一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電導電流測量裝置技術領域，尤其是一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，包括樣品室、樣品室溫度控制器、測量電極、程控高壓直流電源、過流保護器、靜電計和計算機，在被測試樣兩側設置測量電極一和二，再將兩個電極接入程控高壓直流電源，過流保護器由電流比較器和高壓繼電器構成，樣品室側壁設置有氮氣接口，氮氣接口與氮氣瓶接通。本發(fā)明全部測量過程由計算機控制，完成自動測量，被測樣品和電極置于密封樣品室，樣品室具有加熱器和溫度控制器，可實現(xiàn)不同溫度下試樣電導電流的測試。
【專利說明】
一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電導電流測量裝置技術領域，尤其是一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的固體絕緣材料電導電流測試裝置在待被測試樣兩側設置測量電極，在將兩個電極接入可調高壓直流電源，然后讀取靜電計的電流值，即得到通過試樣的電導電流，但是這種測量方式，人工讀取每個測量點需要等待電流值穩(wěn)定，時間在30分鐘以上，完成一次測試需要花費大量時間和人力資源，另外，由于材料在高電壓作用下常常會被擊穿，無法實現(xiàn)無損測試，在試樣擊穿瞬間回路中會有一個大電流，雖然回路中設置了限流電阻，但試樣擊穿瞬間產(chǎn)生的電磁輻射，仍然可能導致靜電計損壞，因此需要一種高效率且安全可靠的固體絕緣材料自動測量裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的固體絕緣材料電導電流測量的非自動化、對靜電計保護措施不足的問題，本發(fā)明提供了一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，能完成電導電流的自動測量，并且將實驗過程中的所有數(shù)據(jù)都保存下來，為后期的數(shù)據(jù)處理提供了大量的實驗信息，還對被測試樣和靜電計提供了有效的硬件保護，能確保試樣在測試過程中不被擊穿。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，包括樣品室、樣品室溫度控制器、測量電極、程控高壓直流電源、過流保護器、靜電計和計算機，靜電計、程控高壓直流電源和樣品室溫度控制器通過USB 口或GPIB接口連接到計算機上，在被測試樣兩側設置測量電極一和二，再將兩個電極接入程控高壓直流電源。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括過流保護器由電流比較器和高壓繼電器構成。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括樣品室側壁設置有氮氣接口，氮氣接口與氮氣瓶接通。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，全部測量過程由計算機控制，完成自動測量，被測樣品和電極置于密封樣品室，樣品室具有加熱器和溫度控制器，可實現(xiàn)不同溫度下試樣電導電流的測試，測試過程中樣品室充入氮氣，防止高溫測量時下電極的氧化，測量回路中帶有過流保護器，當回路中電流超過閾值時切斷高壓電源，可有效防止試樣擊穿并保護靜電計不受損壞。
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0010]圖中1.測試電極一，2.測試電極二，3.高壓直流電源，4.靜電計，5.被測試樣，6.過流保護器，7.氮氣瓶，8.樣品室溫度控制器，9.計算機，10.樣品室。
【具體實施方式】
[0011]如圖1是本發(fā)明的結構示意圖，一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，包括樣品室10、樣品室溫度控制器8、測量電極、程控高壓直流電源3、過流保護器
6、靜電計4和計算機9，靜電計4、程控高壓直流電源3和樣品室溫度控制器8通過USB 口或GPIB接口連接到計算機9上，在被測試樣5兩側設置測量電極一 I和測量電極二 2，再將兩個電極接入程控高壓直流電源3，過流保護器6由電流比較器和高壓繼電器構成，樣品室10側壁設置有氮氣接口，氮氣接口與氮氣瓶7接通。
[0012]該測量裝置由可控溫樣品室、測量電極、程控高壓直流電源、過流保護器、靜電計、計算機等功能單元構成。靜電計、程控高壓直流電源、以及樣品室溫度控制器通過USB 口或GPIB接口連接到計算機上。測量時，將被測材料制成薄膜試樣，置于測量電極之間。通過計算機設定測試溫度和測試數(shù)據(jù)點數(shù)以及步長，完成測試過程。測試時計算機程序會自動判斷測試數(shù)據(jù)是否達到穩(wěn)定，待數(shù)值穩(wěn)定后進行記錄。全部測試過程無需人工干預，最終測量結果以數(shù)據(jù)文件形式保存在計算機中。過流保護器由電流比較器和高壓繼電器構成，當測量回路中的電流大于安全閾值時，電流比較器輸出高電平，驅動高壓繼電器切斷高壓電源，從而有效避免試樣被擊穿。進行高溫測量時，樣品室內(nèi)出入氮氣，避免被測試樣和測試電極發(fā)生氧化。
[0013]樣品室有直徑200mm，壁厚1.5mm的不銹鋼筒構成。其下端封閉，上端為帶有石英窗口的活動法蘭，通過該法蘭可以完成被測試樣安裝和觀察。樣品室內(nèi)襯1000W電加熱器，通過溫度控制器控制，可實現(xiàn)室溫到200°c內(nèi)的恒溫控制，溫度傳感器設置在被測試樣處。樣品室側壁還設置有高壓接線柱和氮氣接口，高壓接線柱必須與樣品室腔體絕緣，以實現(xiàn)電氣連接和氮氣接入。測試電極為直徑20mm，長40mm的圓柱形銅電極，其一與樣品室腔體連接并接地，其二與高壓接線柱連接。電極表面平整度不大于ΙΟμπι，邊緣45°導角，兩電極間有彈簧鎖緊機構，保證與被測試樣緊密接觸。被測材料需加工成直徑大于40mm，厚約0.2到0.5mm的薄片試樣，兩側蒸鍍直徑20mm，厚約50μπι的鋁或金等金屬電極。直流電源為最高輸出1kV的程控電源。靜電計靈敏度不低于0.1pA并具有計算機接口?？梢愿鶕?jù)靜電計量程設置回路保護電阻R。過流保護器由電流比較器和高壓繼電器構成，直流電源由高壓繼電器接入回路。當測量回路中的電流大于安全閾值時，電流比較器輸出高電平，驅動高壓繼電器切斷高壓電源，電流比較器的閾值可根據(jù)被測試樣的特性進行設定。計算機測控程序可以根據(jù)設定的測試條件自動完成測試過程，并以數(shù)據(jù)文件形式保存測試結果。計算機測控程序的關鍵功能是判斷被測數(shù)值是否達到穩(wěn)定。在某一電壓作下，程序會判斷連續(xù)兩次的電流測量結果差值，直到該差值小于一個極小量，然后再連續(xù)采集9個電流數(shù)據(jù)并作中值濾波，以消除干擾。如果需要在高溫條件下測試，需要在樣品室中充入氮氣，保護被測試樣和測試電極不被氧化。
[0014]以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，其特征是，包括樣品室(10)、樣品室溫度控制器(8)、測量電極、程控高壓直流電源(3)、過流保護器(6)、靜電計(4)和計算機(9)，靜電計(4)、程控高壓直流電源(3)和樣品室溫度控制器(8)通過USB 口或GPIB接口連接到計算機(9)上，在被測試樣(5)兩側設置測量電極一(I)和測量電極二 (2)，再將兩個電極接入程控高壓直流電源(3)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，其特征是，所述過流保護器(6)由電流比較器和高壓繼電器構成。3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有過流保護的固體絕緣材料電導電流自動測量裝置，其特征是，所述樣品室(10)側壁設置有氮氣接口，氮氣接口與氮氣瓶(7)接通。
【文檔編號】G01R1/36GK106093518SQ201610387083
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610387083.3, CN 106093518 A, CN 106093518A, CN 201610387083, CN-A-106093518, CN106093518 A, CN106093518A, CN201610387083, CN201610387083.3
【發(fā)明人】解洪俊, 王暄, 周春云
【申請人】江蘇寶源高新電工有限公司