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电气绝缘材料介电常数测量仪  电气绝缘材料的性能和用途

 1、电介质的用途

 电介质一般被用在两个不同的方面:

 用作电气回路元件的支撑，并且使元件对地绝缘及元件之间相互绝缘;

 用作电容器介质

2、电气绝缘材料介电常数测量仪  影响介电性能的因素

 下面分别讨论频率、温度、湿度和电气强度对介电性能的影响。

2.1频率

 因为只有少数材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很宽的频率范围内它们的。r和tans几乎是恒定的，且被用作工程电介质材料，然而一般的电介质材料必须在所使用的频率下测量其介质损耗因数和电容率。

 电容率和介质损耗因数的变化是由于介质极化和电导而产生，最重要的变化是极性分子引起的偶极子极化和材料的不均匀性导致的界面极化所引起的.

2.2温度

 损耗指数在一个频率下可以出现一个最大值，这个频率值与电介质材料的温度有关。介质损耗因数和电容率的温度系数可以是正的或负的，这取决于在测量温度下的介质损耗指数最大值位置。

2.3湿度

 极化的程度随水分的吸收量或电介质材料表面水膜的形成而增加，其结果使电容率、介质损耗因数和直流电导率增大。因此试验前和试验时对环境湿度进行控制是必不可少的.

 注:湿度的显著影响常常发生在1MHz以下及微波频率范围内

2.4电场强度

 存在界面极化时，自由离子的数目随电场强度增大而增加，其损耗指数最大值的大小和位置也随此而变。

 在较高的频率下，只要电介质中不出现局部放电，电容率和介质损耗因数与电场强度无关

工作特性

   1．Q值测量

  a．Q值测量范围：2～1023；

  b．Q值量程分档：30、100、300、1000、自动换档或手动换档；

c．标称误差

   2．电感测量范围

3．电容测量

   注：大于直接测量范围的电容测量见使用方法。

   4．信号源频率覆盖范围

   5．Q合格指示预置功能：预置范围：5～1000

   6．Q表正常工作条件

   a. 环境温度：0℃～ 40℃；

   b．相对湿度：<80％；

   c．电源：220V?22V，50Hz?2.5Hz。

   7．其他

   a．消耗功率：约25W；

   b．净重：约7kg；

   c.外型尺寸：（宽?高?深）mm：380?132?280。

表征：

电介质在恒定电场作用下，介质损耗的功率为

　　W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定义单位体积的介质损耗为介质损耗率为

ω=σE2

在交变电场作用下，电位移D与电场强度E均变为复数矢量，此时介电常数也变成复数，其虚部就表示了电介质中能量损耗的大小。

D，E，J之间的相位关系图

D，E，J之间的相位关系图

如图所示，从电路观点来看，电介质中的电流密度为

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ iJe

式中Jτ与E同相位。称为有功电流密度，导致能量损耗；Je，相比较E超前90?，称为无功电流密度。

定义

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ称为损耗角，tanδ称为损耗角正切值。

损耗角正切表示为获得给定的存储电荷要消耗的能量的大小，是电介质作为绝缘材料使用时的重要评价参数。为了减少介质损耗，希望材料具有较小的介电常数和更小的损耗角正切。损耗因素的倒数Q=（tanδ）-1在高频绝缘应用条件下称为电介质的品质因素，希望它的值要高。

配置：

主机 一台

电感 一套

夹具 一套

 电介质的用途

 电介质一般被用在两个不同的方面:

 用作电气回路元件的支撑，并且使元件对地绝缘及元件之间相互绝缘;

 用作电容器介质

电极系统

 1加到试样上的电极

 电极可选用5.1.3中任意一种。如果不用保护环。而且试样上下的两个电极难以对齐时，其中一个电极应比另一个电极大些。已经加有电极的试样应放置在两个金属电极之间，这两个金属电极要比试样上的电极稍小些。对于平板形和圆柱形这两种不同电极结构的电容计算公式以及边缘电容近似计算的经验公式由表1给出.

 对于介质损耗因数的测量，这种类型的电极在高频下不能满足要求，除非试样的表面和金属板都非常平整。图1所示的电极系统也要求试样厚度均匀

2试样上不加电极

 表面电导率很低的试样可以不加电极而将试样插人电极系统中测量，在这个电极系统中，试样的一侧或两侧有一个充满空气或液体的间隙。

 平板电极或圆柱形电极结构的电容计算公式由表3给出。

 下面两种型式的电极装置特别合适

2.1空气填充测微计电极

 当试样插人和不插人时，电容都能调节到同一个值，不需进行测量系统的电气校正就能测定电容率。电极系统中可包括保护电极.

2.2流体排出法

 在电容率近似等于试样的电容率，而介质损耗因数可以忽略的一种液体内进行测量，这种测量与试样厚度测量的精度关系不大。当相继采用两种流体时，试样厚度和电极系统的尺寸可以从计算公式中消去

 试样为与试验池电极直径相同的圆片，或对测微计电极来说，试样可以比电极小到足以使边缘效应忽略不计在测微计电极中，为了忽略边缘效应，试样直径约比测微计电极直径小两倍的试样厚度。

试验步骤

1试样的制备

 试样应从固体材料上截取，为了满足要求，应按相关的标准方法的要求来制备。

 应精确地测量厚度，使偏差在士(0. 2%士。.005 mm)以内，测量点应均匀地分布在试样表面。必要时，应测其有效面积。

2条件处理

 条件处理应按相关规范规定进行。

3测量

 电气测量按本标准或所使用的仪器(电桥)制造商推荐的标准及相应的方法进行。

 在1 MHz或更高频率下，必须减小接线的电感对测量结果的影响。此时，可采用同轴接线系统(见图1所示)，当用变电抗法测量时，应提供一个固定微调电容器。

测量方法的选择：

 测量电容率和介质损耗因数的方法可分成两种:零点指示法和谐振法。

1零点指示法适用于频率不超过50 MHz时的测量。测量电容率和介质损耗因数可用替代法;也就是在接人试样和不接试样两种状态下，调节回路的一个臂使电桥平衡。通常回路采用西林电桥、变压器电桥(也就是互感藕合比例臂电桥)和并联T型网络。变压器电桥的优点:采用保护电极不需任何外加附件或过多操作，就可采用保护电极;它没有其他网络的缺点。

2谐振法适用于10 kHz一几百MHz的频率范围内的测量。该方法为替代法测量，常用的是变电抗法。但该方法不适合采用保护电极。

 注:典型的电桥和电路示例见附录。附录中所举的例子自然是不全面的，叙述电桥和侧量方法报导见有关文献和该种仪器的原理说明书。

试验报告

 试验报告中应给出下列相关内容:

 绝缘材料的型号名称及种类、供货形式、取样方法、试样的形状及尺寸和取样日期(并注明试样厚度和试样在与电极接触的表面进行处理的情况);

 试样条件处理的方法和处理时间;

 电极装置类型，若有加在试样上的电极应注明其类型;

 测量仪器;

 试验时的温度和相对湿度以及试样的温度;

 施加的电压;

 施加的频率;

 相对电容率ε(平均值);

 介质损耗因数tans(平均值);

 试验日期;

 相对电容率和介质损耗因数值以及由它们计算得到的值如损耗指数和损耗角，必要时，应给出与温度和频率的关系。

陶瓷材料的损耗

陶瓷材料的介质损耗主要来源于电导损耗、松弛质点的极化损耗和结构损耗。此外，表面气孔吸附水分、油污及灰尘等造成的表面电导也会引起较大的损耗。

在结构紧密的陶瓷中，介质损耗主要来源于玻璃相。为了改善某些陶瓷的工艺性能，往往在配方中引人此易熔物质（如黏土），形成玻璃相，这样就使损耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷随黏土含量增大，介质损耗也增大。因面一般高频瓷，如氧化铝瓷、金红石等很少含有玻璃相。大多数电陶瓷的离子松弛极化损耗较大，主要的原因是：主晶相结构松散，生成了缺固济体、多品型转变等。[3]

高分子材料的损耗

高分子聚合物电介质按单体单元偶极矩的大小可分为极性和非极性两类。一般地，偶极矩在0~0.5D（德拜）范围内的是非极性高聚物；偶极矩在0.5D以上的是极性高聚物。非极性高聚物具有较低的介电常数和介质损耗，其介电常数约为2，介质损耗小于10-4；极性高聚物则具有较高的介电常数和介质损耗，并且极性愈大，这两个值愈高。

高聚物的交联通常能阻碍极性基团的取向，因此热固性高聚物的介电常数和介质损耗均随交联度的提高而下降。酚醛树脂就是典型的例子，虽然这种高聚物的极性很强，但只要固化比较完全，它的介质损耗就不高。相反，支化使分子链间作用力减弱，分子链活动能力增强，介电常数和介质损耗均增大。

高聚物的凝聚态结构及力学状态对介电性景响也很大。结品能抑制链段上偶极矩的取向极化，因此高聚物的介质损耗随结晶度升高而下降。当高聚物结晶度大于70%时，链段上的偶极的极化有时完全被抑制，介电性能可降至最低值，同样的道理，非晶态高聚物在玻璃态下比在高弹态下具有更低的介质损耗。此外，高聚物中的增塑利、杂质等对介电性能也有很大景响。

主要产品有：

拉力试验机，                     塑料球压痕硬度计

维卡热变形试验仪，               体积表面电阻率测试仪

海绵泡沫落球回弹试验机，         海绵泡沫拉伸强度试验机

耐压试验机，                  介电常数测试仪

海绵泡沫压陷硬度测验仪，         介质损耗测试仪

海绵泡沫切割机，                 哑铃制样机

海绵泡沫疲劳压陷试验机，         薄膜冲击试验机

熔融指数仪，                     无转子硫化仪

电压击穿试验仪，                 摩擦系数仪

低温脆性冲击试验仪               阿克隆磨耗试验机等。

关于仪器返厂维修：1、维修维护全面 ：设备损坏后，使用者往往对设备损坏情况描述不清、不全面，经常会出现技术人员到达现场之后，发现工具不全或者零配件需要更换却没有提前准备零配件，常常会造成被动或者维修迟缓的局面，耽误客户使用。设备返厂维修，厂内零配件及工具齐全，技术人员在维修设备同时，按照公司要求会利用厂内设施为返厂的设备做系统的维护，将一些细微的毛病及早解决。2、响应速度快 ：设备损坏后，我们即使以最快的速度为您安排相关的技术人员出差，也要走流程等待技术部门安排具体的人员出差，往往需要一定时间。有时因为技术人员连续出差，耽搁在某地，偶尔还会耽误与客户提前约定好的时间。 现在物流快递行业发达，全国各地运输都很快捷方便，返厂维修往往能更省事省力。