基本信息
- 项目名称：
- 大气电荷检测仪
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本研究通过检测大气中的电场强度，来测量云层中的电荷体密度，大气电荷检测仪是用来测量大气电场及其变化的仪器。
- 详细介绍：
- 积雨云是带电的云，他的不同部位聚集着不同属性的电荷，这就是云团内部，不同云团之间以及云团与地面之间产生一个很强的电场，此强电场放电形成的闪电对人类造成威胁。本研究通过测量大气中的电场强度来计算分析空间的电荷体密度，从而得到云层中积聚的静电荷情况。最终对云电进行预警。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本研究通过检测大气中的电场强度，来测量云层中的电荷体密度，大气电荷仪是用来测量大气电场及其变化的仪器。 当云中发生电荷分离时，地面电场将发生相应的变化，其强度与云中电荷的积累量和分布有关，因此通过测量地面大气电场的变化，可以反演出高空云层电场的变化，对发生雷击的危险性做出一定的预报。 空中电场仪是利用气球、飞机或火箭等作载体，携带测电场的仪器穿越云层直接测量空中电场的变化，主要用于短期监测。 电场数据处理机可实时地读出当时的电场值，把电场仪测量的电场数据传送到计算机由专用软件分析处理，可以对局部地区潜在的雷暴活动及静电电击的危险性做出短期预报
科学性、先进性
- 1．本作品体积小、重量轻，易于携带，可作为便携式检测仪。也可以在特殊条件下测量电场和电荷。 2．安装方便，可装载于汽车、飞机和气球等载体上使用。实用范围更广泛。 3．本作品可直接测量出大气中的电荷体密度，对雷电预警的准确性更高。 4. 本样品主要应用于电力系统防雷减灾方向。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年6月，该作品在2009年省大学生课外学术科技作品竞赛荣获二等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 实物 图片 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 当云中发生电荷分离时，地面电场将发生相应的变化，其强度与云中电荷的积累量和分布有关，因此通过测量地面大气电场的变化，可以反演出高空云层电场的变化，对发生雷击的危险性做出一定的预报。本研究通过检测大气中的电场强度，来测量云层中的电荷体密度，大气电荷仪是用来测量大气电场及其变化的仪器。该作品应用静电感应原理，测量出大气中的电场强度，结合高斯定理计算出大气中的电荷体密度，进而对雷电产生的概率和强度作出预警。
同类课题研究水平概述
- 雷电是大气中的一种自然放电现象。雷电发生时的壮观景象以及它对人类和工农业生产的危害很早就引起了气象工作者的注意。科学家们研究了闪电放电的物理机制及闪电发生的电、光、声等参量，避雷针的发明和使用使建筑物得到有效的保护。但由于闪电生成机制和对其监测及预报技术的复杂性，各种雷击事故仍频频发生。雷电引起的人身伤亡、森林火灾、电力系统破坏，以及给飞机、导弹、航天带来的危险使人们更重视把雷电物理的研究成果付诸于实践，期望研制出各种雷电定位、预警设备及防护方法。 目前，国内、外的雷电探测装备多是通过直接探测雷电发生前后大气电场的变化以及雷电辐射的电磁场信号对雷电进行预报、定位和检测的。这些电磁场信号都是在雷电发生后才产生的，因此，其预测的时间及准确程度受到一定的限制。本研究直接检测云层中的电荷体密度，因此，是对大气电环境直接探测，测量精度高，与雷电发生有较好的相关性，因此对雷电进行监测、定位和预警预报有更高的准确性，对灾害性天气机理的研究和预报也能提供宝贵的资料。
