Меню

Как измерить уровень волны



Длина, скорость и частота электромагнитной волны.

Онлайн калькулятор перевода длины волны в частоту для широкого диапазона частот, включая радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафи- олетовое излучение, рентгеновские и гамма лучи.

Электромагнитные колебания — это взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей, проявляющиеся в периодическом изменении напряжённости (E) и индукции (B) поля в электроцепи или пространстве. Эти поля перпендикулярны друг другу в направлении движения волны (Рис.1) и, в зависимости от частоты, представляют собой: радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские либо гамма-лучи.


Рис.1

Длина волны, обозначаемая буквой λ и измеряемая в метрах — это расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Другими словами, это расстояние, на котором фаза электромагнитной волны вдоль направления распространения меняется на 2π.

Время, за которое волна успевает преодолеть это расстояние (λ), т. е. интервал времени, за который периодический колебательный процесс повторяется, называется периодом колебаний, обозначается буквой (тау) или Т и измеряется в метрах.

Частота электромагнитных колебаний связана с периодом простейшим соотношением:
f (Гц) = 1 / T (сек) .

Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме (v) равна скорости света и составляет величину: v = С = 299792458 м/сек .
В среде эта скорость уменьшается: v = С / n , где n > 1 — это показатель преломления среды.
Абсолютный показатель преломления любого газа (в том числе воздуха) при обычных условиях мало чем отличается от единицы, поэтому с достаточной точностью его можно не учитывать в условиях распространения электромагнитных волн в воздушном пространстве.

Соотношение, связывающее длину волны со скоростью распространения в общем случае, выглядит следующим образом:
λ (м) = v (м/сек) *Т (сек) = v (м/сек) / f (Гц) .

И окончательно для воздушной среды:

λ (м) = 299792458 *Т (сек) = 299792458 / f (Гц) .

Прежде чем перейти к калькуляторам, давайте рассмотрим шкалу частот и длин волн непрерывного диапазона электромагнитных волн, которая традиционно разбита на ряд поддиапазонов. Соседние диапазоны могут немного перекрываться.

Диапазон Полоса частот Длина волны
Сверхдлинные радиоволны 3. 30 кГц 100000. 10000 м
Длинные радиоволны 30. 300 кГц 10000. 1000 м
Средние радиоволны 300. 3000 кГц 1000. 100 м
Короткие радиоволны 3. 30 МГц 100. 10 м
Метровый радиодиапазон 30. 300 МГц 10. 1 м
Дециметровый радиодиапазон 300. 3000 МГц 1. 0,1 м
Сантиметровый СВЧ диапазон 3. 30 ГГц 10. 1 см
Микроволновый СВЧ диапазон 30. 300 ГГц 1. 0,1 см
Инфракрасное излучение 0,3. 405 ТГц 1000. 0,74 мкм
Красный цвет 405. 480 ТГц 740. 625 нм
Оранжевый цвет 480. 510 ТГц 625. 590 нм
Жёлтый цвет 510. 530 ТГц 590. 565 нм
Зелёный цвет 530. 600 ТГц 565. 500 нм
Голубой цвет 600. 620 ТГц 500. 485 нм
Синий цвет 620. 680 ТГц 485. 440 нм
Фиолетовый цвет 680. 790 ТГц 440. 380 нм
Ультрафиолетовое излучение 480. 30000 ТГц 400. 10 нм
Рентгеновское излучение 30000. 3000000 ТГц 10. 0,1 нм
Гамма излучение 3000000. 30000000 ТГц 0,1. 0,01 нм

А теперь можно переходить к калькуляторам.

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ДЛИНЫ ВОЛНЫ ПО ЧАСТОТЕ

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ЧАСТОТЫ ПО ДЛИНЕ ВОЛНЫ

В радиочастотной практике имеет распространение величина Kp, называемая коэффициентом укорочения. Однако здесь существует некоторая путаница. Одни источники интерпретируют эту величину, как отношение длины волны в среде к длине волны в вакууме, т. е. численно равной Kp = 1/n, где n — это, как мы помним, показатель преломления среды. Другие, наоборот — как отношение длины волны в вакууме к длине волны в среде, т. е. Kp = n.
Поэтому надо иметь в виду — если Kp > 1, то значение показателя преломления среды, которое следует подставлять в калькулятор n = Kp, а если Kp < 1, то n = 1/Kp.

Источник

Шкала Бофорта

С незапамятных времен одними из лучших мореплавателей признаются англичане. Адмиралтейские карты до сих пор считаются эталоном. А самая известная морская страховая компания-британский «Ллойд».

В совокупности с прочными английскими традициями эти факты объясняют, почему именно британец сэр Френсис Бофорт ввел в обиход стандарт для измерения силы ветра. Это событие произошло в 1806 году. По этому стандарту измеряется только сила ветра, а не сила шторма. Этот стандарт используют и сейчас.

Тогда в Британии появилась возможность прогнозировать погоду и передавать метеорологическую информацию. Но для правильной ее оценки необходимо было унифицировать данные, касающиеся ветра и его силы.

В наши дни Шкала Бофорта знакома морякам, метеорологам и туристам. Но, кроме Шкалы Бофорта, существуют еще три шкалы. С их помощью оценивают уровень морского волнения. В создание шкалы измерения волнения моря кроме англичан внесли свой вклад и россияне, и американцы.


Парусная яхта

Все варианты шкалы содержат конкретный параметр для оценки волнения. Он определяет среднюю высоту значительных волн. И называется «Significance Wave Height» (SWH).Что в дословном переводе означает: «Значительная Высота Волны».

Американцы значительными считают 30 процентов крупных волн. У англичан этот показатель-10 процентов. А в российской системе-всего лишь 3 процента.

Следовательно, волнение моря одной и той же степени четырехбалльное у американцев, пятибалльное-по английской шкале, и шестибалльное-по русской. Как же определить, что такое пять баллов? Много это или мало? Что такое сила волнения? И как оно зависит от высоты волны? Это можно увидеть из таблицы.

Баллы Высота волн (SWH) Степень волнения Признаки волнения Английская терминология
Совершенно спокойное море Зеркально-гладкое море Calm glassy
1 0,1 m Спокойное море Рябь, небольшие чешуеобразные волны без пены Calm rippled
2 0,1-0,5 m Слабое волнение Короткие волны, гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену Smooth wavelets
3 0,5-1,25 m Легкое волнение Волны удлиненные, местами барашки Slight
4 1,25-2,5 m Умеренное волнение Волны хорошо развиты, повсюду белые барашки Moderate
5 2,5-5 m Неспокойное море Крупные волны, белые пенящиеся гребни занимают значительные площади Rough
6 4-6 m Крупное волнение Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру Very rough
7 6-9 m Сильное волнение Высота и длина волн заметно увеличены, полосы пены ложатся тесными рядами по направлению ветра High
8 9-14 m Жестокое волнение Высокие, гороподобные волны с длинными ломающимися гребнями. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Поверхность моря от пены становится белой Vert high
9 14 m Исключительное волнение Высота волн настолько велика, что суда временами скрываются из виду. Море в направлении ветра покрыто пеной. Ветер, срывая гребни, несет водяную пыль, уменьшающую видимость Phenomenal

В этой таблице нет упоминания о шторме. Так почему же для оценки высоты волны используется именно SWH? Физика говорит, что волны могут складываться и вычитаться. Или, по другому, интерферировать. Процесс интерференции кроме средних волн обеспечивает появление волн с другой высотой.

К примеру, у американцев 50 процентов волн будет высотой в половину SWH, а 3 процента-высотой в полторы SWH. При таком раскладе каждая 1175-ая волна может быть высотой почти в две SWH. А каждая 3.000.000-я волна может иметь высоту в две с половиной SWH.

Из этого следует, что при 4-х баллах можно увидеть волну в пять с половиной метров. Как правило, такая волна одноразовая. Наверное, это так называемые волны-убийцы, которые берутся неизвестно откуда, и внезапно исчезают.

Но возможно ли измерить высоту волны с предельной точностью? Возможен единственный верный ответ-«Нет». Для этого не существует реальных приборов.

У яхтсмена один прибор-собственный глазомер. А потом все воспринимается как у рыбаков. По разным рассказам об одном и том же событии волна может иметь разный размер. Здесь все нюансы зависят от рассказчика.

Однако доказано, что на личное восприятие такого показателя, как сила ветра, воздействуют не только субъективные, но и объективные критерии.

Субъективные-подготовленность, выносливость членов команды, состав и число членов экипажа. К объективным факторам относят условия погоды, размер судна и длительность похода.

А шторм указывается на Шкале Бофора. Она включает следующие позиции:

Это означает девять, десять и одиннадцать баллов. Поэтому шторм по определению не может быть в пять или двенадцать баллов. Шторм-только девять баллов по Бофорту. И это относится исключительно к силе ветра. И не имеет отношения к высоте волны.

Может быть полезно:

Источник

Измерение электромагнитного излучения

Излучающие объекты окружают нас повсюду. Электромагнитные волны исходят от бытовых электроприборов, промышленного оборудования, вышек радио- и телепередач, высоковольтных линий электропередач (ЛЭП). Под электромагнитным излучением (ЭМИ) понимают разные типы волн. Среди них есть абсолютно безвредные и довольно опасные для людей излучения. Для того чтобы определить интенсивность их влияния, необходимы специальные приборы для измерения электромагнитных полей и излучений.

Для заказа звоните:

Измерение электромагнитного излучения

Что такое электромагнитное излучение?

Это силовое поле, образованное вокруг электрического тока. Электромагнитные волны бывают природного и техногенного характера. Они воздействуют на все, что находится рядом, окружают человека в повседневной жизни, и имеют свойство распространяться в пространстве. Их влияние зависит от частоты и длины волны. Свет, радиоволны, рентгеновские, инфракрасные, ультрафиолетовые и гамма-лучи – все это примеры ЭМИ.

Существует два типа излучений:

Наибольшую опасность представляет электромагнитная нагрузка, создаваемая антропогенными факторами. Поэтому измерение электромагнитного излучения является эффективным способом выявления потенциально опасных зон.

Источники электромагнитного излучения

Источники электромагнитного излучения

Любой живой организм зависит от условий внешней среды. Если измерения уровней электромагнитных излучений показывают, что предельно допустимая норма превышена, нужно принимать меры. Эти волны могут представлять опасность для здоровья.

К основным загрязнителям относят:

  • воздушные линии электропередач;
  • рентгеновские установки;
  • радиосвязь;
  • передатчики мобильной связи;
  • все устройства, использующие или вырабатывающие электрическую энергию.

Однако не так просто провести в домашних условиях измерение электромагнитного излучения. Поля совершенно невидимы, а большинство из них не ощущается человеком. Зафиксировать истинную обстановку и определить тип волн можно только с помощью высокоточной техники.

Влияние электромагнитного излучения

Электромагнитное излучение бытовых приборов

Человек ежедневно находится под влиянием различных электромагнитных полей. Каждое из них отдельно может быть не опасным, наибольший вред несет суммарный электромагнитный фон. Живые организмы очень чувствительны к действию ЭМИ. У человека наблюдаться такая клиническая картина:

  • ухудшение самочувствия;
  • общая слабость;
  • головокружения и головные боли.

Опасность представляет не только сильное излучение, но и постоянное воздействие небольших по напряженности электромагнитных полей. Нередки случаи появления изменений в генетическом коде ДНК, мутаций и как следствие – возникновение онкологических заболеваний.

Способы измерения ЭМИ

Измерение электромагнитного излучения

Разрекламированные в свое время домашние детекторы и дозиметры для этих целей не пригодны. Они не дают точных данных. Только сертифицированная лаборатория по измерению электромагнитных излучений даст официальное заключение и гарантирует получение достоверных результатов. Для этого специалисты используют приборы, измеряющие реальное суммарное значение ППЭ от всех источников.

Как правило, методы и средства измерения электромагнитного излучения в каждом отдельном случае избираются исходя из частоты волн, плотности потока энергии, напряженности поля. Все требования к таким измерениям описаны в СанПиН. В документе указаны и предельно допустимые напряжения для различных объектов.

ЭМП делится на ближнюю зону индукции и дальнюю зону. Если проводится комплексное измерение электромагнитного излучения от ЛЭП и других объектов, учитываются два компонента. Специалисты определяют:

  • электрическую составляющую;
  • магнитную составляющую.

Экспертиза проводится в жилых и нежилых домах, в производственных цехах и на других объектах. Высокоточная аппаратура позволяет быстро провести измерение электромагнитного излучения. Цена услуги формируется в зависимости от объема работ.

Интенсивность ЭМИ определяется приборами, прошедшими сертификацию. Единица измерения электромагнитного излучения (частоты периодических процессов) – Гигагерц (Ггц). Длина волн измеряется в мегаметрах (Мм)

Измерение ЭМИ в помещениях

Любое помещение может таить в себе скрытую опасность. Если на производстве ведется строгий контроль над такими факторами влияния, то в квартирах и жилых домах жителям приходится самостоятельно заботиться о своей безопасности.

Если вы решите измерить ЭМИ в своем доме, обращайтесь к профессионалам. В таких случаях специалист:

  • выезжает на объект с целью анализа ситуации;
  • проводит необходимые измерения;
  • интерпретирует полученные данные;
  • разрабатывает комплекс мер, способных изменить ситуацию к лучшему.
Для заказа звоните:

Если измерение электромагнитных излучений в квартире показало, что фон завышен, необходимо выяснить причину такой ситуации. Нередко на показатель влияют ошибки при проектировании, недостатки в монтаже и небрежность во время эксплуатации объекта. Вовремя проведенные измерения ЭМИ помогут принять меры для нейтрализации вредоносного влияния.

Источник

Измерение электромагнитного излучения

Электромагнитные поля окружают нас постоянно. От электромагнитного излучения Солнца, включающего спектр от видимого света (который также является электромагнитной волной) до рентгеновского излучения. Мощным источником также выступает техносфера Земли – вся совокупность приборов, машин, приспособлений, потребляющих электричество. Научное определение электромагнитного излучения таково – это распространение в пространстве колебаний электромагнитного поля, словно волн по поверхности воды.

В окружающем нас мире источников электромагнитного излучения огромное множество, вот некоторые примеры:

  • линии электропередач (ЛЭП);
  • любые провода под напряжением;
  • трансформаторы, выпрямители;
  • компьютеры и ноутбуки;
  • телевизоры – особенно старых моделей, с кинескопом;
  • мобильные телефоны;
  • бытовые электроприборы – микроволновка, стиральная машина, холодильник и т.д.

Для чего измеряют электромагнитное излучение?

Большая часть электромагнитных полей, окружающих нас, безвредна. Это хорошая новость, а плохая в том, что даже вредные для здоровья и опасные для жизни излучения, в том числе ультрафиолетовое и рентгеновское, организм никак не регистрирует – мы можем воспринимать лишь узкий спектр видимого света, а также инфракрасное тепловое излучение. Но даже волны условно безопасного диапазона при высоком напряжении поля могут вызывать ухудшение общего самочувствия и головные боли.

Поэтому регулярный контроль и измерение уровня излучения на потенциально опасных в этом плане объектах необходим. К таковым относятся некоторые производства, медицинские учреждения, например, проводящие МРТ-диагностику. Они должны проверяться на соответствие установленным санитарным нормам и законодательству в сфере охраны труда.

Как измерить электромагнитное излучение?

Электромагнитное поле разделяют на ближнюю и дальнюю зоны индукции, поэтому при проведении обследования учитываются оба эти компонента. Специалисты проверяют отдельно электрическую и магнитную составляющую. Обычно проверка затрагивает промышленные и инфраструктурные объекты, на которых уровень напряженности поля потенциально может быть превышен.

Рассмотрим детальнее, каким прибором измеряют электромагнитное излучение. Интенсивность поля должна быть замерена приборами, которые прошли специальную сертификацию. Методика изложена подробно в технической документации. В общем случае выглядит это следующим образом. Специальные приборы – электромагнитные измерители – устанавливаются на высотах 0,5, 1 и 1,7 метров от поверхности – неважно, проводится ли замер в помещении или на открытой местности.

Расстояние от оборудования, которое выступает потенциальным источником электромагнитного поля, составляет 0,5 метра. В некоторых случаях замеры проводят на рабочем месте, если это необходимо согласно требованиям нормативных документов по охране труда.

Напряженность поля замеряется с помощью техники ненаправленного приема. Такие приборы оснащают трехкоординатными датчиками, которые позволяют, кроме количественных показателей, точно установить направление на источник излучения и расстояние до него (погрешность не должна превышать 20%).

В каких единицах можно измерить электромагнитное излучение?

Разберемся теперь, в чем измеряется электромагнитное излучение. У электромагнитного поля (и излучения) несколько показателей, в том числе и производных. Каждый показатель измеряется в своих единицах, например, частота волн излучения замеряется в герцах. Но в связи с высокой частотой волн целесообразнее использовать гигагерцы (Ггц) и тому подобные величины, так как частота от 20 герц – это слышимый ухом звук, который не имеет отношения к электромагнитным волнам. 1 герц – это одно колебание в секунду, то есть 1-1 секунда. Другой важный параметр – длина волн. В случае электромагнитного излучения она измеряется в микрометрах, или Мм – миллионных долях метра. От частоты и длины волны зависит, с каким видом излучения имеют дело специалисты. Например, для ультрафиолета эти показатели равны 0,75-30 ПГц (петагерц) и 10-400 нм.

Но волны также имеют определенную мощность, замер показателя которой очень важен при учете их антропогенного воздействия. Причем, важна не общая мощность, а ее показатель на единицу площади, или плотность мощности. Замеряется он в мкВт/см2, то есть в микроваттах на квадратный сантиметр. Предельные значения этого параметра указаны в нормативных документах, например, в России они равны 10 мкВт/см2.

Существуют и другие единицы измерения электромагнитного излучения. Так, иногда используются тесла – единицы измерения магнитной индукции, а также электрон-вольты – показатель энергии поля. Но наиболее важным показателем при замерах является плотность мощности.

Если вы не знаете, куда обратиться для измерения этих показателей, лучше всего позвоните по телефону +7-495-777-65-35 , напишите WhatsApp , или закажите обратный звонок — Заказать звонок . Мы занимаемся инженерно-экологическими изысканиями более 10 лет. Специалисты имеют все необходимые допуски для работы на промышленных объектах и оснащены современной измерительной аппаратурой. Стоимость и сроки работ являются условиями договора, так же, как и гарантия качества замеров.

Источник

Читайте также:  Вход для измерения сопротивления

Сравнить или измерить © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.