[发明专利]大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试系统，其特征在于包括低频脉冲强磁场模拟器和脉冲磁场测量系统，所述的低频脉冲强磁场模拟器是由充电回路和放电回路组成，其中充电回路包括直流高压发生器(1)、充电开关(2)、限流电阻(3)和可调电容(4)，放电回路包括可调电容(4)、放电开关(5)、可调电阻(6)、可调电感(7)和大型螺旋线圈(8)，其中可调电容(4)为充电电路和放电电路共同部分，所述直流高压发生器(1)通过充电开关(2)和限流电阻(3)给可调电容(4)充电到给定电压后，由放电开关(5)将脉冲电容储存的能量通过可调电阻(6)和可调电感(7)对大型螺旋线圈(8)放电，产生低频脉冲强磁场；所述脉冲磁场测量系统包括被测屏蔽体(10)、罗氏线圈(11)、脉冲电压光纤传输系统(12)、脉冲磁场光纤测量系统(13)、两芯光纤(14)、屏蔽柜(15)、光电转换系统(16)和数字示波器(17)，所述脉冲磁场光纤测量系统(13)位于被测屏蔽体(10)内部，被测屏蔽体(10)置于大型螺旋线圈(8)中心，罗氏线圈(11)套于放电回路中测量放电回路的脉冲电流，罗氏线圈(11)与脉冲电压光纤传输系统(12)连接，脉冲电压光纤传输系统(12)输出的光信号与脉冲磁场光纤测量系统(13)输出的光信号汇集至两芯光纤(14)，并传递至光电转换系统(16)，光电转换系统(16)输出的电信号传输至数字示波器(17)，其中光电转换系统(16)和数字示波器(17)置于屏蔽柜(15)内。

2.根据权利要求1所述的大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试系统，其特征在于所述被测屏蔽体(10)由支撑木地板(9)支撑，支撑木地板(9)位于大型螺旋线圈(8)中。

3.根据权利要求1所述的大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试系统，其特征在于所述大型螺旋线圈(8)由多匝线圈组成，多匝线圈为并联或者串联。

4.根据权利要求1所述的大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试系统，其特征在于所述大型螺旋线圈(8)产生的脉冲磁场波形由可调电容(4)、可调电阻(6)和可调电感(7)来调整形。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试系统，其特征在于所述大型螺旋线圈(8)为可调参数铜管螺线圈，其直径大于5m，长度大于8m，其内部测试区域不小于3.5m³。

6.一种大型屏蔽体低频脉冲强磁场屏蔽效能测试方法，其特征在于采用如权1中所述的系统，其测试方法如下：

1)将被测屏蔽体放于大型螺旋线圈有效工作空间中心，使被测屏蔽体的中心与大型螺旋线圈的中心对齐；

2)控制直流高压发生器给可调电容充电，通过放电开关放电，测量大型螺旋线圈中流过的脉冲电流波形；如果波形参数不满足要求，先调整可调电阻使波形的脉冲宽度满足要求，再调整可调电感，使波形的上升时间满足要求，最后调整可调电容，是波形的幅值满足要求；

3)在被测屏蔽体内中心位置放脉冲磁场光纤测量系统；

4)控制直流高压发生器给可调电容充电到给定值后，通过放电开关放电，产生脉冲磁场，同时测量大型螺旋线圈内流过的脉冲电流和被测屏蔽体内的脉冲磁场；

5)对测到的脉冲电流和脉冲磁场波形数据进行数字滤波去除干扰噪声，得到流过大型螺旋线圈的脉冲电流峰值I和被测屏蔽体内脉冲磁场峰值B，被测屏蔽体脉冲磁场屏蔽效能SE_M由式(1)计算：

式(1)中的B₀是脉冲电流在整个大型螺旋线圈中心产生的磁感应强度，由式(2)来计算；式(1)和式(2)中，μ₀是空气磁导率，r是大型螺旋线圈半径，n是大型螺旋线圈的匝数，z_k是n匝大型螺旋线圈中第k匝线圈中心距离整个大型螺旋线圈中心的距离；

6)逐步增加可调电容的充电电压，使放电电流和脉冲磁场逐步增强，重复步骤(4)和步骤(5)，将测到的多个屏蔽效能测量值和对应的放电电流脉冲峰值绘成曲线，并进行曲线拟合，曲线的拐弯处屏蔽效能开始下降，被测屏蔽体进入磁饱和；

7)调整被测屏蔽体的方向，对其每个正交方向的屏蔽效能都进行测量，得到三个正交方向上的三条屏蔽效能曲线。