空气电导率测量装置

技术领域

本发明涉及空气电导率的测量。

背景技术

工业城市环境空气由于工业无机盐排放导致污染空气的电导率变高，海岸边环境空气的电导率随空气潮湿度也会有很大变化，空气电导率在环境空气质量监测以及高压输电线跳火预防都有重要作用。但现在测量空气电导率方法非常费时耗力而且属于间接方法。

发明内容

本发明提供一种空气电导率测量装置，利用螺旋线圈天线测量空气电导率，属于一种直接方法，不需要进行人工干预，可以全天候实时得到空气电导率数据，为海岸线地区空气监测、污染空气环境监测、高压输电跳火预防等提供一种非常便利的空气电导率测量方式。

根据本发明实施例，提供一种空气电导率测量装置，包括从上至下依次连接的螺旋线圈、馈电盒、单鞭柱体和基座，所述馈电盒的顶部连接所述螺旋线圈，所述馈电盒的底部连接所述单鞭柱体，所述单鞭柱体远离所述馈电盒的一端连接所述基座，所述所述单鞭柱体采用金属材质，通过检测所述螺旋线圈和所述单鞭柱体所构成天线的谐振频率处的输入阻抗获得空气电导率。

在一些示例中，螺旋线圈为圆柱状。

在一些示例中，由所述天线的谐振频率点产生偏移与否判断输入阻抗的变化是否确由空气电导率变化所导致。

本发明有益效果：采用天线测量环境空气电导率，技术措施便利，属于无损直接测量方法，不用人工干预，可以全天候实时得到空气电导率，尤其对海岸边较为复杂的地理环境情况下空气电导率的测量提供了可行性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍。

图1为本发明一实施例提供的空气电导率测量装置示意图。

图2为本发明一实施例提供的改变空气电导率天线输入阻抗特性变化效果图。

具体实施方式

图1示出了一种空气电导率测量装置。如图1所示，空气电导率测量装置包括从上至下依次连接的圆柱螺旋线圈YZXQ、馈电盒KDH、单鞭柱体DB、基座JZ。圆柱螺旋线圈由金属线制成。需要说明的是螺旋线圈也可以是其他形状的，不限定于圆柱状。馈电盒的外壳由绝缘材料制成，用于支撑圆柱螺旋线圈及实现单鞭柱体和圆柱螺旋线圈间的绝缘。单鞭柱体构成天线的一部分。单鞭柱体由合金管制成。圆柱螺旋线圈底端与馈电盒顶部连接。馈电盒底端与单鞭柱体顶部连接。单鞭柱体底端与基座固定连接，通过基座竖直架设在地面上。

由螺旋线圈和单鞭柱体构成的天线的谐振频率处的输入阻抗与环境空气电导率具有明确的关系(这个关系通过仿真软件确定)，本发明通过对天线谐振频率处输入阻抗的测量来获取环境空气电导率，为测量空气电导率提供了一种无人工干预的全天候实时方法。

下面结合图2说明空气电导率发生变化时，天线谐振频率处输入阻抗变化的效果，以证明本发明的创造性。

仿真实例中，圆柱螺旋线圈由铜丝线制成，螺旋线圈均匀绕制3.5圈，绕制半径0.2m，铜丝线半径为1mm。单鞭柱体由合金材料制成，合金管为半径5cm，厚度1cm，高度H为2m的中空柱体。

从图2可以看出，随着空气电导率d的取值分别为1e-5、2e-5、3e-5、4e-5、5e-5S/m时,天线谐振频点16.8MHz处的阻抗发生了变化，趋势为随电导率的变大而变大。当空气电导率发生变化时，天线的环境电磁参数发生变化，导致天线的输入阻抗变大，所以利用这一特性可实现天线测量空气电导率。

应当指出，空气介电常数及导磁率如果发生变化的话，天线输入阻抗依然发生变化，但其谐振频点会产生偏移。而空气电导率发生变化不会导致天线谐振频点产生偏移。由天线谐振频点产生偏移与否可以判断输入阻抗的变化是否确由空气电导率变化所导致。