磁场测量技术的发展及其应用

磁场测量技术的发展和应用有着悠久的历史,目前已经广泛应用于地球物理、空间技术、军事工程、工业、生物学、医学、考古学等许多领域.本文沿物理学原理和效应的脉络对目前比较常用的磁场测量方法进行介绍,并依据近年来的进步特征指出,高准确度、高稳定度、高分辨率、微小型化、数字化、智能化是磁场测量技术及仪器发展的必然方向.     

车载激光雷达探测低层大气中NO_2

在北京城区和城郊利用第二代车载测污激光雷达(AML-2)进行了外场测量实验,利用差分吸收技术从垂直、水平方向分别给出了低层大气中污染物NO2的典型测量数据。结果表明:城区的NO2浓度明显高于城郊地区的水平,并且也证实了利用该系统可以有效地监测低层大气的污染情况,为空气中有害气体的光学遥测提供了有效的测量手段。     

双光栅纯转动拉曼测温激光雷达单色仪的光学设计

纯转动拉曼测温激光雷达中采用双光栅单色仪结构的优点是能提供优于10-7抑制比,能够很好地抑制瑞利-米氏散射,得到纯度很高的转动拉曼谱,并且能够提高光的透射率,具有长期稳定性,但双光栅单色仪的光路结构复杂一直是系统中的难点。首先对两种光栅光路结构进行讨论,得出光纤对称式光栅光路结构对于光栅效率的利用要优于光纤直线排列式光路结构,并通过对光栅公式和转动拉曼光谱公式结合,推导出光栅闪耀级次和衍射角关系方程。当光栅常数为600line/mm时,其第5级为最佳闪耀级次。     

串补装置中快速暂态过程的建模与时域求解

为了对间隙放电在串补平台设备上造成的快速暂态过电压进行评估,以部分单元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)为基础,提出了含有集中元件支路的考虑全部段间电磁耦合的复杂多导体系统建模方法.此外还对含有非线性元件的复杂多导体系统状态方程的时域求解方法进行了深入研究.典型算例下与EMTP计算结果的对比表明,该文采用的方法计算结果准确,此外与传统方法相比对于紧密耦合的复杂多导体系统(如串补装置)电磁暂态过程的仿真具有更好的适用性.     

一种双高斯模型滤波器的研究与应用

在天气雷达信号处理阶段,地物杂波的存在是影响数据质量的最大问题,因此,识别并剔除地物回波是天气雷达信号处理系统的一个重要内容。首先简要介绍了IIR椭圆地物杂波滤波器的原理;其次介绍了结合杂波识别(CMD)算法的自适应高斯频域滤波器(GMAP）的滤波算法和双高斯滤波器(BGMAP)算法,分析了不同回波情况下GMAP滤波器和BGMAP滤波器的滤波效果和运行时间比较;最后根据实际雷达回波信号,分析了IIR椭圆地物杂波滤波器与GMAP滤波器的杂波抑制性能,对两种滤波器结果进行了分析和比较。结果表明,BGMAP滤波器的杂波抑制性优于GMAP滤波器和IIR椭圆滤波器,然而处理时间较长,适合对回波数据的分析,实时处理时使用GMAP滤波器能满足实时处理的要求。     

基于完备集合思想的多导体部分电感计算方法

随着串联电容器补偿技术在中国电网的广泛应用,迫切要求对影响其运行可靠性的快速暂态过程进行研究,以采取必要的防范措施。为了适应对串补装置中多导体系统应用部分单元等效电路（partial element equivalent circuit,PEEC）方法建模的要求,对复杂多导体系统的部分电感矩阵提取方法进行了研究。构建了一个能够描述任意空间导体元段对位置关系的完备集合,针对集合中每一种位置关系元素采用特定的解析公式,设计出一种可用于复杂多导体系统部分电感工程计算的通用方法。实验表明,所编制的计算程序（LPCal）的计算精度可以满足快速暂态过电压工程计算的要求。     

带平衡绕组大电流互感器磁场的三维有限元仿真研究

在大电流互感器(大TA)设计中,由于一次额定电流很大,无法进行现场三相环境条件下的物理试验,故常以等效试验方法来优化平衡绕组的匝数及其各段间的连接方式。但目前的等效试验法不准确,且成本高、周期长,为解决此问题,笔者对以三维有限元法分析现场三相环境条件下大TA磁场的有效性进行了研究。具体采用基于矢量磁位和标量电位的A-Φ法计算了大TA的磁场,采用棱边单元而不是节点单元,避免了用基于矢量磁位的节点单元法计算媒质磁导率不一致的模型时带来的错误,并以间接场路耦合法计及了外电路的影响。计算了在邻相大电流母线磁场干扰下,大TA的四段平衡绕组做反极性串接时,平衡电流值以及铁心中的最大磁感应强度值,并确定了它们随平衡绕组位置改变的变化规律。数值仿真与磁路法估算结果相吻合,证明了以三维有限元法对现场环境条件下大电流互感器的磁场进行仿真是可行的。     

外部电流对电流互感器误差性能影响的研究

分析研究了外部电流对电流互感器误差性能的影响。     

车载测污激光雷达电厂周边SO2测量研究

为验证AML-2车载测污激光雷达对较高二氧化硫浓度及其起伏变化的可测性,对电厂周边二氧化硫浓度作了针对测量.利用Nd:YAG激光器的四倍频抽运甲烷和氘气,获得它们一级斯托克斯Raman频移波长288.38 nm和289.04 nm用于二氧化硫的差分测量.在烟道方位探测到峰值浓度约1300 ppb的二氧化硫分布.得到了烟囱上下风处垂直剖面二氧化硫浓度分布图.反映了电厂废气排放对周边环境的影响.验证了AML-2车载测污激光雷达对较高二氧化硫浓度及其起伏变化的可测性.     

大电流互感器内磁屏蔽方案的方向性研究

采用物理试验与数值仿真相结合的方法,分析了大电流互感器平衡绕组屏蔽性能的方向性.