前言

在高分子絕緣材料、橡膠復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)檢環(huán)節(jié)當(dāng)中，介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切 tanδ 是評(píng)價(jià)橡膠類絕緣材料電性能的兩大核心理化指標(biāo)。橡膠材料廣泛應(yīng)用在電力絕緣配件、線纜絕緣護(hù)套、密封絕緣墊片、電子器件緩沖絕緣零部件等場(chǎng)景，橡膠材料在高頻電場(chǎng)環(huán)境下的介電響應(yīng)特性，直接關(guān)系終端產(chǎn)品運(yùn)行安全性、工作穩(wěn)定性。橡膠片介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀 GDAT?A 依據(jù) 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》開(kāi)發(fā)制造，面向橡膠片、高分子薄膜、絕緣復(fù)合材料、陶瓷介質(zhì)等試樣，完成高頻條件下介電常數(shù)與介質(zhì)損耗的檢測(cè)工作。

該儀器可服務(wù)于高校材料實(shí)驗(yàn)室、科研院所新材料課題研究、橡膠制品工廠質(zhì)檢部門(mén)、第三方材料檢測(cè)機(jī)構(gòu)等單位，針對(duì)橡膠片類試樣開(kāi)展高頻介電性能測(cè)試。通過(guò)精準(zhǔn)測(cè)定橡膠片試樣的介電常數(shù) ε 與介質(zhì)損耗角正切 tanδ，試驗(yàn)人員能夠分析配方組分、硫化工藝、填料添加比例、環(huán)境溫濕度對(duì)橡膠絕緣介電特性帶來(lái)的變化規(guī)律，為橡膠材料配方優(yōu)化、成型工藝改良、產(chǎn)品質(zhì)量管控提供真實(shí)可追溯的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。除橡膠片試樣之外，儀器同樣適配電瓷、裝置瓷、電容器介質(zhì)材料、各類無(wú)機(jī)非金屬薄片試樣，具備多品類樣品兼容測(cè)試能力.

一、儀器測(cè)試工作原理

橡膠片介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀 GDAT?A 采用高頻諧振法實(shí)現(xiàn)阻抗相關(guān)測(cè)試，支持通用、多用途、多量程阻抗測(cè)量。儀器將單片計(jì)算機(jī)作為整機(jī)控制以及測(cè)量核心單元，集成頻率數(shù)字鎖定、標(biāo)準(zhǔn)頻率測(cè)試點(diǎn)自動(dòng)設(shè)定、諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索、Q 值量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、數(shù)值數(shù)字化顯示多項(xiàng)技術(shù)。儀器對(duì)傳統(tǒng)調(diào)諧回路結(jié)構(gòu)開(kāi)展改良設(shè)計(jì)，降低調(diào)諧測(cè)試回路內(nèi)部殘余電感數(shù)值，同時(shí)繼承原有 Q 表設(shè)備自動(dòng)穩(wěn)幅相關(guān)技術(shù)，降低人工操作干預(yù)，提升試驗(yàn)讀數(shù)穩(wěn)定性。

在較高測(cè)試頻率工況條件下，該儀器可完成多類電學(xué)參數(shù)測(cè)量：高頻電感、諧振回路 Q 值、電感器電感量、電感器分布電容量、電容器電容量、電容器損耗角正切、電工材料高頻介質(zhì)損耗、高頻回路有效并聯(lián)電阻、高頻回路有效串聯(lián)電阻、傳輸線特性阻抗等參數(shù)均可開(kāi)展檢測(cè)。

整套測(cè)試裝置由兩組測(cè)微電容器組成。平板電容器模塊主要用于夾持橡膠片、薄片類被測(cè)樣品；圓筒電容器屬于線性可變電容器，具備較高分辨能力，配合主機(jī)完成信號(hào)采集換算工作。 橡膠片介質(zhì)損耗角正切值換算邏輯：將橡膠片樣品放置夾持進(jìn)平板電容器，對(duì)比未放入樣品、放入樣品兩種狀態(tài)下 Q 值的變化，讀取圓筒電容器刻度變化數(shù)值，經(jīng)過(guò)運(yùn)算換算，得到試樣介質(zhì)損耗角正切 tanδ。橡膠片介電常數(shù)，則依靠平板電容器對(duì)應(yīng)刻度讀值變化完成換算獲取。

二、儀器主要技術(shù)參數(shù)

信號(hào)源類型：DDS 信號(hào) 頻率范圍：10KHz?70MHz / 10KHz?100MHz Q 值測(cè)量范圍：2 ~ 1023 Q 值量程分檔：30、100、300、1000，支持自動(dòng)換檔或者手動(dòng)換檔操作 電感測(cè)量范圍：4.5nH?10mH 電容直接測(cè)量范圍：1 ~ 460pF 主電容調(diào)節(jié)范圍：30 ~ 540pF 電容準(zhǔn)確度：150pF 以下 ± 1.5pF ；150pF 以上 ± 1% 頻率指示誤差：1×10?? ±1 個(gè)字 Q 值合格指示預(yù)置功能范圍：5 ~ 1000 具備 Q 值自動(dòng)鎖定，無(wú)需人工搜索諧振點(diǎn)功能

儀器工作環(huán)境條件： 環(huán)境溫度區(qū)間：0℃~+40℃ 相對(duì)濕度：小于 80% 供電電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz

整機(jī)其他物理參數(shù)： 整機(jī)消耗功率約 25W 設(shè)備凈重約 7kg 外形尺寸（長(zhǎng) × 寬 × 高）：380mm×132mm×280mm

測(cè)試夾具裝置性能參數(shù)： 平板電容器極片規(guī)格：φ25.4mm、φ50mm 兩種規(guī)格 平板電容器極片間距可調(diào)范圍≥10mm，調(diào)節(jié)分辨率 ±0.01mm 圓筒電容器電容量線性指標(biāo)：0.33pF/mm±0.05pF 圓筒電容器長(zhǎng)度可調(diào)范圍≥0~20mm，調(diào)節(jié)分辨率 ±0.01mm 夾具插頭間距：25mm±1mm 夾具自身?yè)p耗角正切值：≤4×10??（測(cè)試條件 1MHz） 配置數(shù)顯電極，直觀讀取位移數(shù)據(jù)

儀器出廠標(biāo)準(zhǔn)配置：測(cè)試主機(jī)一臺(tái)、配套電感一套、測(cè)試夾具一套。

三、橡膠片試樣測(cè)試適用場(chǎng)景與樣品基礎(chǔ)要求

3.1 典型應(yīng)用場(chǎng)景

1、橡膠絕緣配方研發(fā)測(cè)試：不同填料（炭黑、二氧化硅、無(wú)機(jī)礦物填料）改性橡膠片，對(duì)比填料含量改變帶來(lái)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗變化，篩選適配高頻工況橡膠配方； 2、硫化工藝驗(yàn)證：相同橡膠原料，改變硫化溫度、硫化時(shí)間，制備橡膠片試樣，測(cè)試介電參數(shù)，分析硫化程度對(duì)橡膠介電性能的影響； 3、老化性能評(píng)估：經(jīng)過(guò)熱空氣老化、濕熱老化后的橡膠片，開(kāi)展高頻介電測(cè)試，評(píng)估老化作用下橡膠絕緣電性能演變趨勢(shì)； 4、產(chǎn)品進(jìn)廠及出廠質(zhì)檢：線纜絕緣橡膠片、絕緣密封墊片、電子設(shè)備橡膠絕緣襯墊來(lái)料抽檢、成品出廠檢驗(yàn)； 5、高校、科研院所教學(xué)試驗(yàn)：高分子材料、絕緣材料相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)，完成橡膠類介質(zhì)高頻介電特性相關(guān)教學(xué)與課題試驗(yàn)。

3.2 橡膠片試樣制備通用建議

為保障橡膠片介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切的測(cè)試重復(fù)性，橡膠片樣品制備環(huán)節(jié)需要控制多項(xiàng)條件。試樣表面盡量平整，無(wú)明顯凹陷、氣泡、雜質(zhì)顆粒、裂紋；試樣厚度均勻，厚度偏差不宜過(guò)大；試樣尺寸匹配平板電容器極片規(guī)格，橡膠片有效受壓面積大于測(cè)試極片，避免邊緣效應(yīng)干擾數(shù)據(jù)；測(cè)試前對(duì)橡膠片做狀態(tài)調(diào)節(jié)處理，按照材料規(guī)范，在規(guī)定溫濕度環(huán)境下放置足夠時(shí)長(zhǎng)，消除內(nèi)部殘余應(yīng)力、吸附水分帶來(lái)的測(cè)試干擾；橡膠片表面清理干凈，不能存在油污、粉塵，避免表面污染物改變界面介電狀態(tài)。

不同橡膠基材，比如天然橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、乙丙橡膠，高頻電場(chǎng)之下介電響應(yīng)行為存在明顯區(qū)分，GDAT?A 儀器可以在多檔頻率下開(kāi)展對(duì)比試驗(yàn)，觀察頻率變化過(guò)程橡膠介電常數(shù)、損耗角的變化趨勢(shì)。很多橡膠絕緣件實(shí)際工作處于不同高頻環(huán)境，多頻率點(diǎn)測(cè)試，能夠更貼近材料真實(shí)服役條件。

四、儀器主要功能特點(diǎn)

1、高頻諧振法測(cè)量原理，兼顧介電常數(shù)、介質(zhì)損耗測(cè)試，同時(shí)拓展電感、電容、Q 值等多種電參數(shù)測(cè)量，一機(jī)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目，適配橡膠片以及多種薄片絕緣介質(zhì)檢測(cè)需求； 2、單片機(jī)智能測(cè)控架構(gòu)，集成頻率數(shù)字鎖定、諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索，無(wú)需操作人員手動(dòng)反復(fù)調(diào)節(jié)尋找諧振狀態(tài)，降低人為操作引入的誤差；Q 值量程支持自動(dòng)切換，試驗(yàn)流程簡(jiǎn)化，降低人員學(xué)習(xí)上手難度； 3、調(diào)諧回路經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少回路殘余電感，改善高頻頻段測(cè)試準(zhǔn)確度，適合橡膠薄片這類介質(zhì)材料高頻介電檢測(cè)；保留自動(dòng)穩(wěn)幅功能，測(cè)試過(guò)程激勵(lì)信號(hào)輸出保持穩(wěn)定，讀數(shù)波動(dòng)得到抑制； 4、DDS 數(shù)字信號(hào)源，輸出頻率設(shè)置靈活，覆蓋 10kHz 至百兆赫茲區(qū)間，可按需設(shè)置多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試頻率點(diǎn)，自動(dòng)完成多頻率序列測(cè)試，便于研究橡膠片介電性能隨頻率變化規(guī)律； 5、測(cè)微夾具搭配數(shù)顯讀數(shù)結(jié)構(gòu)，平板電容、圓筒電容位移可以數(shù)字顯示，位移調(diào)節(jié)分辨率較高，橡膠片厚度、極片間距可以精準(zhǔn)讀取，方便換算介電常數(shù)；夾具自身介質(zhì)損耗控制在較低水平，夾具本體對(duì)橡膠片試樣測(cè)試結(jié)果帶來(lái)的干擾小； 6、具備 Q 值預(yù)置合格指示功能，可以設(shè)置 Q 值上下區(qū)間，試驗(yàn)過(guò)程快速判定測(cè)試狀態(tài)；Q 值自動(dòng)鎖定功能，鎖定諧振狀態(tài)，避免外界輕微擾動(dòng)造成諧振點(diǎn)偏移； 7、整機(jī)體積適中，重量可控，實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面擺放使用，不需要特殊基建改造；功耗水平適中，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室交流市電就可以滿足供電； 8、整套測(cè)試裝置屬于測(cè)微精密機(jī)械組件，平板電容提供 φ25.4mm、φ50mm 兩套極片，薄橡膠片、尺寸稍大橡膠片試樣均可適配。

五、橡膠片介電常數(shù)與介質(zhì)損耗基礎(chǔ)理論說(shuō)明

介電常數(shù)（相對(duì)電容率 εr）表征橡膠這類電介質(zhì)在外電場(chǎng)之下極化能力。當(dāng)橡膠片放置于交變電場(chǎng)當(dāng)中，橡膠內(nèi)部偶極子、界面電荷會(huì)跟隨電場(chǎng)發(fā)生極化響應(yīng)。介電常數(shù)數(shù)值大小，反映介質(zhì)儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的能力。對(duì)于絕緣橡膠材料，不同配方、溫度、頻率，都會(huì)改變介電常數(shù)。

介質(zhì)損耗角正切 tanδ，代表橡膠介質(zhì)處在交變電場(chǎng)內(nèi)部，電場(chǎng)能量轉(zhuǎn)化成為熱能損耗的比例。橡膠介質(zhì)內(nèi)部，偶極松弛極化、電導(dǎo)漏電流、界面極化都會(huì)產(chǎn)生介質(zhì)損耗。高頻工況下，橡膠材料損耗行為會(huì)發(fā)生明顯變化。如果橡膠片介質(zhì)損耗偏大，在高頻電場(chǎng)長(zhǎng)期作用下，介質(zhì)持續(xù)發(fā)熱，會(huì)加速橡膠老化，降低絕緣件使用壽命。

使用 GDAT?A 儀器測(cè)試橡膠片，依靠諧振回路 Q 值變化完成計(jì)算。諧振回路 Q 值代表回路儲(chǔ)能和損耗之間比值。放入橡膠試樣之后，整個(gè)回路損耗增大，Q 值下降。通過(guò)對(duì)比空載（無(wú)樣品）、裝載橡膠樣品兩種工況 Q 值、電容變化，換算橡膠片介電常數(shù)以及介質(zhì)損耗角正切 tanδ。

高頻測(cè)試條件和工頻條件測(cè)試橡膠介電性能結(jié)果會(huì)存在差異。很多橡膠絕緣部件實(shí)際工作處于高頻環(huán)境，只用工頻 50Hz 測(cè)試，不能夠完整反映材料實(shí)際服役電性能，GDAT?A 高頻測(cè)試能力正好彌補(bǔ)這部分測(cè)試需求，適合橡膠片高頻介電性能評(píng)估。

六、儀器操作流程簡(jiǎn)述（橡膠片試樣）

提示：正式操作儀器前，請(qǐng)確認(rèn)環(huán)境條件滿足：溫度 0?40℃，環(huán)境相對(duì)濕度小于 80%，供電電壓穩(wěn)定，儀器放置穩(wěn)固臺(tái)面，避開(kāi)振動(dòng)源、腐蝕性氣體環(huán)境。

1、開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備：接通 220V 市電電源，打開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)，儀器通電預(yù)熱，建議預(yù)留充分預(yù)熱時(shí)間，保障信號(hào)源工作狀態(tài)穩(wěn)定；檢查測(cè)試夾具，平板電容器極片表面清潔，無(wú)灰塵、碎屑，極片表面無(wú)磕碰損傷；檢查數(shù)顯測(cè)微裝置讀數(shù)歸零正常。 2、空載校準(zhǔn)測(cè)試：夾具內(nèi)部不放置橡膠片樣品，操作儀器，選定需要的測(cè)試頻率；開(kāi)啟自動(dòng)諧振搜索，儀器自動(dòng)搜尋諧振點(diǎn)，完成空載狀態(tài) Q 值、電容相關(guān)讀數(shù)記錄，作為基礎(chǔ)參照數(shù)據(jù)。 3、放置橡膠片試樣：抬起平板電容器上極片，將處理完成的橡膠片平整放置在下極片表面，緩慢降下上極片，讓上下極片和橡膠片試樣完整貼合，避免試樣出現(xiàn)擠壓褶皺；讀取數(shù)顯裝置記錄橡膠片實(shí)際厚度。 4、樣品狀態(tài)下測(cè)試：再次啟動(dòng)儀器諧振自動(dòng)搜索功能，儀器鎖定諧振點(diǎn)，記錄裝入橡膠片試樣之后 Q 值、圓筒電容讀數(shù)。 5、數(shù)據(jù)換算：將空載、帶樣品兩組讀數(shù)代入計(jì)算邏輯，得到橡膠片試樣介電常數(shù)以及介質(zhì)損耗角正切 tanδ；如需多頻率點(diǎn)測(cè)試，切換設(shè)定其他頻率，重復(fù)測(cè)試步驟，獲取不同頻率條件橡膠介電參數(shù)。 6、更換試樣測(cè)試：抬升上極片，取出已經(jīng)測(cè)完橡膠片，清理極片表面，放入下一塊待測(cè)試樣，重復(fù)上述操作。 7、測(cè)試結(jié)束工作：全部樣品測(cè)試完畢，退出測(cè)試程序，關(guān)閉儀器電源；將測(cè)試夾具極片分開(kāi)，不要長(zhǎng)期壓緊貼合；清理夾具表面殘留碎屑，做好設(shè)備防塵保護(hù)。

注意：橡膠片試樣放置，不可用力過(guò)度擠壓極片，防止精密測(cè)微機(jī)構(gòu)承受過(guò)大壓力，造成機(jī)械精度偏移。

七、儀器日常維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀 GDAT?A 的測(cè)試單元屬于精密測(cè)微機(jī)械構(gòu)件，平板電容器、圓筒電容器測(cè)微組件的機(jī)械精度，直接影響橡膠片介電常數(shù)、介質(zhì)損耗測(cè)試結(jié)果重復(fù)性。設(shè)備使用與存放，需要規(guī)避沖擊、振動(dòng)；存放環(huán)境需要保持干燥，環(huán)境內(nèi)部不能含有腐蝕性氣體。儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，非專業(yè)人員不建議自行拆裝，如果私自拆解，會(huì)改變機(jī)械裝配精度，影響整機(jī)測(cè)量性能。

當(dāng)測(cè)試夾具受到碰撞沖擊，或者執(zhí)行設(shè)備定期性能核查的時(shí)候，需要檢查下面幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)： 1、平板電容器兩片極片平行度，不能超過(guò) 0.02mm；極片如果出現(xiàn)傾斜，夾持橡膠片試樣時(shí)接觸不均勻，帶來(lái)厚度讀數(shù)誤差，進(jìn)而影響介電常數(shù)計(jì)算； 2、圓筒電容器轉(zhuǎn)軸同軸度誤差控制不超過(guò) 0.1mm；同軸偏差會(huì)造成電容線性指標(biāo)變差，介質(zhì)損耗換算引入偏差； 3、確認(rèn)兩只測(cè)微桿可以正常工作，維持 0.01mm 調(diào)節(jié)分辨率； 4、選用分辨率 ±0.01pF 等級(jí)精密電容測(cè)量?jī)x器校驗(yàn)圓筒電容器：測(cè)微桿從 0?20mm 行程，每間隔 1mm 采集一組電容數(shù)據(jù)，校驗(yàn)電容線性性能，確認(rèn)滿足設(shè)備工作指標(biāo)。

日常使用注意細(xì)節(jié)： 1、測(cè)試橡膠片過(guò)程，防止橡膠碎屑、粉末粘附極片表面。每次一批樣品測(cè)試結(jié)束，使用無(wú)塵軟布輕輕擦拭極片，禁止使用硬質(zhì)物件刮擦極片工作面，避免極片劃傷； 2、儀器長(zhǎng)期不使用，斷開(kāi)供電電源，蓋上防塵罩； 3、設(shè)備盡量遠(yuǎn)離大功率電磁干擾設(shè)備，減少外界電磁信號(hào)對(duì)儀器諧振測(cè)試回路的干擾； 4、搬運(yùn)移動(dòng)設(shè)備的時(shí)候，需要把夾具測(cè)微機(jī)構(gòu)做防護(hù)，避免運(yùn)輸震動(dòng)造成機(jī)械部件位移。

八、橡膠片測(cè)試常見(jiàn)影響因素說(shuō)明

8.1 樣品自身因素

橡膠片內(nèi)部填料種類、填料填充比例，會(huì)明顯改變介電常數(shù)與介質(zhì)損耗。比如添加高介電無(wú)機(jī)填料，橡膠介電常數(shù)會(huì)隨之上升；填料分散不均，橡膠片不同位置介電性能不一致，同一個(gè)樣品多點(diǎn)測(cè)試會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)離散。內(nèi)部殘留小分子助劑，會(huì)提升介質(zhì)損耗數(shù)值。橡膠片內(nèi)部氣泡，會(huì)引入空氣界面，造成測(cè)試結(jié)果偏離真實(shí)材料參數(shù)。橡膠片吸附環(huán)境水分之后，水分介電特性和橡膠基體差異大，會(huì)抬高介質(zhì)損耗，所以樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)步驟不可省略。

8.2 測(cè)試頻率的影響

橡膠高分子介質(zhì)普遍存在介電松弛現(xiàn)象，不同測(cè)試頻率，偶極子跟隨交變電場(chǎng)響應(yīng)能力不一樣。低頻條件偶極子可以充分跟隨電場(chǎng)轉(zhuǎn)向；當(dāng)測(cè)試頻率提升，偶極子轉(zhuǎn)向跟不上電場(chǎng)變化，會(huì)出現(xiàn)介電常數(shù)下降，介質(zhì)損耗出現(xiàn)峰值。針對(duì)橡膠片開(kāi)展材料研究，使用 GDAT?A 儀器，可設(shè)置多個(gè)頻率點(diǎn)，得到介電頻譜、損耗頻譜，分析橡膠介質(zhì)極化松弛特征。

8.3 夾具機(jī)械狀態(tài)帶來(lái)影響

平板極片平行度不良、橡膠片放置發(fā)生褶皺、極片和橡膠片之間存在間隙空氣層，都會(huì)造成測(cè)試偏差?？諝獾慕殡姵?shù)接近 1，試樣和極片中間夾雜薄層空氣，等效復(fù)合介質(zhì)，計(jì)算得到介電常數(shù)會(huì)低于橡膠片真實(shí)數(shù)值。因此測(cè)試操作，橡膠片試樣必須平整，極片和試樣充分貼合。夾具自身?yè)p耗指標(biāo)如果發(fā)生劣化，也會(huì)對(duì)低損耗橡膠片測(cè)試帶來(lái)干擾，需要定期校驗(yàn)夾具。

8.4 環(huán)境溫濕度條件

溫度變化會(huì)改變橡膠高分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力，影響偶極極化，造成介電參數(shù)變化；環(huán)境濕度偏高，橡膠片吸水，同時(shí)夾具表面凝露，也會(huì)帶來(lái)額外電導(dǎo)損耗。橡膠材料相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)一般會(huì)規(guī)定狀態(tài)調(diào)節(jié)溫濕度，試驗(yàn)時(shí)盡量遵從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定環(huán)境條件開(kāi)展檢測(cè)，保障不同批次橡膠片測(cè)試結(jié)果具備可比性。

九、儀器和同類工頻介電設(shè)備差異解析

市面上還有工頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀，工作頻率 50Hz，適合工頻條件介質(zhì)評(píng)價(jià)。但橡膠類絕緣材料很多應(yīng)用場(chǎng)景處于高頻電場(chǎng)，工頻設(shè)備無(wú)法反映高頻工況橡膠介電表現(xiàn)。

GDAT?A 介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀屬于高頻諧振法測(cè)試設(shè)備，工作頻率覆蓋 10kHz 起步到百兆赫茲。依靠 Q 表諧振法原理完成測(cè)量，適合高頻薄片橡膠試樣。工頻設(shè)備采用西林電橋原理，主要面向工頻下介質(zhì)損耗檢測(cè)。兩者測(cè)試原理、適用頻率區(qū)間不一樣，不能直接把工頻測(cè)試結(jié)果等同于高頻橡膠材料性能。

在橡膠新材料研發(fā)當(dāng)中，如果產(chǎn)品應(yīng)用在高頻環(huán)境，就需要選用高頻測(cè)試儀器開(kāi)展評(píng)價(jià)。如果僅僅做工頻絕緣性能考核，則可以選用工頻介電測(cè)試儀。測(cè)試人員需要結(jié)合橡膠件實(shí)際使用工況選擇對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備。

十、設(shè)備適用試樣拓展說(shuō)明

雖然本儀器標(biāo)題面向橡膠片測(cè)試，除各類橡膠薄片之外，儀器還可以對(duì)多種片狀絕緣介質(zhì)開(kāi)展介電常數(shù)、介質(zhì)損耗檢測(cè)： 1、高分子聚合物薄片：塑料薄膜、改性復(fù)合材料薄片； 2、無(wú)機(jī)非金屬介質(zhì)：電瓷薄片、陶瓷介質(zhì)試樣； 3、部分薄板狀絕緣復(fù)合材料。

只要樣品形態(tài)為薄片狀，可以放置在平板電容器極片之間，厚度適配夾具調(diào)節(jié)行程，都可以參照橡膠片測(cè)試流程開(kāi)展檢測(cè)。不同材料，要關(guān)注試樣制備要求區(qū)別，陶瓷試樣要保證上下表面平整，薄膜樣品注意避免拉伸褶皺。

十一、測(cè)試數(shù)據(jù)處理與試驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)參考

使用 GDAT?A 介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀完成一組橡膠片樣品檢測(cè)，試驗(yàn)記錄建議留存這些信息：儀器型號(hào) GDAT?A；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 1409?2006；測(cè)試環(huán)境溫度、環(huán)境相對(duì)濕度；橡膠片樣品編號(hào)，樣品配方信息、硫化工藝；試樣實(shí)測(cè)厚度；選用的測(cè)試頻率；每組試樣重復(fù)測(cè)試次數(shù)；每一次測(cè)試得到介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切 tanδ 原始讀數(shù)。

同一批次橡膠片，建議準(zhǔn)備多片平行試樣，多次測(cè)試，計(jì)算算術(shù)平均值，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)離散情況。如果平行樣測(cè)試數(shù)據(jù)差異偏大，要查找原因，排查樣品一致性、試樣放置、夾具狀態(tài)、環(huán)境條件等因素。

輸出試驗(yàn)報(bào)告，寫(xiě)明試驗(yàn)條件，列出測(cè)試結(jié)果，同時(shí)備注樣品狀態(tài)，方便報(bào)告閱讀人員完整理解試驗(yàn)條件。高頻介電測(cè)試結(jié)果，和測(cè)試頻率強(qiáng)相關(guān)，報(bào)告必須標(biāo)注測(cè)試頻率，不可以只給出介電常數(shù)、損耗數(shù)值而不標(biāo)注對(duì)應(yīng)頻率。

十二、選購(gòu)介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀關(guān)注點(diǎn)

用戶選型高頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試設(shè)備，針對(duì)橡膠片檢測(cè)需求，可以關(guān)注下面幾個(gè)要點(diǎn)： 1、確認(rèn)儀器執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是否匹配 GB/T 1409?2006，保證檢測(cè)方法符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系； 2、確認(rèn)儀器頻率覆蓋范圍，匹配橡膠件實(shí)際工作頻率區(qū)間； 3、關(guān)注夾具極片規(guī)格、測(cè)微位移分辨率，橡膠片厚度測(cè)量精度直接影響介電常數(shù)計(jì)算；夾具自身介質(zhì)損耗指標(biāo)，對(duì)低損耗橡膠試樣測(cè)試很關(guān)鍵； 4、確認(rèn) Q 值測(cè)量量程，橡膠介質(zhì)引入損耗之后，回路 Q 會(huì)下降，Q 測(cè)量范圍需要覆蓋實(shí)際測(cè)試工況； 5、操作自動(dòng)化水平：諧振點(diǎn)自動(dòng)搜索、頻率數(shù)字鎖定功能，能夠減少人工操作，降低人為引入測(cè)試偏差； 6、設(shè)備維護(hù)便利性，精密夾具組件是否方便清潔，是否有明確的定期校驗(yàn)指標(biāo)，方便實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期質(zhì)量管控； 7、分清設(shè)備測(cè)試原理：諧振法高頻設(shè)備、工頻西林電橋設(shè)備，適用場(chǎng)景不同，根據(jù)橡膠件服役電場(chǎng)頻率來(lái)選擇，不要混用。

結(jié)語(yǔ)

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀 GDAT?A 基于高頻諧振法，面向橡膠薄片以及多種絕緣薄片試樣完成高頻條件介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切 tanδ 檢測(cè)。儀器以單片機(jī)作為測(cè)控核心，搭配頻率數(shù)字鎖定、諧振點(diǎn)自動(dòng)搜尋、Q 值量程自動(dòng)切換等技術(shù)，優(yōu)化調(diào)諧回路結(jié)構(gòu)，保留自動(dòng)穩(wěn)幅功能。儀器頻率覆蓋寬，除介電性能之外，還支持 Q 值、電感、電容等多類高頻電參數(shù)測(cè)量。

在橡膠材料研發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)檢工作中，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗是評(píng)估橡膠高頻絕緣性能的重要依據(jù)。通過(guò) GDAT?A 儀器開(kāi)展試驗(yàn)，科研、質(zhì)檢人員能夠獲取不同配方、工藝、老化條件下橡膠片介電性能數(shù)據(jù)，支撐橡膠絕緣材料配方迭代，優(yōu)化加工工藝，把控產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備適合高校材料實(shí)驗(yàn)室、科研院所、橡膠制品企業(yè)質(zhì)檢部門(mén)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，開(kāi)展薄片絕緣介質(zhì)高頻介電性能相關(guān)試驗(yàn)。儀器使用過(guò)程，需要重視精密夾具維護(hù)，規(guī)范樣品制備，記錄完整試驗(yàn)環(huán)境參數(shù)，保障測(cè)試數(shù)據(jù)具備重復(fù)性、參考價(jià)值。