一种三维光学通道电磁场移动扫描测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空间电磁场检测技术领域，尤其是涉及一种三维光学通道电磁场移动扫描测量系统。
【背景技术】
[0002]电力系统的安全生产关乎到国家的经济建设和国家安全，而电力系统的生产安全决定于电气设备的运行状况。通过电磁场三维移动扫描能够对电气设备故障电流和电压所形成的空间电磁场进行检测，获得电气设备的故障特征信息，从而判断出电气设备的故障位置和故障类型。在电气设备故障检测技术中，准确获得电流和电压所形成的空间电磁场信息，是故障定位的核心技术之一。现有的空间电磁场检测技术是，通过空心线圈感应出空间磁场信号，将信号输入到一个滤波器中，然后通过模拟电路进行信号幅度的检测，然后显示到数码管或者液晶显示器上。2013年7月10日中国专利局公开了申请号为ZL201110413005.3名称为“一种数字锁定型空间磁场检测系统”的发明专利说明书。其技术方案公开了一种数字信号锁定型空间磁场检测系统，该系统由空心线圈、空间磁场信号预制单元、预制信号发生器、数字锁定信号处理单元组成，空心线圈将磁场信号转换为电压信号后，传输到空间磁场信号预制单元，空间磁场信号预制单元将信号传输到数字锁定信号处理单元，数字锁定信号处理单元根据信号特征实时调整空间磁场信号预制单元和预制信号发生器，构成信号闭环反馈结构，数字锁定信号处理单元接收并对空间磁场信号和预制信号进行计算，在液晶显示器上显示，同时驱动数字/模拟转换器，实时输出与空间磁场信号成比例的模拟电压信号。但是该发明还有不足之处，表现在于:(I)该方法只能测量一维磁场；(2)磁场测量值是对于穿过空心线圈空间磁场的面积分，无法实现对微小点的磁场和电场测量；(3)无法实现三维电磁场的重现。
【实用新型内容】
[0003]为了解决目前空间电磁场检测技术只能测量一维磁场，无法实现对微小点的磁场和电场测量以及无法实现三维电磁场重现的不足，本实用新型提出了一种三维光学通道电磁场移动扫描测量系统，包括三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统、三维光学单通道磁场移动扫描测量系统、三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统，其特征在于，三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统为三维磁场矩阵通道光学传感单元23安置于三维移动和位置数据输出平台25的光学传感支撑杆26上，三维移动和位置数据输出平台25由光学传感支撑杆26、X轴导轨27、X轴电动移动和位置数据输出模块28、Y轴导轨29、Y轴电动移动和位置数据输出模块30、Z轴导轨31和Z轴电动移动和位置数据输出模块32组合而成，其中X轴导轨27和X轴电动移动和位置数据输出模块28安置于Y轴导轨29和Y轴电动移动和位置数据输出模块30之上，Z轴导轨31和Z轴电动移动和位置数据输出模块32安置于X轴导轨27和X轴电动移动和位置数据输出模块28之上，零磁场屏蔽空腔24安装于空腔支撑座42上，零磁场屏蔽空腔24安置于被测磁场的外部边缘处，三维移动和位置数据输出平台25通过传输电缆与位置数据处理单元34连接，位置数据处理单元34通过USB接口与工业控制机计算机35连接，三维磁场矩阵通道光学传感单元23的输入接口通过光纤33与智能调制矩阵功率光源14连接，三维磁场矩阵通道光学传感单元23的输出接口通过光纤33与三维电磁场光学信息单元15连接，三维电磁场光学信息单元15通过USB接口与工业控制机计算机35连接。
[0004]—种三维光学通道电磁场移动扫描测量系统，包括三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统、三维光学单通道磁场移动扫描测量系统、三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统，其特征在于，三维光学单通道磁场移动扫描测量系统为三维磁场单通道光学传感单元16安置于三维移动和位置数据输出平台25的光学传感支撑杆26上，三维移动和位置数据输出平台25由光学传感支撑杆26、X轴导轨27、X轴电动移动和位置数据输出模块28、Y轴导轨29、Y轴电动移动和位置数据输出模块30、Z轴导轨31和Z轴电动移动和位置数据输出模块32组合而成，其中X轴导轨27和X轴电动移动和位置数据输出模块28安置于Y轴导轨29和Y轴电动移动和位置数据输出模块30之上，Z轴导轨31和Z轴电动移动和位置数据输出模块32安置于X轴导轨27和X轴电动移动和位置数据输出模块28之上，零磁场屏蔽空腔24安装于空腔支撑座42上，零磁场屏蔽空腔24安置于被测磁场的外部边缘处，三维移动和位置数据输出平台25通过传输电缆与位置数据处理单元34连接，位置数据处理单元34通过USB接口与工业控制机计算机35连接，三维磁场单通道光学传感单元16的输入接口通过光纤33与智能调制矩阵功率光源14连接，三维磁场单通道光学传感单元16的输出接口通过光纤33与三维电磁场光学信息单元15连接，三维电磁场光学信息单元15通过USB接口与工业控制机计算机35连接。
[0005]—种三维光学通道电磁场移动扫描测量系统，包括三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统、三维光学单通道磁场移动扫描测量系统、三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统，其特征在于，三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统为三维电场矩阵通道光学传感单元40安置于三维移动和位置数据输出平台25的光学传感支撑杆26上，三维移动和位置数据输出平台25由光学传感支撑杆26、X轴导轨27、X轴电动移动和位置数据输出模块28、Y轴导轨29、Y轴电动移动和位置数据输出模块30、Z轴导轨31和Z轴电动移动和位置数据输出模块32组合而成，其中X轴导轨27和X轴电动移动和位置数据输出模块28安置于Y轴导轨29和Y轴电动移动和位置数据输出模块30之上，Z轴导轨31和Z轴电动移动和位置数据输出模块32安置于X轴导轨27和X轴电动移动和位置数据输出模块28之上，零电场屏蔽空腔41安装于空腔支撑座42上，零电场屏蔽空腔41安置于被测磁场的外部边缘处，三维移动和位置数据输出平台25通过传输电缆与位置数据处理单元34连接，位置数据处理单元34通过USB接口与工业控制机计算机35连接，三维电场矩阵通道光学传感单元40的输入接口通过光纤33与智能调制矩阵功率光源14连接，三维电场矩阵通道光学传感单元40的输出接口通过光纤33与三维电磁场光学信息单元15连接，三维电磁场光学信息单元15通过USB接口与工业控制机计算机35连接。
[0006]本实用新型的有益效果在于，提出一种三维光学通道电磁场移动扫描测量系统，采用三维磁光效应和三维电光效应，能够在三维上同时测量空间磁场和电场；实现了空间电磁场的三维重现；采用完全的光学元件和光学传感材料，对于空间电场和磁场不产生扰动，测量得到的数据是完全真实的；能够测量微小点的磁场和电场。
【附图说明】
[0007]图I为三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统结构图；
[0008]图2为三维光学矩阵通道磁场测量结构图；
[0009]图3为三维光学矩阵通道磁场测量结构正视图；
[0010]图4为三维光学矩阵通道磁场测量结构俯视图；
[0011]图5为三维光学矩阵通道磁场测量结构侧视图；
[0012]图6为三维光学单通道磁场移动扫描测量系统的结构图；
[0013]图7为三维光学单通道磁场测量结构图；
[0014]图8为三维光学单通道磁场测量结构正视图；
[0015]图9为三维光学单通道磁场测量结构俯视图；
[0016]图10为三维光学单通道磁场测量结构侧视图；
[0017]图11为三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统结构图；