預報。該設備主要由電場(chǎng)探測探頭、電場(chǎng)數據處理機、中心數據處理機、客戶(hù)端數據顯示與分析軟件等組成。電場(chǎng)數據處理機可實(shí)時(shí)讀取當時(shí)的電場(chǎng)值,將電場(chǎng)儀測量的電場(chǎng)數據傳送到計算機由專(zhuān)用軟件分析處理,對局部地區潛在的雷暴活動(dòng)及靜電電擊的危險性做出短期預報。
在技術(shù)實(shí)現上,大氣電場(chǎng)儀基于導體在電場(chǎng)中產(chǎn)生感應電荷的原理,采用場(chǎng)磨式原理設計。傳感器由定片和動(dòng)片組成,動(dòng)片的旋轉使定片的感應電荷轉換為和大氣電場(chǎng)成正比的電壓量,電機轉速約1560轉每分鐘。電場(chǎng)儀傳感器的定片用來(lái)感應電荷,固定不動(dòng),動(dòng)片由電機驅動(dòng)旋轉并與地面相聯(lián)接,當動(dòng)片旋轉時(shí)定片交替暴露于大氣電場(chǎng)中,由此產(chǎn)生交變電信號,信號大小與大氣電場(chǎng)強度成正比。信號處理電路將交變電信號進(jìn)行放大等處理為系統所要求的信號,并采用相敏檢波方法區分電場(chǎng)的正負極性。為適應惡劣天氣使用,感應頭的外殼用鋁鑄成,各葉片鍍鉻防止生銹,感應片由有機玻璃柱支撐并裝有防水罩,電路板裝在密封的金屬盆內防止受潮。
大氣電場(chǎng)儀在氣象臺站、航空航天保障、石油化工、電力系統、森林防火、旅游景區等眾多領(lǐng)域具有重要應用。風(fēng)途大氣電場(chǎng)儀測量范圍覆蓋--100kv/m——100kv/m,精度±0.001%F.S,可通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通信模塊傳輸數據。通過(guò)建立風(fēng)途電場(chǎng)監測預警系統,可以對大氣電場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,在閃電即將發(fā)生之前發(fā)出警報,將閃電定位數據和大氣電場(chǎng)數據結合分析,更直觀(guān)的反映本地大氣電場(chǎng)變化和周邊閃電的發(fā)生狀況,實(shí)現對閃電的更精確預報。在黔中地區的實(shí)際應用中,大氣電場(chǎng)對雷電的報警提前量為1至26分鐘,平均約8分鐘,監測組網(wǎng)后的大氣電場(chǎng)變化對雷電移動(dòng)路徑預測有一定的指示意義。
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