Înapoi la Prezentare generală

Principiu de funcționare

Cum putem măsura curenții de descărcare atmosferică? Cum survin curenții de descărcare? Cum ajung acești curenți de descărcare în dispozitivele și instalațiile dvs.? V-ați pus poate deja asemenea întrebări. În paginile următoare vă vom informa exhaustiv despre domeniul înregistrării curenților de descărcare.

Structura tronsonului de măsurare

Tronsonul de măsurare este compus dintr-un mediu transparent (dielectric) cu polarizatori și filtre polari dispuse pe ambele părți. Tronsonul de măsurare este alcătuit în așa fel, încât direcția de scurgere a curentului în descărcător să facă un unghi de 90°. Astfel, direcția de propagare a unei unde luminoase în tronsonul de măsurare este paralelă cu câmpul magnetic al curentului de descărcare în descărcător.

Înapoi în sus

Polarizatori

Polarizator cu efect linear  

Polarizator cu efect linear

Polarizatori, respectiv filtrele de polarizare sunt elemente optice care produc o polarizare. Aici, unde electromagnetice sunt separate prin absorbție sau fascicul de divizare în lumină polarizată liniar, eliptic sau circular. La utilizarea efectului Faraday, lumina este polarizată liniar, în acest caz. Acest lucru înseamnă că lumina este polarizată numai liniar, prin filtrul de polarizare.

Înapoi în sus

Influențarea magnetică a nivelului de polarizare

Influențarea magnetică a nivelului de polarizare  

Influențarea magnetică a nivelului de polarizare

Unda luminoasă induce o vibrație a electronilor din dielectric. Câmpul magnetic modifică mișcarea electronilor în interiorul dielectricului. Astfel este influențat nivelul de polarizare al luminii. Nivelul de polarizare poate fi rotit, în principiu, în orice direcție.

Înapoi în sus

Efect magnetooptic în LM-S

Modelul grafic arată toate elementele și valorile esențiale ale efectului magnetooptic în sistemul de măsurare a descărcărilor atmosferice. O undă luminoasă Φ cu intensitate luminoasă definită este condusă către tronsonul de măsurare printr-o fibră optică.

Filtrul polar P1 la intrarea în tronsonul de măsurare polarizează linear lumina condusă la el. Unda luminoasă polarizată astfel induce o vibrație electronilor din mediu și se mișcă la nivelul de polarizare în mediul tronsonului de măsurare. Nivelul de polarizare poate fi influențat magnetic.

Înapoi în sus

Câmpul magnetic al unui curent de descărcare rotește câmpul de polarizare al undei luminoase în jurul axei longitudinale în interiorul mediului. Direcția de rotație depinde de direcția liniilor de mp magnetic și, implicit, de direcția de scurgere a curentului. De exemplu, curenții de descărcare din fulgere negative sau pozitive produc linii de câmp direcționate în mod diferit.

Cu cât e mai puternic curentul I, cu atât mai puternic este și câmpul magnetic B și cu atât mai mare este și unghiul de rotire β. Câmpul magnetic B1 produce o rotire spre dreapta și câmpul magnetic B2, o rotire spre stânga a undei optice.

La ieșirea din tronsonul de măsurare este dispus cel de-al doilea filtru polar P2 într-un unghi de 45° față de filtrul polar de la intrare. Astfel, dintr-o undă luminoasă neinfluențata, numai 50% din cantitatea luminoasă trece prin filtrul polar de ieșire. În funcție de rotirea undei luminoase, filtrul polar de la ieșire lasă să treacă mai multă sau mai puțină lumină. Astfel se produce un semnal luminos măsurabil și evaluabil.

Rezultatul și evaluarea măsurătorii

Rezultatul și evaluarea măsurătorii  

Prezentarea principiului: modificarea cantității de lumină în spatele filtrului polar de ieșire

Un fulger pozitiv cauzează o rotire spre dreapta a semnalului luminos. Cantitatea de lumină în spatele celui de-al doilea filtru polar crește și ajunge până la între 50 și 100 %. Dacă unghiul de rotire al semnalului luminos atinge 45°, aceasta corespunde valorii de măsurare de 100% a unui fulger pozitiv.

Un fulger pozitiv cauzează o rotire spre stânga a semnalului luminos. Cantitatea de lumină în spatele celui de-al doilea filtru polar scade și ajunge până la între 50 și 0 %. Dacă unghiul de rotire al semnalului luminos atinge -45°, aceasta corespunde valorii de măsurare de 100% a unui fulger negativ.

Cantitatea luminoasă este măsurată înainte de filtrul polar de ieșire. Din parcursul temporal al cantității de lumină sunt derivați parametrii tipici ai curentului de descărcare atmosferică înregistrați. Aceștia sunt puterea maximă a curentului, panta curentului de descărcare electrică, precum și sarcina și energia specifică.

Înapoi în sus

Valori de influență

Cele mai importante valori de influență sunt materialul mediului, lungimea undei luminoase, lungimea undei luminoase în mediu, precum și puterea câmpului magnetic. În afară de aceasta, în cele ce urmează sunt descrise și alte baze teoretice și valori de influențare. Dați click pe fiecare titlu în parte, pentru a afla mai multe.

Vectorul electric de câmp E descrie parcursul și poziția undei luminoase influențate. Este reprezentat ca o săgeată (vezi modelul grafic).

Dielectric este desemnată substanța nemetalică, cu proprietăți de conductor slab sau neconductoare electric, ale cărei purtători de sarcină nu sunt, în general, mobili. Poate fi vorba de un gaz, un lichid sau un material solid. Aceste substanțe sunt, în mod tipic, nemagnetice și sunt supuse la câmpi electrici sau electromagnetici.

Constanta Verdet V corespunde capacității de rotire pe unitate a inducției magnetice. Ea descrie puterea efectului Faraday pentru dielectricul de evaluat. Valoarea ei depinde de lungimea undelor electromagnetice în mediu.

Unghiul de rotire β, în care se rotește nivelul de polarizare, este calculat după:
 
                                                    β = V x d x B
 

d este lungimea parcursului luminii prin mediu, B, inducția magnetică și V, constanta Verdet.

Înapoi în sus

PHOENIX CONTACT SRL

Floreasca Business Park
Calea Floreasca 169 A,
Corp A, Etaj 8,
București, România,
RO-014459
0040 21 350 88 12
0040 21 350 88 13

Acest website folosește cookie-uri. Prin continuarea vizualizării site-ului nostru acceptați politicile noastre referitoare la cookie-uri. Pentru mai multe informații citiți politica noastră de confidențialitate.

Închidere