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介電常數介質(zhì)損耗測試儀研發(fā)廠(chǎng)家

型 號GDAT-A

更新時(shí)間2023-08-07

廠(chǎng)商性質(zhì)生產(chǎn)廠(chǎng)家

報價(jià)

產(chǎn)品描述:介電常數介質(zhì)損耗測試儀研發(fā)廠(chǎng)家是由二只測微電容器組成,平板電容器一般用來(lái)夾持被測樣品,園筒電容器是一只分辨率高達0.0033pF的線(xiàn)性可變電容器,配用儀器作為指示儀器,絕緣材料的損耗角正切值是通過(guò)被測樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)樣品的Q值變化,由園筒電容器的刻度讀值變化值而換算得到的。同時(shí),由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數。

產(chǎn)品概述

介電常數介質(zhì)損耗測試儀研發(fā)廠(chǎng)家工作特性


1. 平板電容器
極片尺寸:φ25.4mm
極片間距可調范圍和分辨率:≥10mm,±0.01mm

 


2. 園筒電容器
電容量線(xiàn)性:0.33pF / mm±0.05 pF
長(cháng)度可調范圍和分辨率:≥0~20mm,±0.01mm

 


3.  夾具插頭間距:25mm±1mm

 


4.  夾角損耗角正切值:≤4×10-4(1MHz時(shí))
 

 

 

 

 

 

二. 介電常數介質(zhì)損耗測試儀研發(fā)廠(chǎng)家工作原理


本測試裝置是由二只測微電容器組成,

平板電容器一般用來(lái)夾持被測樣品,

園筒電容器是一只分辨率高達0.0033pF的線(xiàn)性可變電容器,

配用儀器作為指示儀器,

絕緣材料的損耗角正切值是通過(guò)

被測樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)樣品的Q值變化,

由園筒電容器的刻度讀值變化值而換算得到的。

同時(shí),由平板電容器的刻度讀值變化而換算得到介電常數。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三. 使用方法


1. 被測樣品的準備


被測樣品要求為園形,直徑25.4~27mm,這是減小因樣品邊緣泄漏和邊緣電場(chǎng)引起的誤差的有效

辦法。樣品厚度可在1~5mm之間,如太薄或太厚則測試精度就會(huì )下降,樣品要盡可能平直。
下面推薦一種能提高測試精確性的方法:準備二片厚0.05mm的園形錫膜,直徑和平板電容器極片

*,錫膜兩面均勻地涂上一層薄薄的凡士林,它起粘著(zhù)作用,又能排除接觸面之間殘余空氣,

把錫膜再粘在平板電容器兩個(gè)極片上,粘好后,極片呈鏡面狀為佳,然后放上被測樣品。

 

 

 

 


2. 測試順序


先要詳細了解配用儀器的使用方法,操作時(shí),要避免人體感應的影響。


a. 把配用的儀器主調諧電容置于zui小電容量,微調電容置于-3pF。

 


b. 把本夾具測試裝置插到儀器測試回路的“電容”兩個(gè)端子上,即插入到儀器上方接線(xiàn)銅

柱的右邊兩個(gè)圓柱內。

 


 
c. 配上相適應的高Q值電感線(xiàn)圈,選擇電感沒(méi)有特別的方法,只有試或憑經(jīng)驗來(lái)選擇合適
的那個(gè),一般選擇使高頻儀器顯示Q值zui大的電感zui為合適。


注:以上步驟是為了使高頻儀器工作起來(lái)(儀器是LC諧振工作原理,所以要選擇合適的電感才能使儀器諧振)


d. 調節平板電容器測微桿,使二極片相接為止,讀取刻度值記為DO。


e. 再松開(kāi)二極片,把被測樣品插入二極片之間,調節平板電容器,到二極片夾住樣品止(

注意調節時(shí)要用測微桿,以免夾得過(guò)緊或過(guò)松),這時(shí)能讀取新的刻度值,記為D1,這時(shí)樣品厚度D2= D1-D0。


注:以上d和e兩步是測出被測樣片的厚度,方便后面計算介電常數時(shí)用。


f. 把園筒電容器置于7mm處(該值不是的,我們一般在測的時(shí)候放到7mm處就可以測了,

不過(guò)有的時(shí)候在做到h步0驟時(shí)順時(shí)針旋轉完刻度了Q值還沒(méi)有達到一半,這時(shí)就要適當的把7mm

刻度調整到9mm或更大了)。

 


g. 改變配合儀器頻率,使之諧振,讀得Q值。(如果測試材料樣片有“要求的測試頻率”,

那么就先把頻率定位到該頻率,

然后再調節儀器的主調電容,使儀器諧振(即儀器的Q值顯示

為zui大);

如果不知道在頻率下測試的話(huà),我們一般把頻率放在1MHz下來(lái)調試,然后再調節主調

電容使儀器工作)。

 

 


h. 先順時(shí)針?lè )较?,后逆時(shí)針?lè )较?,調節園筒電容器,讀取當儀器指示Q值為原值的一半時(shí)測微桿上二個(gè)刻度值,取這二個(gè)值之差,記為M1。

(先記下園筒電容在7mm時(shí)儀器諧振時(shí)的zui大Q

值,即d步驟測得的Q值;然后調節園筒電容器,看儀器的Q值顯示為原來(lái)的一半時(shí),讀取園筒電

容器上邊的刻度為多少,要順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉兩次取兩個(gè)刻度值;如果園筒電容器順時(shí)針轉到

0刻度時(shí)Q值還沒(méi)有到一半,那么就要返回到第f步驟把園筒電容器置于9mm處或更大,重新操作)。

 


i. 再調節園筒電容器,使儀器再次諧振(即把園筒電容器調回到7mm處)。

 


j. 取出平板電容器中的樣品,這時(shí)儀器又失諧,調節平
板電容器,使再諧振,讀取測微桿上的讀值D3,其變化值為
D4= D3-D0。

 


k. 和h款操作一樣,得到新的二個(gè)值之差,記為M2。

 

 

 

 


3.   計算測試結果
被測樣品的介電常數:
Σ=D2 / D4
被測樣品的損耗角正切值:
     tgδ=K(M1-M2 )/ 15.5 
式中:K為園筒電容器線(xiàn)性變化率,一般為0.33。

 

 

 

 

 

 


4.   其他應用使用方法
使用本測試裝置和儀器配用,對絕緣材料以及其他高阻性能的薄材,列如:優(yōu)質(zhì)紙張、優(yōu)質(zhì)木材

、粉壓片料等,進(jìn)行相對測量,其測試方法就非常簡(jiǎn)便、實(shí)用,采取被測樣品和標準樣品相比較

方法,就能靈敏地區別二者之間的輕微差別,例如含水量、配用原料變動(dòng)等等。
測試時(shí)先把標準樣品放入平板電容器,調節儀器頻率,諧振后讀得Q值,再換上被測樣品,調節

園筒電位器,再諧振,看Q值變化,如Q值變化很小,說(shuō)明標準樣品和被測樣品高頻損耗值*,

反之說(shuō)明二者性能有區別,如園筒電容器調節不能再諧振,通過(guò)調節儀器頻率才能諧振,且頻率

變化較大,說(shuō)明被測樣品和標準樣品的配用原材料相差較大。

 

 

 

 

 

 

四. 維修方法


本測試裝置是由精密機械構件組成的測微設備,所以在使用和
保存時(shí)要避免振動(dòng)和碰撞,要求在不含腐蝕氣體和干燥的環(huán)境中使用和保存,不能自行拆裝,否

則其工作性能就不能保證,如測試夾具受到碰撞,或者作為定期檢查,要檢測以下幾個(gè)指標:


1. 平板電容器二極片平行度不超過(guò)0.02mm。


2. 園筒電容器的軸和軸同心度誤差不超過(guò)0.1mm。


3. 保證二個(gè)測微桿0.01mm分辨率。


4. 用精密電容測量?jì)x(±0.01pF分辨率)測量園筒電容器,電容呈線(xiàn)性率,從0~20mm,每

隔1mm測試一點(diǎn),要求符合工作特性要求。

 

 

 

 

關(guān)于介電常數測試儀的其他附加介紹
測試介電常數的意義:
介電常數又叫介質(zhì)常數,介電系數或電容率,它是表示絕緣能力特性的一個(gè)系數,以字母ε表示

,單位為法/米 . 它是一個(gè)在電的位移和電場(chǎng)強度之間存在的比例常量。這一個(gè)常量在自由的空

間(一個(gè)真空)中是8.85×10的-12次方法拉第/米(F/m)。在其它的材料中,介電系數可能差

別很大,經(jīng)常遠大于真空中的數值,其符號是eo。 在工程應用中,介電系數時(shí)常在以相對介電

系數的形式被表達,而不是值。如果eo表現自由空間(是,8.85×10的-12次方F/m)的介電

系數,而且e是在材料中的介電系數,則這個(gè)材料的相對介電系數(也叫介電常數)由下式給出

: ε1=ε / εo=ε×1.13×10的11次方 很多不同的物質(zhì)的介電常數超過(guò)1。這些物質(zhì)通常被

稱(chēng)為絕緣體材料,或是絕緣體。普遍使用的絕緣體包括玻璃,紙,云母,各種不同的陶瓷,聚乙

烯和特定的金屬氧化物。絕緣體被用于交流電.泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯

等樹(shù)脂制成 聚苯乙烯2.4~2.6 ,介電常數有相對介電常數和有效介電常數之分,平時(shí)我們說(shuō)的

介電常數就是相對介電常數,硅的相對介電常數是11.9 .(AC),聲音電波(AF)和無(wú)線(xiàn)電電波

(射頻)的電容器和輸電線(xiàn)路。 一個(gè)電容板中充入介電常數為ε的物質(zhì)后電容變大ε倍。
介質(zhì)損失角正切值(tgδ)的物理意義。
介質(zhì)損失角正切值(tgδ)表示電介質(zhì)在交流電壓下的有功損耗和無(wú)功損耗之比,值越大,介質(zhì)

損耗越大,它反映了電介質(zhì)在交流電壓下的損耗性能。
介質(zhì)損耗角正切
摘要:電力系統中檢測高壓設備的運行可靠性和發(fā)現電氣絕緣方面缺陷,電介質(zhì)損耗角的測量必

不可少。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。本文介紹了介質(zhì)損耗角的

基本概念和其意義,簡(jiǎn)單分析了介質(zhì)損耗角檢測的方法。
關(guān)鍵詞:電介質(zhì)損耗角;方法;測量;因素
一.引言
1.電介質(zhì)損耗角研究的意義
       電氣設備是組成電力系統的基本元件,是保證供電可靠性的基礎。無(wú)論是大型關(guān)鍵設備

如發(fā)電機、變壓器,還是小型設備如電力電容器、絕緣子等,一旦發(fā)生失效,必將引起局部甚至

全部地區的停電。而導致設備失效的主要原因是其絕緣性能的劣化。絕緣劣化有很多原因,不僅

電應力可引起絕緣劣化,導致絕緣故障,而且機械力或熱得作用,或者和電場(chǎng)的共同作用,zui終

也會(huì )發(fā)展為絕緣性故障。鑒于絕緣故障在電力故障中所占的比重及其后果的嚴重性,電力運行部

門(mén)歷來(lái)十分重視電氣設備的絕緣監督。
       電介質(zhì)的電氣特性,主要表現為它們在電場(chǎng)作用下的導電性能、介電性能和電氣強度,

它們分別以四個(gè)主要參數,即電導率(或絕緣電阻率)、介電常數、介質(zhì)損耗角正切和擊穿場(chǎng)強

來(lái)表示。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。電介質(zhì)損耗角的變化可反

映受潮、劣化變質(zhì)或絕緣中氣體放電等絕緣缺陷,因此測量介質(zhì)損耗角是研究絕緣老化特征及在

線(xiàn)監視絕緣狀況的一項重要內容。而在實(shí)際測量中,由于電介質(zhì)損耗很小,所以需要測量系統有

較高的測量精度,這樣才能正確及時(shí)地反映電介質(zhì)損耗的變化。對于電容型絕緣設備,通過(guò)對其

介質(zhì)特性的監視,可以發(fā)現尚處于早期發(fā)展階段的缺陷。
2.電介質(zhì)損耗角正切的理論基礎
對電介質(zhì)施加正弦波電壓,外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角的正切值。其物理理論基

礎為tanδ=每個(gè)周期內介質(zhì)損耗的能量/每個(gè)周期內介質(zhì)存儲的能量
1—1  介質(zhì)在交流電壓的等值電路和向量圖a  示意圖
      b  等值電路      c  向量圖
在交流電壓下,流過(guò)電介質(zhì)的電流I包含有功分量IR和無(wú)功分量IC,即I=IR+I
由圖1—1可以看出,此時(shí)的介質(zhì)功率損耗P=UIcos=UICtanδ=U2ωCPtanδ  (1--1) 式 

ω----電源角頻率Φ----功δ
-----介質(zhì)損耗角。采用介質(zhì)損耗P作為比較各種絕緣材料損耗特性?xún)?yōu)劣的指標是不合適的,因為

P
值得大小與所加電壓U、試品電容量CP、電源頻率ω等一系列因素有關(guān),而式中的
tanδ切是一個(gè)僅僅取決于材料損耗特性,而與上述種種因素無(wú)關(guān)的物理量。正因于此,通常均

采用介質(zhì)損耗角正切tanδ作為綜合反映電介質(zhì)損耗特性?xún)?yōu)劣的指標,測量和監控各種電力設備

絕緣的tan
δ值已成為電力系統中絕緣預防性試驗的zui重要項目之一。有損介質(zhì)更細致的等值電路如圖1—2

所示
圖1—2  電介質(zhì)的三條支路等值電路和向量圖
a  等值電路     b向量圖圖中C1----介質(zhì)無(wú)R2,C2----各種有損極化;R3----電導損耗。
在這個(gè)等值電路上加上直流電壓時(shí),電介質(zhì)中流過(guò)的將是電容電流I1、吸收電流I2和傳導電流I3

。在電容電流I1在加壓瞬間數值很大,但迅速下降到零,是一極短暫的充電電流;吸收電流I2則

隨著(zhù)加電壓時(shí)間增長(cháng)而逐漸減小,比充電電流的下降要慢得多,約經(jīng)數十分鐘才衰減到零,具體

時(shí)間長(cháng)短取決于絕緣的類(lèi)型、不均勻程度和結構;傳導電流I3是*長(cháng)期存在的電流分量。這三

個(gè)電流分量加在一起即得出吸收曲線(xiàn),如圖1—3所示。上述三條支路等值電路可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為電

阻、
電容的并聯(lián)等值電路或串聯(lián)等值電路。若介質(zhì)損耗主要由電導所引起,常用并聯(lián)等值電路;
如果介質(zhì)損耗主由極化所引起,常用串聯(lián)等值電路。
三.等值電路1.并聯(lián)等值電路如果把圖1—2中的電流歸并成由有功電流和無(wú)功電流兩部分組成,

即可得到圖1—1b示并列電路,圖中CP代表無(wú)功電流IC等值電容、R則代表有功電流I
R的等值電阻。其中IR=3+I2R=URIC=1+I2C=UωCP介質(zhì)損耗角正切tanδ等于有功電流和無(wú)功電流

的比值,即tanδ=IRIC=URUωCP=1UωCP此時(shí)電路的功率損耗為:P=U2R=U2ωCPtanδ可見(jiàn)與式(

1--1)所得介質(zhì)損耗*相同。2.串聯(lián)等值電路用一只理想的無(wú)損耗電容CS一個(gè)電阻r相串聯(lián)的

等值電路來(lái)代替,如果1—3a所示。且由如1—3b的向量圖可得:tanδ=IrIω=ωCr由于r=tanδ

ωCS,I=cSωCS=UcosδωCS,所以電路的功率損耗將為:P=2r=(UcosδωCS)2tanδωCS=U2

ωCStanδ(cosδ)2
因為介質(zhì)損耗角δ值很小,cosδ≈1,所以P=U2ωCStanδ由并聯(lián)等值電路和串聯(lián)等值電路可知

,串聯(lián)等值電路中的電阻r要比并聯(lián)等值電路中的電阻R小得多圖1—3 電介質(zhì)的簡(jiǎn)化串聯(lián)等值電

路及向量a  串聯(lián)等值電路       b  向量
四.介質(zhì)損耗角正切的測量由于介質(zhì)的功率損耗P與介質(zhì)損耗角正切tanδ成正比,所以tanδ
是絕緣品質(zhì)的重要指標,測量tanδ值是判斷電氣設備的絕緣狀態(tài)的一項靈敏有效方法。tanδ能

反映絕緣的整體性缺陷(例如全面老化)和小電容試品中的嚴重局部缺陷。由于tanδ隨電壓而

變化的曲線(xiàn),可判斷絕緣是否受潮、含有氣泡及老化程度。但是測量tanδ不能靈敏地反映大容

量發(fā)電機、變壓器和電力電纜絕緣中的局部性缺陷,這是應盡可能將這些設備分解成幾部分,然

后分別測量它們的tanδ,tanδ值得測量,zui常用的是高壓交流電橋,即西林電橋法。
液體介電常數測量?jì)x鑒別危險品


原理分析 物質(zhì)的檢測分為定量檢測、定性檢測和否定檢測。定量檢測既要判斷被檢測物質(zhì)包含

哪些成分,還要能檢測每種成分的含量,如質(zhì)譜檢測和各種光譜檢測。定性檢測只要求判定是不

是某種物質(zhì),如離子遷移譜等。而否定檢測只要給出被檢測物質(zhì)是否包含某一種或幾種特定成分

。這三種檢測方法各有各的特點(diǎn),定量檢測準確,但是一般檢測時(shí)間長(cháng);否定檢測為排除性檢測

,但是能夠批量快速鑒別,定性檢測介與兩者之間。 在安全檢測領(lǐng)域,采用否定檢測方式可以

實(shí)現快速預鑒別。如在液體危險品檢測中,通過(guò)否定檢測方式,可以快速鑒別液體中是否可能含

有危險品。本文基于否定檢測的實(shí)際需求,給出一種通過(guò)測量微波反射能力,實(shí)現快速檢測瓶裝

(玻璃、塑料和瓷器)液體是否含有某幾種特定危險品中的一種或幾種。 物質(zhì)的介電常數是一

種物質(zhì)與微波相互作用研究中的重要參數,在微波作用下,了解液體介電常數,可以進(jìn)一步了解

其對微波吸收和反射的情況。采用微波發(fā)射裝置發(fā)射微波照射被測液體,發(fā)射能量可以非常低,

通過(guò)測量液體反射微波能量實(shí)現快速鑒別液體中是否含有某幾種特定危險品。 這里采用的微波

工作頻率在10GHz左右,屬于厘米波,其特點(diǎn)是遇到障礙物反射能力強,與極性分子的熱化

學(xué)效應明顯(微波吸收),對塑料、玻璃和陶瓷等材

 

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