电磁辐射的检测方法范例6篇

电磁辐射的检测方法

电磁辐射的检测方法范文1

关键词:防电磁辐射服装;屏蔽;测试方法;辐射危害

1 电磁辐射的概念及其放射源

电磁辐射是一种普遍的物理现象,它是由空间共同移动的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生的。换句话说:电磁辐射就是指“能量以电磁波的形式由放射源发射到空间的现象”。

电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源,来自某些自然现象,如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化!我们所一直关注的电磁辐射源,其实只是电磁辐射源的其中一种,即:人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备,其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。

2 电磁辐射对人体的危害

1998 年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来,我们可以把电磁辐射对人体的危害分为:热效应,非热效应和积累效应三种。

3 防电磁辐射服装织物及面料

防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时,应了解防护服装所采用的面料,及其工作原理。www.133229.Com由于电磁辐射的频率高低不同,所以我们必须按其高频和低频辐射的特点,用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性,所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生,而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。

制成方法:利用金属材料,如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装;利用金属纤维和其他纤维混纺成纱,再织成布。

3.1 防辐射织物、面料的一般分类及特点

目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种,工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能,使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用:

(1) 合金纤维混纺:采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物,具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。

特点:透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。

适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。

(2) 多离子织物:采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上,形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。

特点:柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。

适用范围:可以制成t恤、内衣、床单、蚊帐等。

(3) 金属化织物:采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层,形成电磁屏蔽织物。

特点:镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中,金属化织物是目前国内外最新一代技术产品,比前两种织物更具有以下显著特点:工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。

3.2 屏蔽高频电磁辐射面料的类型

3.2.1 混纺梭织屏蔽布

外表与普通面料一样,采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成,屏蔽纤维直径只有头发的1/12,比蚕丝还细腻柔软。 

此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%(30db以上),同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。 

3.2.2 纳米离子屏蔽布

采用高科手段,将金属纳米离子置入到织物的内部,从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%(70db以上),防辐射能力强,适合电子电器内部防辐射;电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护,可作为机器设备的覆盖物,或制成衣服的夹层,只可轻轻擦洗,不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用:能促进和改善人体浅表组织微循环,增强人体的新陈代谢,对机体具有良好的保健作用。

3.3 检测防电磁辐射面料的一般方法

(1) 测导电性

用万用表检测到有良好的导电性,普通面料则没有导电性。

(2) 用火烧屏蔽布

混纺布会剩下一层屏蔽丝网;而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。

(3) 使用手持式电磁辐射测试仪

有辐射时红灯亮,用防辐射布挡住后,绿灯亮,表明辐射已被屏蔽。

(4) 包裹测试发

将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。

3.4 db和屏蔽率的换算

db和屏蔽率的换算率是:3db50%;6db75%;9db87.5%;

12db93.75%;30db99.9%;70db99.9999%;

3.5 防辐射服db值是否越高越好 

答案是否定的。作为防辐射服装,首先要有服装的基本性能,比如可洗涤,透气性,穿着舒适性,同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达,发射台等特殊高辐射场合,美国军用标准规定大于15db。一般家用电器,如防电脑,微波炉等的辐射,由15db即可。大于60db,99%的织物表面上可以包住手机的辐射,但大多是电镀金属的织物,洗涤几次就不行了。

4 防电磁辐射服装发展现状及其展望

目前市场防辐射服装品种单一的情况,但我们可以将研发制作方向分为:金融、广电、it、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。 在接下来的产品中,我们不仅要注意产品的防电磁射功能,同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。

我们必须注意到,目前市场上出现的防辐射服装仍存在一定的发展问题,如:品种太过单一、品种不全、屏蔽效果参差不齐且多为妇女防护用品如吊带、连衣裙等。二是针对防辐射服装世界上并未形成标准化的计算单位和检测方法。三是具有防辐射功能织物原理均为反射和吸收两种,而面料一般只有三种,要想达到令人更加满意的效果我们必须研发更新更好的材料,至于什么材料可以更好的使防电磁辐射功能在服装中进行应用,这仍有待进一步的研究。

据了解,中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们,动手制作检测设备,从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律,三年来,渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目,如果通过国家认证,将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来,人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。

参考文献

[1]刘国华, 王文祖. 电磁辐射防护织物的开发[j]. 产业用纺织品, 2003, 21,(6).

[2]王进美, 田伟. 健康纺织品开发与应用[m]. 北京:中国纺织出版社, 2005.

电磁辐射的检测方法范文2

第二条凡在本市行政区域内从事带有本条第二款所列电磁辐射作业活动的单位和个人,必须遵守本办法。

本办法所指电磁辐射,是指广播电视设施、无线通讯设施和雷达等在信息传递中发射的电磁波,高压送变电设施、电气化铁路、城市轨道交通在运行中产生的电磁辐射,以及工业、科学、医疗设备应用中产生的电磁辐射。

第三条市环境保护行政主管部门对本市行政区域内的电磁辐射污染防治实施统一监督管理。

市无线电管理、广播电视、电力、信息产业、民航、铁路、卫生、轨道交通等主管部门,依照各自职责,协同市环境保护行政主管部门对电磁辐射污染防治实施监督管理。

第四条市环境保护行政主管部门负责组织建立本市电磁辐射环境监测网络,定期电磁辐射环境质量状况公报。

第五条市环境保护行政主管部门依照《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),负责确认本市电磁辐射建设项目或设备的豁免水平。

前款所称豁免水平是指国务院环境保护行政主管部门规定的对应用或伴有电磁辐射活动免于管理的限值。

第六条建设电磁辐射项目或购置电磁辐射设备的,应当遵守国家和本市有关建设项目环境保护管理的规定。

市环境保护行政主管部门负责确定未列入国家《建设项目环境保护分类管理名录》中的电磁辐射建设项目或设备的环境保护管理类别,并向社会公布。

第七条电磁辐射的建设项目或设备与周围建筑物之间的防护距离,应当符合经批准的环境影响报告书(表)的要求,建设项目或设备的电磁辐射强度不得超过国家规定的标准。

第八条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当将电磁辐射的种类、强度、用途、方式以及污染防治设施等向市环境保护行政主管部门办理申报登记手续,并提供污染防治方面的有关资料。

电磁辐射在种类、强度、用途、方式以及污染防治设施等方面发生重大改变的,应当在15日前向市环境保护行政主管部门办理变更登记手续。

本办法实施前,未办理申报登记手续的单位和个人,应当在本办法实施之日起3个月内补办电磁辐射申报登记手续。对不符合本办法规定和国家标准,污染严重的,要采取补救措施,难以补救的要依法关闭或搬迁。

第九条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,必须保持电磁辐射污染防治设施的正常运转,不得擅自拆除或者闲置。

确有必要拆除或者闲置的,应当在15日前向市环境保护行政主管部门提出申请,说明拆除或闲置理由。市环境保护行政主管部门接到申请后,对电磁辐射强度和防护距离能够达到规定要求的,应在20日内予以批准。

第十条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当制定电磁辐射的监测方案,并向市环境保护行政主管部门备案。

从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当按照监测方案进行监测,也可以委托具有法定资质的单位进行监测。监测中发现异常的,应当及时向市环境保护行政主管部门报告。

第十一条市环境保护行政主管部门有权对本市从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人进行现场检查。被检查的单位和个人必须如实反映情况,提供必要的资料和数据。市环境保护行政主管部门应为被检查单位和个人保守技术和商业秘密。

第十二条市环境保护行政主管部门应会同有关部门制定本市电磁辐射污染事故应急方案,报市人民政府批准后执行。

第十三条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当制定电磁辐射污染事故应急预案,并向市环境保护行政主管部门备案,加强电磁辐射防护知识和技能的培训,建立安全责任制,防止发生电磁辐射污染事故。

第十四条造成电磁辐射污染事故的单位和个人,应当按照应急预案采取处理措施,在污染事故发生后24小时内向市环境保护行政主管和有关主管部门报告,并协助调查,接受处理。

第十五条市环境保护行政主管部门接到污染事故报告后,应当按照本市电磁辐射污染事故应急方案及时组织监测,确定污染程度和范围,采取相应的控制污染措施。

第十六条造成电磁辐射污染事故的单位和个人,应当查明事故原因,并向市环境保护行政主管部门提交书面事故报告。

市环境保护行政主管部门应当会同有关部门,对事故的原因、性质、污染程度和范围、危害后果和责任等进行全面调查,并由市环境保护行政主管部门或有关部门依法做出处理决定。

第十七条违反本办法有下列行为之一的,由市环境保护行政主管部门责令限期改正,并处罚款:

(一)排放的电磁辐射强度超过国家规定标准的,处5000元以上3万元以下罚款;

(二)拒报、谎报或瞒报有关申报登记事项的,处3000元以上3万元以下罚款;

(三)擅自拆除、闲置电磁辐射污染防治设施的,处5000元以上3万元以下罚款;

(四)未制定电磁辐射监测方案或在监测中发现异常未及时向市环境保护行政主管部门报告的,处3000元以上1万元以下罚款;

(五)被检查的单位和个人拒绝检查或者在检查中弄虚作假的,处5000元以上3万元以下罚款;

(六)未制定电磁辐射污染事故应急预案的,处1000元以上1万元以下罚款。

第十八条违反本办法第十四条规定,未在规定时间内向市环境保护行政主管部门和有关主管部门报告污染事故的,由市环境保护行政主管部门处1万元以下罚款。

违反本办法,造成电磁辐射污染事故的,由市环境保护行政主管部门处1000元以上3万元以下罚款,并承担相应的民事赔偿责任。

第十九条对监督管理部门的工作人员、、的,由所在单位或上级机关给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

电磁辐射的检测方法范文3

【关键词】射频电磁场;抗扰度;单极天线

一、研究目的

随着科学技术的日益发展,越来越多的带有电磁辐射的设施进入了人们生活和科技生产的各个领域,可以说我们所处环境的任何地方都存在着人为的电磁辐射。在这些电磁设备提供给人们现代化生活所必须的电能、通信、广播等重要需求的同时,也使人们担心“电磁污染”对人体健康的损害以及不同电磁波之间的相互干扰。

射频电磁场辐射抗扰度是电磁兼容抗扰度的一项重要测试项目,其目的是验证电磁场由空间耦合到被测设备后,被测设备对此方面的抗干扰能力。图1为辐射抗扰度测试简图。

实际测试除上述信号源、功率放大器、天线、铁氧体、尖劈,还有功率计、定向耦合器、GPIB、计算机等辅助设备,是一个复杂的测试系统。进行现场测试时非常不便,如果进行跨省测试几乎是不可能的。为此,需要一套小型化检测装备在没有测试系统的情况下对被测物进行定性分析。

二、实现方法

国际辐射抗扰度标准(IEC60601—1—2)中描述了手机、步话机和无绳电话等通讯设备产生的电磁场可以部分模拟辐射抗扰度骚扰源。就在在今年,课题组协同上海TUV电磁兼容检测人员在现场检测的过程中也探讨了这方面的问题,使用手机和步话机在大型设备现场是国际上的通用方法。而步话机的通讯范围一般在18公里,一个如此小巧的手台具有这样的传输能力说明其发射功率是相当惊人的。其内部结构包括频率调谐、微型功放、发射天线等装置,极其类似辐射抗扰度系统的基本配置,通过单极天线的空间发射原理可以推断步话机单极天线在发射状态下具有很强的空间辐射场强。

如图2所示,步话机在单极天线垂直方向平行与被测设备。辐射抗扰度标准中,工业类设备抗扰度等级为10V/m。这样,如何控制空间辐射场强量级成为另一关键点。

如图3所示,把步话机至于全电波暗室中,可以将需要测试或设置的频率调整为发射状态,调整步话机功率发射电平,调整步话机天线与场强探头之间的距离,当场强探头转换器输出达到10V/m要求时,记录此时标尺的距离刻度、频率点等信息。

三、理论模型验证

竖直的具有四分之一波长的天线称为单极子天线。单极子天线是由直接垂直安装在地面或导电平面上的直导体组成的天线。如图4所示,在三维空间中模拟单极子天线模型。

图5为单极子天线的激励源(即发射源),这些激励源的参数可以通过一个控制器进行智能控制,从而可以动态调整单极子天线的有效长度、辐射功率、辐射方向图等参数以适应各种情况的高频通信系统。图6为单极子天线和一根加载传输线的互耦,红色点及红色直线为发射点,蓝色点为线缆耦合端口。使用地面来模拟一个无限大导体地板。

在现代天线设计中,利用电磁场仿真软件对天线进行仿真成为天线设计的主要方式。本文使用的电磁场仿真软件采用时域有限差分法,在时域进行计算。由于激励信号可以是具有很宽频谱分量的窄脉冲,与傅里叶变换相结合,可以通过一次计算得到计算对象所需频带宽度内的特性,因此特别适合宽带问题的研究。

瞬变问题或时域问题:线天线的瞬变问题或线天线的时域问题有三种求解方法。经典法或傅里叶变换法:先求出线天线的频域解,然后再利用傅里叶变换将频域解化为时域解;直接时域解法:先建立以线天线的时空分布为待求函数的时域积分方程,然后用数值法求解,从而得到输入特性和辐射特性。在这里,线天线本身和时间都必须分割成小段。但线天线的时域严格解,只有当线天线为无限长时才能求得;奇异性展开法:主要是用复频率平面上的奇异性展开来表示线天线的时域响应。根据实验发现,用脉冲源激励的天线或散射体的瞬变响应主要由一些衰减的正弦型响应组成,而每个响应的特征是用拉普拉斯变换复频率平面上的一个极点或一对极点来表示。天线或散射体在这些极点附近的频率有很大的电磁响应。这就引出了奇异性展开法。宽频带的脉冲激发了这些极点,后者则是天线或散射体自由振荡的解。自然模的波形与源脉冲波形无关,但其复振幅系数(称为耦合系数或谐振强度)却与源函数有关。图7、图8分别为空间求解域和求解域辐射方式。

天线的作用是将发射机送来的高频电流(或导波)变换为无线电波并传送到空间;将空间传来的无线电波转变为接收机能够传送的高频电流。因此,天线是一个导波和辐射波的变换装置,即能量转换器件。由于时变电流能辐射电磁波,因而天线也被称为辐射源。但要产生有效的辐射或接收,它的结构应当是一个开放系统。

为了有效地将能量从发射机馈送到天线,或将空间电磁波转换成高频电流(或导波)送至接收机,需要解决如下三个问题:第一,有效地进行能量转换,提高辐射功率或提高天线系统的信噪比。天线作为传输线的终端负载,要求天线与传输线匹配;第二,天线作为一直辐射或接收器件,应具有向所需方向辐射无线电波的能力;第三,天线作为极化器件分为线极化、圆极化和椭圆极化三种。同一系统中收、发天线应具有相同的极化形式,若不一致,则产生极化失配。图9、图10分别为天线辐射角度极化方向图和天线辐射场强分布3D图。

由图10可以看出在发射天线耦合的空间场强以天线拉杆为轴心向外发射,场强逐渐递增,也就是说单极天线在求解域最外场辐射能量均匀稳定,天线垂直面与被测物平行时,场强和均匀性达到最理想状态,这也为实际检测工作提供了指导性理论依据。

四、总结

本文首先介绍了平面单极子天线的分析理论和单极子天线的辐射机理,然后利用仿真软件对单极子天线进行了仿真。通过观察天线辐射场强分布图和方向图,验证了所做工作的正确性,完成了现场辐射抗扰度测试,并在齐齐哈尔重型机床厂的现场试验中达到了预期效果,并协助企业找到了其数控系统辐射敏感频率点。

参考文献

[1]JB/T8832—2001机床数控系统[J].通用技术条件.

[2]电子设备的电磁兼容设计[M].电子工业出版社.

[3]世纪星数控装置[S].武汉华中数控股份有限公司.

基金项目:沈阳市科技专项资金资助(F10—171—8—00)。

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电磁辐射的检测方法范文4

关键词:移动通信基站;电磁辐射;环境影响

0 引言

随着我国经济的快速发展及社会的不断进步,手机的使用越来越普遍,给人们的生活带来了极大便利。当前,为了提高接收单元的灵敏度,满足人们对手机信号的需求,移动通信基站的建设越来越多,其产生的电磁辐射对周围环境的影响越来越受人们的重视。因此,必须要对移动通信基站的电磁辐射环境影响进行分析。基于此,本文展开了研究和介B。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

结合某市移动通信基站的实际建设情况,选取具有代表性的楼顶抱杆等9种不同类型共504个典型基站现场实测,基站塔形以楼顶塔居多,占比82.9%,其中楼顶抱杆塔和楼顶美化天线,分别为177座和132座,占总数的61.2%;楼顶四角塔、楼顶角钢塔和楼顶井字塔多为旧站改造,占比较少,为总数的4.7%;楼顶拉线塔、楼顶景观塔和楼顶集束天线分别占比7.7%、4.9%和4.4%;落地塔占比17.1%。所测基站均为定向天线,有单一站,也有共址站,发射频率涵盖目前电信、移动、联通所有2G、3G网络(基站功率为15W/扇区~20W/扇区,天线高度为9m~80m,天线增益为12dBi~18dBi,垂直半功率角为7°~14°,水平半功率角为65°~90°)。

1.2 仪器与方法

测定仪器采用德国Narda公司生产的非选频式NBM-550型电磁分析仪,选用ProbeEF-0391型探头,为各向同性响应宽带探头,量程0.01V/m~800V/m,响应频率100kHz~3GHz。测定方法严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(环发[2007]114号),选择在移动基站话务量较高的8:00~20:00时段。

1.3 布点方法

监测点位布设在天线主瓣方向上,距天线所在楼底或塔底50m范围内(特殊研究除外)。由于基站近场区范围内一般无人活动,且天线架设高度较高,有一定下倾角。因此,不考虑近场影响,重点研究电磁辐射对公众活动较多的地面远场辐射影响。监测点位布设见图1。

图1 监测点位布设

1.4 数据统计与分析

采用IBMSPSS22.0软件。经正态性、方差齐性检验,所得测量结果非正态、方差不齐,故均以中位数表示,组与组之间的比较采用Mann-Whitney和Kruskal-WallisH检验,选取a=0.05为检验水准。

2 结果与讨论

2.1 地面电磁辐射总体强度分析

选取的504个典型基站现场实测结果表明,地面50m范围内电磁辐射最大功率密度值为4.5μW/cm2,远低于40μW/cm2,符合《电磁环境控制限值》(GB8702―2014)中公众曝露控制限值。监测结果见表1。

表1 移动通信基站功率密度监测结果μW/cm2

天线架设方式不同,地面测得的电磁辐射值有一定差异。由表1可知,50m范围内功率密度平均值依次是:楼顶抱杆>楼顶井字塔>楼顶角钢塔>楼顶景观塔>楼顶集束天线>楼顶拉线塔>楼顶四角塔>楼顶美化天线>落地塔。落地塔功率密度平均值(0.043μW/cm2),明显低于楼顶抱杆塔(0.118μW/cm2)。这可能与天线架设高度有关,根据电磁波衰减理论,天线挂高越高,到达地面电磁辐射功率密度值随距离增加成平方降低。这为今后选择基站架设类型提供了技术依据,在能够满足信号覆盖要求的基础上,应尽可能选择落地塔为主要架设方式,可以最大限度减少基站电磁辐射对地面的影响。同时正与某市政府在《市政府关于进一步加快信息基础设施建设的意见》中“合理预留公众通信基站(含广播电视设施)建设场地,结合道路改造,充分利用绿化带建设基站”的要求相吻合,尽可能从源头上解决基站选址问题,将落地塔建设纳入到各类设施建设规划中。

2.2 50m范围内地面电磁辐射水平方向分布特征

总体来看,基站电磁辐射地面水平方向分布随距离增大呈现先增加后逐渐减小的趋势,这与很多研究学者结论基本一致。然而对于不同塔型而言,受天线架设高度、下倾角等因素的影响,分布特征也有所不同。

由表1可知,楼顶抱杆塔,测试比例35%,电磁辐射地面水平分布呈现随距离增加功率密度值先增大后趋于背景水平,30m处达到最大值0.126μW/cm2,而后降低趋于0.1μW/cm2。楼顶美化天线,测量比例26%,地面电磁辐射功率密度随距离增加不断增大,由0.039μW/cm2逐渐升高至0.084μW/cm2,测试50m范围内未见峰值。楼顶景观塔、楼顶角钢塔和楼顶四角塔变化趋势与楼顶美化天线相似。楼顶拉线塔,测试比例占8%,水平分布特征同井字塔、集束天线相似,先升高后降低,而后趋于稳定。

由于基站天线为板状构造,只能向一定角度范围辐射,在楼下近距离处形成辐射的阴影,天线辐射能量不能直达。因此,楼(塔)底功率密度最低,一般处于环境本底水平。然而由表1可知,楼顶抱杆和楼顶四角塔楼底处测试结果显示出相反特征,均出现了一个相对较大值,分别为0.127μW/cm2和0.093μW/cm2。这2种架设方式0m处功率密度SD值(标准偏差,用以衡量数据值偏离算术平均值的程度)为0.145~0.383,较其他SD值明显偏大,说明测试结果间离散程度较大,易受周边环境影响。

2.3 50m范围外地面电磁辐射水平方向分布特征

有研究发现在一定距离,如100m监测范围内会出现2个峰值,与上文所述楼顶美化天线等4种特征表现相似。因此,为进一步研究基站电磁辐射在地面50m范围外的水平分布特征,选取楼顶塔两种塔形即美化天线和角钢塔的典型基站分析,相关技术参数表见表2。根据现场监测条件,点位布设距离基站增设至100m。

表2 典型基站技术参数表

由表2可知,2个典型基站电磁辐射强度最大投射点均在50m外,在地面100m范围内水平分布趋势呈先上升后下降的趋势,基本符合电磁波衰减规律,然而在规范要求的50m监测范围内未达到最大值,基站在距离70m处出现最大值0.51μW/cm2,基站B在距离60m处出现最大值0.81μW/cm2,之后随着距离的增加功率密度迅速衰减至本底水平。2个典型基站中基站A天线相对高度较高,电磁辐射地面强度则较低,与之前得出的结论也一致。基站B电磁辐射分布出现两个峰值,在距离10m处出现功率密度值0.16μW/cm2,明显低于70m处功率密度值。原因可能是在10m处受副瓣的影响,出现个别相对较高值点,之后受塔高、天线俯角等共同作用,主瓣区域覆盖到地面,出现覆盖高值。

3 结语

综上所述,当前,城市移动通信基站的建设越来越密集,其电磁辐射对环境及人们的身体健康具有极大的影响。为了使公众对基站电磁辐射有更深入正确的认识,避免引起不必要的恐慌,基站的电磁辐射强度和特点的研究显得尤为重要。通过实例表明:(1)天线架设方式不同,地面电磁辐射强度有一定差异,楼顶抱杆>楼顶井字塔>楼顶角钢塔>楼顶景观塔>楼顶集束天线>楼顶拉线塔>楼顶四角塔>楼顶美化天线>落地塔。落地塔测值整体低于楼顶塔,可作为主要基站选型。

(2)水平方向上,基站电磁辐射强度分布随距离增大呈现先增加后逐渐减小的趋势。部分基站受天线塔高、俯角等共同作用,主瓣区域在地面的最大投射点会在50 m 范围外。

参考文献

电磁辐射的检测方法范文5

2014年9月,《消费者报道》从京东、苏宁等电商平台上购买了5款较畅销的家用电磁炉――品牌包括美的、苏泊尔、九阳、格兰仕和奔腾,进行对比测评。从消费者日常使用中的安全与能效角度出发,测试指标包括热效率、待机功耗、电磁辐射、骚扰电压、高低温以及高湿环境适应性等。

在安全性指标上,第三方权威机构的检测结果显示,5款电磁炉的电磁辐射均符合国家标准限值;但在“骚扰电压”这一项测试中,5款产品则“全军覆没”。

骚扰电压不达标

对于厨房电器而言,安全永远被消费者摆在第一位。

电磁炉的工作原理是通过磁场变化将电能在器皿内转化为热能,但由于其功率通常较大,因此它的工作频率也比普通的家电产品高。正因为如此,消费者通常十分关心其电磁辐射是否对他们构成威胁。而同样基于工作频率高的原因,电磁炉存在干扰其他家用电器的可能。对此,电磁兼容性就成了判断电磁炉是否对其他电器造成干扰的重要指标。这也一定程度上反映电磁炉的安全性。

本刊参照《GB4824-2004工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性的测量方法与限值》(以下简称GB4824-2004),对5款电磁炉的电磁辐射与骚扰电压进行了检测。

检测结果显示,5款电磁炉的电磁辐射量均在标准限值范围内。这说明5款电磁炉在设计时就考虑到这个问题,减少电磁辐射从电磁炉体内和锅体向外泄放。另外,电磁炉辐射量的大小和电磁炉功率、质量、及其所使用锅具都有很重要的关系。

然而,连续骚扰电压的测试结果显示,5款电磁炉均不达标。即根据GB4824-2004的检测要求,5款受测产品在不同的测试频率中测得的准峰值与平均值均部分超出了标准限值。在准峰值的测试结果中,格兰仕与九阳在特定测试频段的检验值超出标准限值较多;而平均值的测试结果显示,美的与九阳在不同测试频段的检验值超出标准较多。

对此,广东出入境检验检疫技术中心电气安全实验室副部长柯懿朴向本刊记者解释,骚扰电压是电磁骚扰的一种,如果骚扰电压超过限值,会对区域内与其频段范围相同的电器造成干扰,使其它用电设备误动作等。如果长时间使用,连续骚扰电压太大,会对人的身体也有一定影响。

电磁炉的骚扰电压不合格问题一直存在。2008年,广东省产品质量监督检验中心曾对市场上30个电磁炉产品进行抽检,结果显示骚扰电压合格率为0。负责此项目的工程师钟远生分析,造成骚扰电压不合格的关键原因与其设计原理有关,电磁炉工作时把市电(50/60Hz)变成20-40kHz的高频电压,这会在20-40kHz频段发生较大的骚扰。如果不采取有效的电磁兼容措施,就会造成在该频率范围某点频率超出限值。

错位的强制性标准

骚扰电压指标“全军履没”的一个重要原因,和目前电磁炉两个国家强制性标准之间的衔接错位有关。

本刊此次检测参考的GB4824-2004是国家强制性标准,电磁炉同时也需要通过3C认证(强制性产品认证制度),但后者中并未纳入电磁兼容性的检测,导致生产企业对这一性能的忽视。

本刊记者从国家认证认可监督管理委员会了解到,目前家用电磁炉的3C认证执行标准为《CNCA-01C-016:2007电子电气产品类强制性认证实施规则 家用与类似用途设备》。在此标准下,电磁炉的电磁兼容项目并无规定。生产厂家在对电磁炉产品进行质量认证时,电磁兼容一项并不需要强制执行前述GB4824-2004标准。与此情况相同的,还有微波炉、电烤箱等厨房电器。

在第三方检测机构看来,电磁炉的电磁兼容性相比其他家电更为重要,但对于这一指标未纳入3C强制认证项目的原因,本刊记者从中国质量认证中心得到的答复十分模糊,部分受访者表示对于标准制定并不了解,只是按照规定对产品执行认证。

电磁辐射的检测方法范文6

【关键词】 高压输电线;电磁辐射;大鼠

Influence of electromagnetic irradiation for high-voltage transmission lines on rats

【Abstract】 Objective To study the effect of exposure to electromagnetic irradiation(EMF) for high-voltage transmission lines(HVTL) on rats.Methods Rats were exposed to EMF imitated for HVTL. Electrocardiogram and electroencephalogram were measured. The organic structure of lung and spermary were observed and phosphorylations of STAT3 were detected in spleen cells. Meanwhile the biochemical indexes of blood were determined. Results The expression of phosphor-stat3 was significantly increased. The content of alanine aminotransferase and number of white cells were remarkably improved. And the intension of peak in FTIR of haematoglobin was changed. The organic structure of lung and spermary were abnormal. Conclusion The EMF of HVTL could bring the intensifying effect on cell signal transduction, blood system and productive system of rats, respectively.

【Key words】 high-voltage transmission lines; electromagnetic irradiation; rats

随着国家工业化程度的发展,高压输电线和各种电视台、电台等辐射的大量低频电磁波,使人们不同程度的受这种电磁辐射的影响。这些电磁辐射携带有极高的电磁能量和具有强大的电磁力,它会对周围的人和动物产生强烈的相互作用,改变生物的电磁特性,影响生物的生理健康和生物功能。高压输电线电磁辐射对人体影响的程度和产生 的生物效应是一个长期争论的话题[1~3]。我们通过测试对活体动物的宏观生物特性及微观生物结构在高压输电线照射后的变化来研究高压输电线电磁辐射对大鼠的影响,以探索高压输电线电磁辐射的生物效应及其作用机制。

1 材料与方法

1.1 高压输电线辐射系统

我们测试了高压输电线电磁场在距离地面1.6~2.3m的场强分布大约是3500~4000v/m和0.1~0.01高斯左右,据此在实验室建立了高压输电线路电磁辐射的模拟系统,电场为3700~4000v/m,磁场为0.1~0.08高斯。

1.2 动物分组与饲养

取32只Wistar大鼠(购自四川大学医学院实验动物中心,12~14周龄,雌雄各半,分开饲养),随机分为两组,实验组(雌雄大鼠各8只)经电磁辐射模拟系统照射,对照组未被照射,同条件饲养400天。

1.3 STAT3的磷酸化

大鼠经颈椎脱臼处死后,速取脾脏,匀浆制成细胞悬液,取4×106个细胞悬浮于PBS溶液中,分为两组,一组加入适当剂量IL-2进行刺激, 另一组未加入IL-2。每管中加入含有蛋白酶抑制剂的细胞裂解液,离心收集上清,上清加入上样孔,进行8%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),用槽式转膜仪将蛋白质转移到硝酸纤维素膜上, 该膜用含5%BSA的TBST封闭液,然后加入抗酪氨酸磷酸化的单克隆抗体与膜蛋白结合,TBST洗膜,先后加入生物素化羊抗鼠IgG和辣根酶标记链亲合素结合,洗膜后用DAB显色。图像经Smartview 2002生物电泳图像分析软件进行处理分析。

1.4 心电图、血液生化及血常规指标和血液中血红蛋白结构的测定

大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后,取大鼠仰位,将针电极分别刺入其四肢皮下, 用心电图机记录标准导联的心电图,测定大鼠心率、各波振幅和各波间期等参数。连续测量5次,求出平均值, 数据以(x±s)表示,心电图值均数采用t检验统计分析。大鼠从股动脉处取血,不加抗凝剂,静置30min,离心取血清;加肝素抗凝后取全血测试白细胞数、红细胞数及血红蛋白含量;用全自动生化仪对肝、肾功能的部分生化指标进行血清测定; 大鼠血液经肝素钠抗凝, 裂解大鼠RBC, 离心,保留血红蛋白上清液,调节血红蛋白溶液pH接近中性;往血红蛋白上清液内加中性盐硫酸胺,至出现硫酸胺结晶止,再用盐析法,提纯出浓度较高的血红蛋白, 进行红外吸收光谱的测定。

1.5 肺、肾组织和大鼠的显微结构观测

取肺组织、肾脏组织以10%冷甲醛固定,经水洗、梯度酒精脱水、石蜡包埋,切片,HE染色,光镜进行形态学观察;同时取出,一部分样品经甲醛固定,石蜡包埋, 染色后光镜观察;另一部分经戊二醛、四氧化锇再固定,丙酮逐级脱水并包埋,作半薄切片光学定位,超薄切片醋酸铀及枸椽酸铅双重染色,显微镜观察对照组和辐照组的初级次级精母细胞。

1.6 肌肉组织肌电图的检测

大鼠用乌拉坦腹腔麻醉,俯卧位固定,于股二头肌、臀大肌与股外侧肌间暴露并游离双侧坐骨神经2 cm 左右(闭孔下0.5~0.8cm至膝上0.5~0.8cm), 用自制双极电极刺激坐骨神经,电极置入腓肠肌中,用0.2s,电压为0.8mV的脉冲方波刺激,记录肌肉复合电位(Compound Muscle Action Potential, CMAP)的潜伏期、波幅大小,取其平均值。

1.7 大鼠脑电图的测量和大鼠记忆能力的测试

大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后,在耳部、两眼连线的中点和两耳连线的中点分别插入针电极,记录脑电图形态,并计算脑电图各波频率所占的相对百分比。并剥离大鼠脑组织,取出其额叶以冷甲醛固定,石蜡切片,采用多次扫描叠加平均,测量大鼠额叶细胞的透射光谱。同时用水迷宫跟踪分析系统测试大鼠学习记忆能力,在迷宫水池中加入牛奶至乳白色,使大鼠不易凭视觉发现站台(目标)。实验之前连续训练3天,每天2次,训练方法为让大鼠在站台站立2min,然后引导寻找站台1次,最后自由寻找站台2min;实验时,将大鼠从站台所在象限之外的任一象限边缘1/2弧度处头朝池壁放入池中,记录从入池到找到站台所需时间参数。

2 结果

2.1 本实验检测了有无IL-2刺激时实验组与对照组细胞内STAT3蛋白磷酸化水平 如图1所示。结果表明,无IL-2刺激时,两者细胞磷酸化STAT3无明显差异。 经IL-2诱导后,实验组和对照组细胞p-STAT3均有增加,但实验组细胞p-STAT3增加速率高于对照组细胞,两者p-STAT3含量差异有显著性(P<0.05)。我们还检测到IL-2刺激时实验组和对照组脾脏细胞总蛋白的红外光谱图有一定差异, 实验组出现新的吸收峰,并且主要吸收峰的强度增强。

2.2 实验测得的大鼠心电图各个心电指标 如表1所示。实验组大鼠与对照组大鼠相比较心动周期延长(P<0.01),心率变短(P<0.01),T波峰峰值加大(P<0.05),T波时程延长(P<0.05),P波时程延长(P<0.05),QRS时程变化不大(P>0.05),QRS峰值变化不大(P>0.05),QT间期变化不大(P>0.05),PR周期变化不大(P>0.05),P波峰值变化不大(P>0.05)。同时,实验组的大多数生化和血常规指标较对照组都有不同程度的升高,结果如表2所示。其中ALT(谷丙转氨酶)含量升高较为明显(P<0.05);实验组的白细胞数显著多于对照组的(P<0.01)。我们还检测到血红蛋白的红外光谱图中部分吸收峰位置有所改变,8个明显的峰值中有4个峰值发生了频率的红移,1个峰值发生了频率的蓝移,其余保持不变。在3200~3500 cm-1范围内,实验组新增加5个峰值,并且实验组吸收峰强度明显减少(如图2所示)。

表1 高压输电线电磁辐射对大鼠心电参数的影响 (略) 注:?P<0.05,#P<0.01 表2 高压输电线电磁辐射对大鼠生化及血常规指标的影响 (略) 注:ALT(谷丙转氨酶)、AST(谷草转氨酶)、TP(总蛋白)、ALB(白蛋白)、TB(总胆红素)、DB(直接胆红素)、IB(间接胆红素)、CLO(球蛋白)、A/C(白球比)、BUN(尿素氮),*P<0.05;#P<0.01

2.3 肺、肾组织和大鼠的显微结构观测 得知,实验组大鼠(25%)肺组织严重的异常(如图3),肺膜表面能见3~5mm灰白结晶,高出表面, 截面灰白,质地中等,均匀。切片观察发现细支气管腔内见多量的炎性渗出和一些细菌团; 大部分肺泡腔水肿、出血以及炎细胞渗出,以中性细胞居多。可见多灶性小脓肿形成,肺泡隔毛细血管扩张充血明显,伴有炎细胞侵入; 部分区域肺组织结构大部分消失,在细支气管周围可见大量异型淋巴细胞弥漫浸润,取代大量正常肺组织细胞; 这些异型淋巴细胞易见凋亡或坏死。同时发现肾组织细胞数无明显增加,肾小球、肾间质未见明显差异,肾小球结构清晰,但部分实验组大鼠肾小球体积略增大,部分肾小管上皮细胞水变性,少数肾小管内可见蛋白管型,间质小细胞充血等。另外,我们还检测到实验组大鼠间质细胞内小血管充血,生精细胞略减少;电镜下可见部分实验组大鼠间质细胞存在线粒体肿胀及染色体边集现象,有少量精母细胞及细胞内线粒体肿胀、嵴变短或消失; 但是,对照组精母细胞的细胞器和细胞核的形态结构基本正常、线粒体及其内部结构清晰可见(如图4和5所示)。红外光谱检测得出实验组肺组织谱图出现新的吸收峰且吸收强度明显减弱; 肾脏组织红外吸收峰峰位值没有移动,但是峰强度发生改变; 同时还测出大鼠卵巢和的红外吸收光谱的吸收峰位置和峰强度都有一定改变。

2.4 所测得的大鼠肌肉复合电位(CMAP)的结果 见表3。我们可以看出实验组大鼠CMAP潜伏期较对照组大鼠差异没有显著性,但是其波幅却较对照组大鼠显著性降低(P<0.05)。这表明高压电磁场可能诱发神经组织产生电活动,使神经元去极化和复极化的程度减少,从而降低神经电传导的能力,使神经兴奋性明显减低。表3 高压电磁场对大鼠肌电的影响(略) 注:?P<0.05

2.5 大鼠Morris水迷宫成绩测试结果 我们检测到实验组和对照组大鼠脑电图的δ、θ、α和β频段相对功率值差别不是很明显; 脑组织的红外吸收谱显示实验组在2345.40cm-1附近存在一个新的强吸收峰。水迷宫测试结果显示实验组大鼠找到目标的学习记忆时间大于对照组(P<0. 05)(如表4),表明大鼠在高压输电线电磁辐射后,学习记忆能力显著降低。表4 大鼠Morris水迷宫成绩测试结果(略)

3 讨论

高压输电线电磁辐射对周围的人和动物产生的影响及其生物效应一直以来引起人们广泛的关注。近十多年来相关研究得到一些结果,但整体看来并没有进行过比较系统的研究和测试。基于上述情况,我们研究了生物系统微观结构的改变,生物组织电磁特性的变化和由它所产生的生物医学效应等问题,来探索高压输电线电磁辐射对人和动物的影响及其可能的作用机制。本研究结果发现,高压输电线电磁辐射通过活化STAT3的磷酸化过程, 从而对JAK-STAT细胞信号转导途径产生影响; 结合脾脏细胞总蛋白红外光谱的改变可推测出,高压输电线电磁辐射引起与JAK-STAT途径相关蛋白质的结构和构象的改变, 进一步影响了STAT3的磷酸化过程。同时,我们得出长时间高压电磁环境使大鼠心电图中P波时程显著延长, 这表明高压输电线电磁辐射使兴奋由窦房结沿特殊传导系统(结间束、房室结、希氏束、左右束支及浦肯野氏纤维) 传到两侧心室肌的过程中,其传导速度变慢; 同时对大鼠心房肌细胞产生了一定的影响,使T波持续时间延长和峰值显著增高, 这揭示当心房肌细胞和自律组织细胞因长时间高压电磁场辐射而产生影响,即处于心肌组织学退化期时,心室肌细胞尚处于功能代偿期,甚至许多细胞还处于功能代偿性增强期。高压输电线电磁辐射也引起了血液系统中血液成分含量变化, 以及大鼠血红蛋白分子结构的改变; 并且对肺肾和的组织结构以及学习记忆能力都有作用。由此,我们认识到高压输电线的电磁辐射高压输电线电磁辐射对大鼠细胞信号转导过程,血液系统和生殖系统以及学习记忆能力等方面都存在不同程度的影响。

【参考文献】

1 庞小峰.生物电磁学.成都:电子科技大学出版社,2004,45-198.