薄膜塑料介電常數(shù)檢測(cè)儀作為一款集成了變頻抗干擾技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)代化電橋,已經(jīng)在無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域展現(xiàn)了其獨(dú)特的價(jià)值。

引言
在電工絕緣、電子元器件、新能源電容、電力裝備行業(yè),各類塑料薄膜是十分關(guān)鍵的絕緣介質(zhì)材料。聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜、PVC絕緣薄膜、改性復(fù)合高分子薄膜,大量應(yīng)用于電力電容器、電子絕緣隔離層、電機(jī)絕緣、柔性電路板基材等產(chǎn)品當(dāng)中。塑料薄膜的相對(duì)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ),是衡量薄膜極化儲(chǔ)能特性與電能熱損耗水平的兩項(xiàng)核心指標(biāo),直接關(guān)系下游產(chǎn)品運(yùn)行穩(wěn)定性、能量損耗水平以及長(zhǎng)期老化服役表現(xiàn)。
塑料薄膜大多屬于薄型試樣,厚度普遍處在微米到毫米區(qū)間,試樣容易受到環(huán)境溫濕度、表面雜質(zhì)、厚度不均勻、邊緣效應(yīng)等多重因素干擾,對(duì)檢測(cè)儀器的抗干擾能力、電壓輸出穩(wěn)定性、微弱信號(hào)采集水平都提出較高要求。如果測(cè)試過(guò)程外界工頻電磁干擾大,容易造成電容、介損讀數(shù)漂移,會(huì)直接降低試驗(yàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性,給材料配方比對(duì)、工藝優(yōu)化、來(lái)料檢驗(yàn)帶來(lái)困擾。
薄膜塑料介電常數(shù)檢測(cè)儀BQS?13,屬于實(shí)驗(yàn)室專用自動(dòng)抗干擾精密介損電橋,采用變頻電源技術(shù),依托單片機(jī)數(shù)字化處理架構(gòu),完成薄膜塑料以及各類固體絕緣材料、部分液體絕緣介質(zhì)的電容量Cx、介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ、相對(duì)介電常數(shù)εr的測(cè)量工作。設(shè)備可以在工頻交變高壓條件下開(kāi)展測(cè)試,模擬薄膜材料實(shí)際工況電場(chǎng)環(huán)境,區(qū)別于普通小信號(hào)阻抗分析儀,高壓條件更貼近電工薄膜實(shí)際服役電場(chǎng)水平,獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)更能夠反映材料真實(shí)使用狀態(tài)下的介電表現(xiàn)。該檢測(cè)設(shè)備可以適配新材料研發(fā)配方篩選、生產(chǎn)制程質(zhì)量管控、入廠來(lái)料檢驗(yàn)、成品型式試驗(yàn)、第三方委托檢測(cè)、高??蒲姓n題測(cè)試等多元化應(yīng)用場(chǎng)景,為高分子薄膜材料介電性能評(píng)價(jià)提供硬件支撐。
一、設(shè)備對(duì)應(yīng)執(zhí)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
薄膜塑料介電常數(shù)檢測(cè)儀BQS?13設(shè)備整體設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)參考國(guó)內(nèi)多項(xiàng)絕緣材料介電性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),適配塑料薄膜類試樣的檢測(cè)規(guī)范,為檢測(cè)工作提供標(biāo)準(zhǔn)層面的依據(jù)支撐。 GB/T 1409?2006《測(cè)量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長(zhǎng)在內(nèi))下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法》,是固體絕緣塑料薄膜開(kāi)展相對(duì)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試的基礎(chǔ)通用國(guó)標(biāo),對(duì)試樣預(yù)處理、電極選型、三電極系統(tǒng)使用、測(cè)試環(huán)境條件、試驗(yàn)電壓選擇、數(shù)據(jù)計(jì)算處理、邊緣效應(yīng)修正都給出完整的流程指引,絕大多數(shù)電工塑料薄膜工頻介電性能檢測(cè)均以此標(biāo)準(zhǔn)作為主要執(zhí)行依據(jù)。 GB 5654標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)液體絕緣材料相對(duì)電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量做出規(guī)范,當(dāng)需要測(cè)試浸漬薄膜使用的絕緣浸漬液體介質(zhì)時(shí),可以采用該標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展配套檢測(cè)工作。 GB/T 1693標(biāo)準(zhǔn),適用于硫化橡膠類絕緣介質(zhì)的介電性能測(cè)試,部分橡膠改性塑料薄膜可以參照該標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)比測(cè)試。 除國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)之外,設(shè)備的測(cè)試邏輯也可對(duì)標(biāo)部分國(guó)際測(cè)試規(guī)范,方便面向出口類薄膜產(chǎn)品開(kāi)展檢測(cè)工作,滿足多維度標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)需求。
二、測(cè)試基礎(chǔ)原理簡(jiǎn)述
相對(duì)介電常數(shù)表征電介質(zhì)在交變電場(chǎng)之下儲(chǔ)存電荷的能力,介質(zhì)損耗因數(shù)表征電介質(zhì)在交變電場(chǎng)作用下,電能轉(zhuǎn)化成為熱能產(chǎn)生損耗的程度,兩項(xiàng)參數(shù)共同評(píng)價(jià)塑料薄膜介電性能表現(xiàn)。
平板電極測(cè)試模式下,將平整的塑料薄膜試樣放置在測(cè)試三電極中間,構(gòu)成平板電容器結(jié)構(gòu)。在交變高壓電場(chǎng)作用之下,薄膜介質(zhì)內(nèi)部會(huì)發(fā)生電子極化、原子極化、偶極取向極化等多種極化行為。儀器采集回路當(dāng)中的電容信號(hào)與損耗信號(hào),得到試樣等效電容量Cx以及介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ。結(jié)合已經(jīng)精確測(cè)量的薄膜試樣厚度、電極有效面積,通過(guò)公式換算計(jì)算得到試樣相對(duì)介電常數(shù)εr。
在工頻高壓測(cè)試環(huán)境,除材料本身固有介電響應(yīng)之外,外界環(huán)境會(huì)引入電磁干擾信號(hào)。普通電橋測(cè)量模式下,現(xiàn)場(chǎng)的工頻諧波干擾會(huì)疊加進(jìn)被測(cè)微弱信號(hào),造成讀數(shù)漂移。該設(shè)備搭載變頻抗干擾架構(gòu),可在40?70Hz區(qū)間自動(dòng)完成頻率變換,避開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)固定頻率的電磁干擾,過(guò)濾外界耦合進(jìn)來(lái)的干擾分量,提升復(fù)雜電磁環(huán)境下測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定程度。
針對(duì)薄型塑料薄膜試樣,測(cè)試時(shí)一般選用三電極測(cè)試夾具,三電極包含高壓電極、測(cè)量電極、保護(hù)電極,保護(hù)電極可以抑制試樣邊緣的邊緣效應(yīng),消除邊緣雜散電容帶來(lái)的測(cè)量誤差,提升薄薄膜試樣電容測(cè)量準(zhǔn)確度。對(duì)于不同厚度、不同材質(zhì)塑料薄膜,需要匹配合理的試驗(yàn)電壓,電壓選擇既要模擬實(shí)際工況電場(chǎng)強(qiáng)度,同時(shí)又不能超過(guò)薄膜擊穿場(chǎng)強(qiáng),避免測(cè)試過(guò)程試樣發(fā)生擊穿損壞。
環(huán)境條件對(duì)于塑料薄膜介電參數(shù)會(huì)產(chǎn)生明顯影響,濕度升高,部分極性高分子薄膜會(huì)吸附空氣中水分,水的介電數(shù)值遠(yuǎn)高于普通高分子材料,會(huì)直接抬升測(cè)得的介電常數(shù)與介質(zhì)損耗;溫度變化會(huì)改變高分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力,進(jìn)而改變偶極子極化響應(yīng)程度,最終影響測(cè)試結(jié)果,所以正式試驗(yàn)之前,薄膜試樣需要按照標(biāo)準(zhǔn)完成恒溫恒濕預(yù)處理,保障不同批次試樣測(cè)試條件統(tǒng)一。
三、BQS?13性能參數(shù)
準(zhǔn)確度: Cx: ±( 讀數(shù) × 0.5 %+0.5 pF ) tgδ: ±(讀數(shù)×0.5%+0.00005) 分辨率0.000001 ε: ±0.5% 抗干擾指標(biāo): 變頻抗干擾(40?70Hz),輸入電流5A 內(nèi)置10KV 測(cè)試電壓輸出,可調(diào)分辨率1V 電容量范圍: 內(nèi)施高壓:3pF60000pF/10kV 60pF1μF/0.5kV 外施高壓:3pF1.5μF/10kV 60pF30μF/0.5kV 外接量程擴(kuò)展器時(shí)可以測(cè)試幾千安培下高壓電器的介損值 分辨率: 0.001pF,4 位有效數(shù)字 計(jì)算機(jī)接口: 標(biāo)準(zhǔn)RS232 接口 外形尺寸:8U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱 儀器重量:25kg
四、整機(jī)硬件系統(tǒng)組成與硬件功能說(shuō)明
BQS?13介電常數(shù)檢測(cè)儀整機(jī)由多個(gè)功能單元協(xié)同組成,包含變頻電源單元、高壓輸出模塊、單片機(jī)運(yùn)算處理單元、信號(hào)采集模塊、人機(jī)交互彩屏顯示單元、高壓保護(hù)回路、三電極測(cè)試夾具接口、RS232數(shù)據(jù)通訊接口、機(jī)箱主體結(jié)構(gòu),整套硬件模塊協(xié)同完成電壓輸出、微弱電容與損耗信號(hào)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算、結(jié)果顯示、數(shù)據(jù)輸出等一系列工作。
變頻電源單元是設(shè)備抗干擾能力的核心組成部分,可在40?70Hz區(qū)間實(shí)現(xiàn)頻率自動(dòng)變換。實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)車間環(huán)境當(dāng)中,大量電氣設(shè)備運(yùn)行會(huì)帶來(lái)工頻諧波干擾,干擾信號(hào)容易耦合進(jìn)入微弱測(cè)量回路,造成數(shù)據(jù)跳動(dòng)。變頻架構(gòu)可以規(guī)避固定頻率的干擾分量,在存在一定電磁噪聲的現(xiàn)場(chǎng),依然可以獲得相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)量讀數(shù),拓展設(shè)備的使用場(chǎng)景,局限于屏蔽實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展試驗(yàn)。
高壓輸出模塊可以實(shí)現(xiàn)10kV的測(cè)試電壓輸出,電壓調(diào)節(jié)分辨率可達(dá)1V,電壓檔位可以根據(jù)薄膜試樣厚度、材料耐受電場(chǎng)水平靈活設(shè)定。設(shè)備分為內(nèi)施高壓、外施高壓兩種工作模式,內(nèi)施高壓模式高壓源集成在機(jī)箱內(nèi)部,操作便捷;外施高壓模式可以外接外部高壓源,適配部分特殊試樣、特殊夾具的拓展測(cè)試需求。不同模式對(duì)應(yīng)不同的電容量測(cè)量區(qū)間,覆蓋從小電容薄型薄膜到大電容介質(zhì)試樣的測(cè)量范圍,外接量程擴(kuò)展器之后,還可以拓展用于高壓電器設(shè)備介損相關(guān)測(cè)試。
單片機(jī)運(yùn)算處理單元承擔(dān)整機(jī)邏輯調(diào)度工作,接收采集模塊傳輸過(guò)來(lái)的微弱模擬信號(hào),完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換,按照內(nèi)置算法完成電容量Cx、介質(zhì)損耗tgδ、相對(duì)介電常數(shù)εr的實(shí)時(shí)運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果直接輸出至彩屏人機(jī)界面。設(shè)備無(wú)需人工開(kāi)展電橋平衡調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)數(shù)字化測(cè)量,降低操作人員手動(dòng)調(diào)節(jié)帶來(lái)的人為誤差,縮短單次試樣的測(cè)試耗時(shí)。
信號(hào)采集模塊具備較高的分辨能力,電容量分辨率可以達(dá)到0.001pF,保留四位有效數(shù)字。塑料薄膜試樣很多情況下對(duì)應(yīng)小電容數(shù)值,高分辨采集單元可以捕捉薄膜試樣微小電容變化,適配薄型高分子薄膜的微弱信號(hào)采集需求。
人機(jī)交互采用彩色液晶顯示屏,屏幕界面可以同步展示設(shè)置頻率、設(shè)置模式、設(shè)置電壓、高壓選擇、標(biāo)準(zhǔn)選擇,同時(shí)實(shí)時(shí)顯示Cx電容數(shù)值、tgδ介質(zhì)損耗因數(shù)、εr相對(duì)介電常數(shù),同時(shí)展示S、Q、VA、cosφ、P等輔助參數(shù);界面配置數(shù)據(jù)上傳、存儲(chǔ)、打印、退出等功能按鍵,試驗(yàn)人員可以直接在屏幕完成參數(shù)設(shè)置、查看實(shí)時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù),操作流程直觀易懂。
高壓保護(hù)回路集成多重防護(hù)機(jī)制,在出現(xiàn)試樣擊穿、回路過(guò)流、異常放電等工況時(shí),可以及時(shí)完成保護(hù)動(dòng)作,降低故障狀態(tài)對(duì)于儀器硬件的損傷,同時(shí)規(guī)避高壓帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備支持標(biāo)準(zhǔn)三電極測(cè)試夾具接入,三電極系統(tǒng)配套高壓電極、測(cè)量電極、保護(hù)電極,抑制薄膜試樣邊緣效應(yīng),是塑料薄膜試樣測(cè)試十分關(guān)鍵的硬件配套。
設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)RS232計(jì)算機(jī)接口,可以實(shí)現(xiàn)儀器與外部計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,試驗(yàn)采集到的電容、介損、介電常數(shù)、試驗(yàn)條件等數(shù)據(jù)可以上傳至外部計(jì)算機(jī),便于數(shù)據(jù)歸檔、二次統(tǒng)計(jì)處理。整機(jī)采用8U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱結(jié)構(gòu),機(jī)箱結(jié)構(gòu)規(guī)整,適合標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜安放,儀器整機(jī)重量25kg,方便實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部搬運(yùn)擺放。
五、設(shè)備配套軟件與人機(jī)界面功能詳解
BQS?1介電常數(shù)檢測(cè)儀,人機(jī)交互全部依托本機(jī)彩色觸控顯示界面完成,同時(shí)借助RS232接口可對(duì)接外部計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳、存儲(chǔ)、打印歸檔等操作,適配塑料薄膜批量檢測(cè)、科研測(cè)試的工作需求。
參數(shù)設(shè)置相關(guān)功能,操作人員可以在屏幕界面完成多項(xiàng)試驗(yàn)條件配置,包含設(shè)置測(cè)試頻率,常用選擇50.0±0.5Hz工頻檔位,模擬電工薄膜實(shí)際工頻工況;選擇接線模式為正接法;選擇高壓模式為內(nèi)高壓或者外高壓;選擇標(biāo)準(zhǔn)源模式為內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合待測(cè)塑料薄膜試樣,設(shè)置對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)電壓,電壓設(shè)置需要結(jié)合薄膜厚度,換算電場(chǎng)強(qiáng)度,不能超過(guò)薄膜的擊穿耐受水平,防止測(cè)試過(guò)程試樣被高壓擊穿損壞。
試驗(yàn)運(yùn)行顯示界面,設(shè)備啟動(dòng)測(cè)量之后,屏幕實(shí)時(shí)刷新Cx電容量、tgδ介質(zhì)損耗因數(shù)、εr相對(duì)介電常數(shù),同時(shí)同步展示S、Q、VA、cosφ、P等輔助電學(xué)參數(shù),同時(shí)顯示環(huán)境溫度信息,便于完整記錄薄膜試樣測(cè)試時(shí)的環(huán)境條件。整套測(cè)量過(guò)程自動(dòng)完成,不需要人工手動(dòng)調(diào)節(jié)電橋平衡,測(cè)量完成之后數(shù)值鎖定,操作人員可以直接讀取本組試樣全部測(cè)試結(jié)果。
數(shù)據(jù)管理功能,本機(jī)支持試驗(yàn)數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ),單組薄膜試樣完成測(cè)試之后,可以點(diǎn)擊存儲(chǔ)功能,把本次全部試驗(yàn)條件與測(cè)量結(jié)果保存于本機(jī);借助數(shù)據(jù)上傳功能,通過(guò)RS232接口,把試驗(yàn)記錄傳輸?shù)酵饨佑?jì)算機(jī)端,完成數(shù)據(jù)備份。設(shè)備支持打印輸出,可外接打印設(shè)備輸出薄膜試樣檢測(cè)記錄,形成紙質(zhì)檢測(cè)記錄用于實(shí)驗(yàn)室歸檔。
在進(jìn)行多組塑料薄膜平行試樣測(cè)試的時(shí)候,完成一組試樣測(cè)試,更換新的薄膜試樣,確認(rèn)參數(shù)無(wú)需改動(dòng)的情況下,直接啟動(dòng)新一輪測(cè)量即可,不需要重復(fù)完成復(fù)雜的電橋調(diào)節(jié),提升薄膜試樣批量質(zhì)檢的工作效率。
外接計(jì)算機(jī)端可以對(duì)上傳得到的薄膜測(cè)試原始數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理,對(duì)多組平行試樣做統(tǒng)計(jì)計(jì)算,求取平均值,分析同批次薄膜數(shù)據(jù)離散情況;對(duì)比不同配方、不同工藝制備薄膜的介電常數(shù)與介質(zhì)損耗變化情況,支撐材料研發(fā)分析工作。
設(shè)備的變頻抗干擾功能屬于底層自動(dòng)運(yùn)行機(jī)制,操作人員選定測(cè)試模式之后,儀器自動(dòng)完成40?70Hz變頻處理,抑制現(xiàn)場(chǎng)工頻干擾,不需要操作人員手動(dòng)干預(yù)變頻流程,降低使用門檻。
六、塑料薄膜試樣檢測(cè)完整實(shí)操流程
塑料薄膜相對(duì)介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試,儀器硬件性能之外,試樣制備、試樣恒溫恒濕預(yù)處理、厚度測(cè)量、電極裝夾、環(huán)境控制,都會(huì)對(duì)最終測(cè)試數(shù)據(jù)帶來(lái)顯著影響,嚴(yán)格遵循完整操作流程,才可以獲得重復(fù)性較好的試驗(yàn)結(jié)果,下面介紹塑料薄膜試樣常規(guī)完整檢測(cè)流程。
試樣制備與恒溫恒濕預(yù)處理。按照GB/T1409?2006標(biāo)準(zhǔn)完成塑料薄膜試樣裁切,試樣尺寸需要適配三電極夾具的電極尺寸,試樣表面應(yīng)當(dāng)平整光滑,無(wú)劃痕、無(wú)針孔、無(wú)褶皺、無(wú)灰塵油污;薄膜試樣不能存在明顯孔洞、破損缺陷。裁切完成的薄膜試樣,放入恒溫恒濕試驗(yàn)箱,按照材料對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)條件完成足夠時(shí)長(zhǎng)溫濕度平衡處理,消除試樣內(nèi)部應(yīng)力,平衡試樣內(nèi)部水分含量。對(duì)于極性高分子薄膜,吸潮會(huì)明顯改變介電參數(shù),預(yù)處理步驟不可省略。
第二步,試樣厚度多點(diǎn)測(cè)量。薄膜厚度計(jì)算誤差是介電常數(shù)計(jì)算誤差重要來(lái)源,選用高精度測(cè)厚儀器,在薄膜試樣將要被電極覆蓋的測(cè)試區(qū)域之內(nèi),選取不少于5個(gè)點(diǎn)位測(cè)量厚度,記錄每一個(gè)點(diǎn)位厚度,求取算術(shù)平均值,作為本次試樣的計(jì)算厚度;厚度測(cè)量避開(kāi)試樣表面褶皺、劃痕、雜質(zhì)點(diǎn)位,不能直接采用薄膜標(biāo)稱厚度代入計(jì)算,減少厚度帶來(lái)的計(jì)算偏差。
第三步,儀器開(kāi)機(jī)前期檢查。確認(rèn)儀器可靠接地,接地線路連接牢固;檢查三電極夾具各個(gè)電極表面,保證電極表面清潔平整,沒(méi)有氧化、劃痕、薄膜碎屑;檢查測(cè)試屏蔽連接線外皮完好,插頭無(wú)氧化發(fā)黑;確認(rèn)RS232通訊線路連接無(wú)誤。完成檢查之后開(kāi)啟儀器電源,儀器開(kāi)機(jī)之后充分預(yù)熱,讓內(nèi)部電子器件達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。
第四步,空載本底校驗(yàn)。在夾具當(dāng)中不放薄膜試樣,完成空載測(cè)量,記錄空載狀態(tài)下的電容與介損本底讀數(shù)。如果本底讀數(shù)偏大,需要檢查電極是否潔凈、電極對(duì)中情況、屏蔽線纜連接狀態(tài),排除本底異常,本底校驗(yàn)合格之后,再放入薄膜試樣開(kāi)展正式測(cè)試,降低雜散電容對(duì)薄薄膜小電容測(cè)試的干擾。
第五步,裝夾薄膜試樣。打開(kāi)三電極夾具,將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的塑料薄膜試樣平整鋪放在下電極表面,保證薄膜試樣平整無(wú)褶皺,試樣測(cè)試區(qū)域處于高壓電極與測(cè)量電極之間,保護(hù)電極和試樣邊緣位置匹配到位,裝好上部電極,控制電極壓力,壓力適中,既要保證電極和薄膜試樣充分接觸,同時(shí)又不能壓力過(guò)大造成薄型薄膜發(fā)生擠壓形變。裝夾完成確認(rèn)夾具無(wú)異物,電極之間不會(huì)發(fā)生短路。
第六步,試驗(yàn)參數(shù)界面配置。在儀器彩屏界面設(shè)置試驗(yàn)頻率,電工類塑料薄膜常規(guī)選用50Hz工頻;接線模式選擇正接法;高壓模式根據(jù)測(cè)試方案選擇內(nèi)高壓;設(shè)置本次試驗(yàn)電壓,根據(jù)薄膜厚度換算電場(chǎng),電壓不可超過(guò)薄膜擊穿電壓;核對(duì)前期測(cè)得的薄膜試樣平均厚度,記錄好本次試樣編號(hào)、薄膜材質(zhì)、批次編號(hào)、環(huán)境溫濕度信息。全部參數(shù)核對(duì)無(wú)誤。
第七步,啟動(dòng)測(cè)量,讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。確認(rèn)全部準(zhǔn)備工作完成,啟動(dòng)儀器測(cè)量流程,儀器自動(dòng)執(zhí)行變頻抗干擾測(cè)量流程,屏幕實(shí)時(shí)刷新各項(xiàng)參數(shù),測(cè)量完成之后數(shù)值自動(dòng)鎖定,記錄Cx、tgδ、εr全部讀數(shù)。測(cè)試過(guò)程當(dāng)中如果觀察到異常放電、跳變、試樣擊穿現(xiàn)象,需要立刻結(jié)束測(cè)試,排查試樣與夾具情況。
第八步,多組平行試樣重復(fù)測(cè)試。同一批次塑料薄膜,需要制備多塊平行試樣,單塊試樣測(cè)試結(jié)束之后,打開(kāi)夾具,取出已經(jīng)完成測(cè)試的薄膜試樣,更換新的同批次試樣,重復(fù)裝夾、測(cè)量流程,采集多組平行試驗(yàn)數(shù)據(jù)。多組平行測(cè)試可以降低薄膜局部微小缺陷帶來(lái)的數(shù)據(jù)偶然性,得到該批次薄膜的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
第九步,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上傳、出具檢測(cè)記錄。全部平行試樣測(cè)試完成,對(duì)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別,剔除明顯異常數(shù)據(jù)。把有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)在本機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)操作;需要?dú)w檔的情況下,通過(guò)RS232接口將數(shù)據(jù)上傳至外接計(jì)算機(jī),也可以外接打印設(shè)備輸出紙質(zhì)記錄。檢測(cè)記錄當(dāng)中需要完整標(biāo)注測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試頻率、試驗(yàn)電壓、環(huán)境溫濕度、薄膜試樣厚度、每一組試樣的電容、介質(zhì)損耗因數(shù)、相對(duì)介電常數(shù),完整記錄全部試驗(yàn)條件,只給出介電常數(shù)數(shù)值而不標(biāo)注測(cè)試條件,該組數(shù)據(jù)不具備比對(duì)參考價(jià)值。
第十步,試驗(yàn)結(jié)束收尾工作。全部測(cè)試完成之后,先關(guān)閉高壓輸出,再關(guān)閉儀器整機(jī)電源;把三電極夾具拆開(kāi),清理電極表面殘留的薄膜碎屑、灰塵;整理屏蔽測(cè)試線纜,做好儀器與夾具的養(yǎng)護(hù)工作。
七、塑料薄膜測(cè)試過(guò)程當(dāng)中常見(jiàn)影響測(cè)試結(jié)果的因素解析
即便是同一批次的塑料薄膜試樣,測(cè)試條件發(fā)生細(xì)微改變,測(cè)得的相對(duì)介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),充分理解各類影響因素,能夠幫助操作人員減少測(cè)試誤差,提升不同試驗(yàn)室、不同批次之間數(shù)據(jù)的可對(duì)比性。
1.薄膜試樣本身狀態(tài):薄膜表面褶皺、劃痕、針孔、內(nèi)部微小氣泡、雜質(zhì)顆粒,會(huì)造成局部電場(chǎng)畸變,帶來(lái)測(cè)試數(shù)據(jù)波動(dòng);極性高分子薄膜吸潮之后,水分會(huì)改變材料介電響應(yīng),濕度越高,介電常數(shù)和介質(zhì)損耗往往會(huì)出現(xiàn)上升,試樣預(yù)處理是否到位,對(duì)于極性薄膜影響尤為明顯。薄膜成型工藝帶來(lái)的內(nèi)部殘余內(nèi)應(yīng)力,也會(huì)輕微改變高分子鏈段極化行為,所以試樣溫濕度靜置平衡流程十分關(guān)鍵。
2.薄膜厚度測(cè)量精度:相對(duì)介電常數(shù)計(jì)算過(guò)程直接帶入試樣厚度數(shù)值,薄型塑料薄膜厚度本身數(shù)值很小,厚度測(cè)量出現(xiàn)微小偏差,就會(huì)放大成為介電常數(shù)計(jì)算誤差。不可以直接使用產(chǎn)品標(biāo)稱厚度,需要多點(diǎn)實(shí)測(cè)取平均值作為計(jì)算輸入條件。
3.三電極夾具狀態(tài):電極表面出現(xiàn)氧化、劃痕、沾有灰塵薄膜碎屑,會(huì)造成接觸狀態(tài)不良;電極沒(méi)有同軸對(duì)中,保護(hù)電極裝配不到位,邊緣效應(yīng)抑制效果下降,會(huì)引入額外雜散電容,直接干擾電容讀數(shù)。電極夾持壓力不合適,壓力過(guò)小接觸不充分,壓力過(guò)大擠壓薄膜產(chǎn)生形變,同樣會(huì)帶來(lái)測(cè)量偏差,所以電極需要定期清潔維護(hù)。
4.試驗(yàn)電壓選擇:測(cè)試電壓改變,對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化,部分高分子薄膜會(huì)表現(xiàn)出介電參數(shù)隨電場(chǎng)變化的特性。做不同配方薄膜對(duì)比測(cè)試,必須保持試驗(yàn)電壓一致;電壓設(shè)置不能過(guò)高,避免測(cè)試過(guò)程薄膜發(fā)生擊穿。
5.測(cè)試頻率條件:高分子材料存在極化頻率色散現(xiàn)象,偶極極化響應(yīng)速度有限,頻率升高,部分極化機(jī)制來(lái)不及跟隨交變電場(chǎng)變化,測(cè)得介電常數(shù)會(huì)發(fā)生變化。報(bào)告當(dāng)中必須寫明測(cè)試頻率,工頻工況使用的電工薄膜,優(yōu)先采用50Hz工頻測(cè)試,不能直接用其他頻率下的測(cè)試數(shù)據(jù)做工況性能評(píng)判。
6.外界電磁環(huán)境干擾:車間環(huán)境大量電機(jī)、變頻器、大功率電氣設(shè)備運(yùn)行,會(huì)產(chǎn)生電磁干擾耦合進(jìn)測(cè)量回路,造成讀數(shù)漂移跳動(dòng)。該設(shè)備具備變頻抗干擾能力,可以改善這類問(wèn)題,但條件允許情況下,依然盡量選擇電磁環(huán)境相對(duì)平穩(wěn)的區(qū)域開(kāi)展精密測(cè)試。
7.環(huán)境溫濕度:測(cè)試環(huán)境溫度改變,高分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力發(fā)生變化,偶極子極化程度隨之改變;環(huán)境濕度影響薄膜吸水程度,對(duì)于尼龍、聚酰亞胺這類易吸水的極性薄膜,濕度帶來(lái)的數(shù)據(jù)波動(dòng)會(huì)十分突出,對(duì)比試驗(yàn)必須控制環(huán)境溫濕度保持統(tǒng)一。
8.空載本底影響:薄塑料薄膜對(duì)應(yīng)的試樣電容數(shù)值本身偏小,夾具、線纜帶來(lái)的雜散本底電容占比會(huì)被放大,如果不做空載本底校驗(yàn),本底數(shù)值會(huì)疊加進(jìn)試樣測(cè)量結(jié)果,帶來(lái)系統(tǒng)誤差,薄型薄膜測(cè)試,空載本底校驗(yàn)是不可省略的操作步驟。
八、主要應(yīng)用行業(yè)與檢測(cè)場(chǎng)景
(1)電工電容薄膜、絕緣薄膜生產(chǎn)企業(yè)
聚丙烯電容薄膜、聚酯絕緣薄膜、聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)制造企業(yè),新品配方研發(fā)階段,對(duì)比不同改性配方薄膜的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗,篩選材料配方方案;生產(chǎn)制程當(dāng)中,監(jiān)控成膜工藝、熱處理工藝改變帶來(lái)薄膜介電性能波動(dòng);成品批次出廠開(kāi)展抽檢,驗(yàn)證薄膜介電參數(shù)是否滿足產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo),支撐出廠檢驗(yàn)記錄輸出。設(shè)備采用工頻高壓測(cè)試條件,更加貼近電容薄膜實(shí)際工頻服役工況,得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)可以為產(chǎn)品質(zhì)量判定提供支撐。
(2)電子元器件、柔性基材制造行業(yè)
柔性電路板基材、電子絕緣隔離薄膜、各類電子封裝用高分子薄膜,企業(yè)可以使用該設(shè)備開(kāi)展來(lái)料入廠檢驗(yàn),評(píng)估外購(gòu)薄膜材料介電性能指標(biāo);開(kāi)展產(chǎn)品型式試驗(yàn),驗(yàn)證薄膜在工頻高壓條件之下的介電損耗水平,為電子絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),降低電子整機(jī)后期運(yùn)行絕緣失效風(fēng)險(xiǎn)。
(3)電力裝備、高壓電氣配套行業(yè)
電力電容器、互感器、變壓器配套絕緣塑料薄膜,作為電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣介質(zhì),需要評(píng)價(jià)工頻交變電場(chǎng)下的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗。企業(yè)可用于原材料檢驗(yàn)、型式試驗(yàn),對(duì)比不同批次薄膜的介電損耗水平,介質(zhì)損耗數(shù)值偏高的薄膜,運(yùn)行過(guò)程發(fā)熱更大,會(huì)加速材料老化,通過(guò)檢測(cè)篩選性能適配的薄膜原材料,保障電力裝備長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性。
(4)高分子新材料研發(fā)企業(yè)
除各類塑料薄膜之外,設(shè)備也可以適配部分片狀固體絕緣材料、絕緣液體介質(zhì)開(kāi)展介電性能測(cè)試。研發(fā)部門用于新材料性能評(píng)價(jià),對(duì)比改性前后高分子材料介電性能差異,支撐新材料迭代開(kāi)發(fā);一臺(tái)儀器兼顧固體薄膜與配套絕緣液體介質(zhì)測(cè)試,豐富實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)覆蓋范圍。
(5)高校、科研院所實(shí)驗(yàn)室
材料學(xué)院、電氣相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課題科研項(xiàng)目,開(kāi)展高分子電介質(zhì)介電機(jī)理相關(guān)研究,研究溫度、濕度、老化處理、電壓水平對(duì)于塑料薄膜介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)的影響;設(shè)備可以直接輸出電容、介損、介電常數(shù)完整數(shù)據(jù),支持RS232對(duì)外傳輸,方便科研人員做大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
(6)第三方檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)
第三方檢測(cè)平臺(tái)承接外部企業(yè)塑料薄膜、絕緣高分子材料委托檢測(cè)業(yè)務(wù),設(shè)備符合現(xiàn)行國(guó)內(nèi)絕緣材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)具備可溯源性,支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)打印輸出,滿足對(duì)外委托檢測(cè)業(yè)務(wù)的使用需求;儀器具備變頻抗干擾能力,可以適應(yīng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)復(fù)雜的多設(shè)備共存的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
(7)新能源行業(yè)
新能源儲(chǔ)能電容、新能源電控系統(tǒng)內(nèi)部絕緣薄膜材料,需要評(píng)估工頻高壓條件下介電表現(xiàn)??梢越柚撛O(shè)備完成薄膜介電性能檢測(cè),篩選低損耗絕緣薄膜材料,助力新能源元器件絕緣可靠性評(píng)價(jià)工作。
九、設(shè)備安全操作要點(diǎn)與日常維護(hù)保養(yǎng)說(shuō)明
BQS?13介電常數(shù)檢測(cè)儀屬于帶高壓輸出的檢測(cè)儀器,開(kāi)展測(cè)試工作時(shí)安全操作需要重點(diǎn)關(guān)注;規(guī)范的日常維護(hù)保養(yǎng),能夠維持儀器測(cè)量精度,延長(zhǎng)部件使用壽命,保障長(zhǎng)期測(cè)試數(shù)據(jù)一致性。
安全操作相關(guān)要點(diǎn): 1.儀器必須配置獨(dú)立可靠接地回路,接地連接牢固可靠,接地線路不可和其他大功率設(shè)備共用接地,保障高壓相關(guān)保護(hù)機(jī)制有效發(fā)揮,儀器運(yùn)行期間,不可拆除接地連接線。 2.操作人員上機(jī)操作前,熟悉整套儀器操作流程,讀懂操作說(shuō)明,理解高壓模式相關(guān)風(fēng)險(xiǎn);儀器輸出電壓可達(dá)10kV,升壓測(cè)試過(guò)程中,禁止打開(kāi)夾具,禁止觸碰高壓電極、高壓連接線等高壓部位。 3.裝取塑料薄膜試樣,必須確認(rèn)高壓已經(jīng)關(guān)閉,電壓回零之后,才可以打開(kāi)夾具進(jìn)行試樣更換,嚴(yán)禁在高壓輸出狀態(tài)下接觸測(cè)試夾具。 4.測(cè)試過(guò)程如果出現(xiàn)試樣擊穿、異響、放電打火等異?,F(xiàn)象,立刻停止測(cè)量,關(guān)閉高壓輸出,排查夾具、試樣情況,故障沒(méi)有排除前不允許繼續(xù)開(kāi)展測(cè)試。 5.儀器擺放位置周邊預(yù)留足夠操作空間,周邊不要堆放雜物;放置在干燥通風(fēng)的室內(nèi),避開(kāi)腐蝕性氣體、大量導(dǎo)電粉塵;盡量遠(yuǎn)離大功率變頻設(shè)備,減少外界電磁源頭的直接干擾。 6.設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常報(bào)警,立刻切斷整機(jī)電源,停止試驗(yàn),排查故障,故障處理完成之后,方可重新開(kāi)機(jī)使用。
日常維護(hù)保養(yǎng)建議: 1.三電極夾具維護(hù):每次薄膜試樣測(cè)試結(jié)束,清理電極表面薄膜碎屑、灰塵雜質(zhì);電極出現(xiàn)氧化,按照規(guī)范方式做清潔處理,保證電極表面平整光潔;定期檢查電極同軸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),保證夾具動(dòng)作順暢,電極對(duì)中良好。 2.屏蔽測(cè)試線纜維護(hù),檢查屏蔽線纜外皮是否存在破損,插頭部位是否氧化發(fā)黑;線纜不要過(guò)度彎折、踩踏,收納的時(shí)候理順存放,避免屏蔽層受損影響抗干擾與測(cè)量效果。 3.儀器顯示屏幕維護(hù),使用干燥柔軟棉布清潔彩屏,不可以使用濕布、腐蝕性溶劑直接擦拭屏幕表面,避免屏幕損壞。 4.儀器存放,長(zhǎng)期不使用的條件下,存放于干燥通風(fēng)環(huán)境,每隔一到兩個(gè)月通電開(kāi)機(jī)半小時(shí),維持內(nèi)部電子元器件活性。 5.試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理,借助RS232接口及時(shí)做好試驗(yàn)數(shù)據(jù)備份,避免本機(jī)存儲(chǔ)記錄丟失,不要隨意修改儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置。 6.定期計(jì)量校準(zhǔn),按照計(jì)量周期,送至具備計(jì)量資質(zhì)的機(jī)構(gòu)完成整機(jī)校準(zhǔn),對(duì)Cx電容、tgδ介質(zhì)損耗、高壓輸出、介電常數(shù)換算功能開(kāi)展校驗(yàn),保障儀器各項(xiàng)指標(biāo)處在允許誤差區(qū)間,保證薄膜試樣檢測(cè)結(jié)果可信度。儀器維修更換關(guān)鍵硬件部件之后,需要重新完成校準(zhǔn),再開(kāi)展正式檢測(cè)工作。
十、設(shè)備的數(shù)據(jù)價(jià)值與實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化應(yīng)用
材料檢測(cè)領(lǐng)域當(dāng)中,可溯源、完整記錄試驗(yàn)條件的檢測(cè)數(shù)據(jù)越來(lái)越受到研發(fā)與質(zhì)檢崗位的重視。傳統(tǒng)部分介電檢測(cè)設(shè)備只能夠現(xiàn)場(chǎng)讀取屏幕讀數(shù),數(shù)據(jù)依靠人工抄寫記錄,抄寫過(guò)程容易產(chǎn)生人為錯(cuò)誤,歷史試驗(yàn)記錄查找調(diào)取較為繁瑣。
BQS?13介電常數(shù)檢測(cè)儀,本機(jī)可以存儲(chǔ)每組薄膜試樣完整的整套試驗(yàn)信息,包含測(cè)試頻率、試驗(yàn)電壓、環(huán)境溫度、電容Cx、介質(zhì)損耗tgδ、相對(duì)介電常數(shù)εr,試驗(yàn)條件和測(cè)量結(jié)果綁定保存,不會(huì)出現(xiàn)參數(shù)與測(cè)試結(jié)果相互分離的情況。大量薄膜研發(fā)測(cè)試、批次質(zhì)檢工作會(huì)產(chǎn)生數(shù)量龐大試驗(yàn)記錄,本機(jī)存儲(chǔ)配合外接計(jì)算機(jī)備份,可以長(zhǎng)期留存全部測(cè)試記錄。操作人員可以調(diào)取歷史測(cè)試數(shù)據(jù),做不同批次薄膜之間性能對(duì)比,回溯薄膜配方調(diào)整、成膜工藝改動(dòng)前后介電性能變化情況。
儀器配置標(biāo)準(zhǔn)RS232接口,試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以傳輸至外部計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)端做二次統(tǒng)計(jì)處理,計(jì)算多組平行試樣平均值、離散情況,分析薄膜批次穩(wěn)定性。該接口也可以對(duì)接實(shí)驗(yàn)室相關(guān)信息化系統(tǒng),把薄膜介電檢測(cè)數(shù)據(jù)接入實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化管理體系,減少人工錄入工作量,降低人工記錄帶來(lái)的失誤,適合規(guī)模型薄膜材料企業(yè)、規(guī)范化第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需求。
儀器自帶打印輸出功能,需要紙質(zhì)歸檔記錄時(shí),可直接輸出檢測(cè)記錄,記錄包含全部關(guān)鍵試驗(yàn)條件與結(jié)果,滿足實(shí)驗(yàn)室紙質(zhì)檔案留存的工作需要。
十一、內(nèi)施高壓模式與外施高壓模式拓展能力說(shuō)明
設(shè)備區(qū)分內(nèi)施高壓與外施高壓兩種工作模式,兩種模式對(duì)應(yīng)不同的電容量測(cè)量區(qū)間,可以適配不同的測(cè)試場(chǎng)景,拓展儀器使用范圍。
內(nèi)施高壓模式,高壓發(fā)生單元集成在儀器機(jī)箱內(nèi)部,接線操作簡(jiǎn)單便捷,絕大多數(shù)塑料薄膜試樣常規(guī)檢測(cè),優(yōu)先選用內(nèi)施高壓模式。內(nèi)施高壓模式下,10kV量程對(duì)應(yīng)電容量測(cè)量區(qū)間3pF60000pF;0.5kV量程對(duì)應(yīng)60pF1μF,大部分薄型塑料薄膜試樣的電容數(shù)值落在該量程覆蓋范圍之內(nèi),滿足日常研發(fā)與質(zhì)檢需求。
外施高壓模式,儀器本體不輸出高壓,外接外部高壓源來(lái)提供試驗(yàn)電壓。外施高壓模式下,10kV量程對(duì)應(yīng)電容量測(cè)量區(qū)間3pF1.5μF;0.5kV量程對(duì)應(yīng)60pF30μF。當(dāng)有特殊夾具、特殊試樣,需要使用外部高壓源的工況,可以選用外施高壓模式開(kāi)展測(cè)試。同時(shí)設(shè)備支持外接量程擴(kuò)展器,外接擴(kuò)展器之后還可以拓展用于幾千安培條件下高壓電器相關(guān)介損測(cè)試,突破薄膜試樣的測(cè)試邊界。
操作人員需要根據(jù)待測(cè)試樣預(yù)估電容大小,結(jié)合選用高壓電壓檔位,確認(rèn)處在儀器對(duì)應(yīng)模式的量程范圍之內(nèi),量程選擇不合適,會(huì)影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度。
十二、設(shè)備選型時(shí)塑料薄膜介電測(cè)試重點(diǎn)考量維度
企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室選擇薄膜塑料介電常數(shù)檢測(cè)設(shè)備,不能只關(guān)注介電常數(shù)顯示這一項(xiàng)功能,結(jié)合薄塑料薄膜試樣的測(cè)試難點(diǎn),有多個(gè)維度需要綜合評(píng)估。
微弱小信號(hào)采集能力。塑料薄膜厚度薄,試樣對(duì)應(yīng)的電容數(shù)值往往很小,儀器電容分辨率指標(biāo)十分關(guān)鍵,較高的分辨率,才可以捕捉薄膜試樣微小電容變化,降低薄試樣的測(cè)量誤差。
第二,抗干擾能力。實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)質(zhì)檢車間環(huán)境存在工頻電磁干擾,變頻抗干擾架構(gòu),可以改善外界干擾帶來(lái)的數(shù)據(jù)漂移問(wèn)題,提升非屏蔽環(huán)境下測(cè)試穩(wěn)定性。
第三,適配三電極測(cè)試夾具。薄膜試樣測(cè)試需要依靠三電極系統(tǒng)抑制邊緣效應(yīng),選型需要確認(rèn)設(shè)備支持標(biāo)準(zhǔn)三電極夾具接入,三電極是薄型薄膜獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的重要硬件條件。
第四,高壓輸出能力。電工用途塑料薄膜需要在工頻高壓條件下開(kāi)展測(cè)試,模擬實(shí)際工況,儀器需要具備可調(diào)工頻高壓輸出,電壓具備細(xì)密調(diào)節(jié)分辨率,可以根據(jù)薄膜厚度靈活設(shè)定電場(chǎng)條件。
第五,量程覆蓋范圍。確認(rèn)儀器內(nèi)高壓、外高壓模式下電容測(cè)量量程,可以覆蓋本單位常見(jiàn)薄膜試樣預(yù)估電容區(qū)間,避免試樣電容超出量程造成測(cè)量異常。
第六,數(shù)據(jù)記錄輸出能力。本機(jī)存儲(chǔ)、打印、對(duì)外通訊接口,方便薄膜檢測(cè)數(shù)據(jù)歸檔、備份,減少人工抄寫,適配研發(fā)、批量質(zhì)檢的數(shù)據(jù)管理需求。
第七,操作自動(dòng)化水平。全自動(dòng)數(shù)字化測(cè)量,無(wú)需人工手動(dòng)調(diào)節(jié)電橋平衡,可以降低操作人員學(xué)習(xí)門檻,減少人為操作引入的誤差,提升批量試樣測(cè)試效率。
第八,計(jì)量溯源能力。儀器各項(xiàng)指標(biāo)可以送計(jì)量機(jī)構(gòu)完成校準(zhǔn),測(cè)量結(jié)果具備計(jì)量溯源性,滿足型式檢驗(yàn)、第三方檢測(cè)、出廠檢驗(yàn)對(duì)于儀器設(shè)備的要求。
結(jié)語(yǔ)
各類塑料絕緣薄膜在電容、電子、電力、新能源領(lǐng)域發(fā)揮重要絕緣隔離作用,相對(duì)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)是評(píng)價(jià)薄膜介電性能的兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),檢測(cè)儀器硬件能力、試驗(yàn)操作流程,共同決定檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。BQS?13,針對(duì)薄膜薄試樣小電容測(cè)試場(chǎng)景做適配設(shè)計(jì),采用變頻抗干擾技術(shù),單片機(jī)全自動(dòng)數(shù)字化測(cè)量,支持內(nèi)施高壓、外施高壓兩種工作模式,參考國(guó)內(nèi)多項(xiàng)絕緣材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展測(cè)量,可直接輸出Cx電容量、tgδ介質(zhì)損耗因數(shù)、εr相對(duì)介電常數(shù)。
設(shè)備硬件包含變頻電源、可調(diào)高壓輸出、高分辨信號(hào)采集單元、彩屏人機(jī)交互界面、RS232數(shù)據(jù)通訊接口,可搭配三電極測(cè)試夾具抑制薄膜試樣邊緣效應(yīng)。儀器可以應(yīng)用于電工薄膜生產(chǎn)企業(yè)、電子元器件制造工廠、電力裝備配套企業(yè)、高分子新材料研發(fā)機(jī)構(gòu)、高??蒲袑?shí)驗(yàn)室、第三方檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、新能源相關(guān)行業(yè),服務(wù)于塑料薄膜配方研發(fā)、成膜工藝監(jiān)控、來(lái)料入廠檢驗(yàn)、成品出廠抽檢、型式試驗(yàn)、課題科研等檢測(cè)工作。
在做好試樣預(yù)處理、厚度精準(zhǔn)測(cè)量、夾具維護(hù)、規(guī)范操作、定期計(jì)量校準(zhǔn)的前提下,儀器能夠?yàn)樗芰媳∧ひ约捌渌腆w絕緣介質(zhì)、部分液體絕緣介質(zhì),提供重復(fù)性較好的工頻介電性能試驗(yàn)數(shù)據(jù),為高分子絕緣材料研發(fā)迭代、產(chǎn)品質(zhì)量管控提供可靠的檢測(cè)裝備支撐。
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