Pomiary pól elektrycznych i magnetycznych

Wprowadzenie

Pomiary pól elektromagnetycznych pozwalają poznać warunki pracy urządzeń, zlokalizować źródła pola i udokumentować zmiany w otoczeniu instalacji. Cel pomiaru decyduje o metodzie, przyrządzie, paśmie częstotliwości i sposobie opracowania wyników.

Czym jest pole elektromagnetyczne?

Pole elektryczne wiąże się z napięciem i rozkładem ładunków, a pole magnetyczne między innymi z przepływem prądu. W pobliżu źródeł niskiej częstotliwości obie składowe należy analizować osobno. Wyniki natężenia pola elektrycznego podaje się w V/m; dla pola magnetycznego stosuje się A/m lub jednostki indukcji magnetycznej T.

Dlaczego mierzymy pola?

• Rozpoznanie źródeł i rozkładu pola w instalacji.
• Ocena zmian podczas pracy maszyn i przy różnym obciążeniu.
• Przygotowanie danych do oceny ekspozycji zgodnie z właściwą metodą.
• Diagnostyka problemów z pracą urządzeń elektronicznych.
• Weryfikacja efektów ekranowania lub zmian prowadzenia przewodów.

Metoda i wymagania pomiarowe

Pomiary związane z ekspozycją pracowników, środowiskiem i diagnostyką EMC mają różne cele. Należy określić właściwą metodę i kryteria oceny dla danego zadania. Opis oferty przyrządu nie zastępuje ustalenia aktualnych wymagań właściwych dla konkretnego pomiaru.

Zasada działania mierników — pomiar izotropowy 3D

Trzy prostopadłe osie czujnika umożliwiają wyznaczenie wartości wypadkowej. Ogranicza to konieczność obracania sondy w poszukiwaniu kierunku maksymalnego wskazania. Znaczenie mają także położenie czujnika, odległość od źródła i wpływ operatora.

Budowa systemu pomiarowego

Zakres częstotliwości i dokładność

Przyrząd powinien obejmować częstotliwości i poziomy występujące w badanym obiekcie. Zakres miernika nie oznacza, że wszystkie jego funkcje działają identycznie w całym paśmie. Niepewność pomiaru obejmuje również metodę, warunki pracy i konfigurację stanowiska.

Analiza widmowa FFT

Analiza częstotliwościowa pomaga odróżnić pole sieciowe od harmonicznych i składowych związanych z energoelektroniką. Przy ESM 100 jest to funkcja zależna od wybranej konfiguracji.

Wzorcowanie i dokumentacja

Przygotowanie pomiarów obejmuje sprawdzenie stanu przyrządu, jego dokumentacji i wymagań wzorcowania. W raporcie należy opisać miejsce, punkty, warunki, ustawienia, wyniki i przyjętą metodę oceny. Wymagania wobec wykonawcy ustala się dla konkretnego zastosowania.

Kto korzysta z mierników pól?

• Zakłady przemysłowe i energetyka.
• Laboratoria badawcze i pomiarowe.
• Zespoły zajmujące się warunkami pracy.
• Uczelnie i ośrodki rozwojowe.
• Służby techniczne i utrzymanie ruchu.

Warunki pracy źródła pola

Wynik pomiaru odnosi się do konkretnego miejsca, czasu i stanu pracy instalacji. Przy urządzeniach o zmiennym obciążeniu warto uwzględnić różne etapy cyklu, a przy rozległych stanowiskach wykonać pomiary w kilku punktach. Opis ustawienia przyrządu i warunków pracy źródła ułatwia późniejsze porównanie wyników, także po zmianie wyposażenia lub organizacji stanowiska.

Kompletowanie zestawu pomiarowego

Podstawą doboru jest rodzaj pola i spodziewany zakres częstotliwości. Następnie określa się, czy wystarczy bieżący odczyt, czy potrzebna będzie rejestracja, analiza FFT albo powiązanie wyników z lokalizacją. Oprogramowanie i akcesoria powinny wspierać planowany sposób prowadzenia pomiarów. Przy zapytaniu pomocne są informacje o badanych urządzeniach, miejscu pomiaru i oczekiwanej formie dokumentacji. Na tej podstawie można uzgodnić konfigurację ESM 100 i funkcje Graph potrzebne do wykonania zadania.

Podsumowanie

Dobry pomiar łączy odpowiedni przyrząd z właściwą metodą i dokumentacją. W ofercie Maschek Polska znajduje się ESM 100 oraz Graph ESM-100 do rejestracji i opracowania wyników.