衝電(diàn)聲法(PEA)直(zhí)流或(huò)交(jiāo)流場下(xià)的空間(jiān)電(diàn)荷測(cè)量(liáng)係統

產品(pǐn)介(jiè)紹///////////////////////////////////////////////////////////

  電聲(shēng)脈衝(chōng)法是一種(zhǒng)無損的空(kōng)間電(diàn)荷(hé)測(cè)量(liáng)技術。它(tā)用於(yú)描述(shù)聚(jù)合物絕緣(yuán)材料(liào)內部(bù)的(dí)空(kōng)間(jiān)電荷分(fēn)布，積累及其整體行為。空間電荷觀(guān)測(cè)正在成(chéng)為評估直(zhí)流絕緣應用(yòng)(尤其(qí)是(shì)高壓電(diàn)纜)中(zhōng)的聚合物(wù)材料測(cè)試時，使(shǐ)用廣泛(fàn)的技(jì)術(shù)。實際(jì)上，經(jīng)過(guò)充分(fēn)的(dí)評(píng)估，空間(jiān)電(diàn)荷(hé)的存(cún)在(zài)是(shì)導(dǎo)致(zhì)高(gāo)壓直(zhí)流聚合(hé)物(wù)電(diàn)纜過(guò)早失(shī)效的主要(yào)原(yuán)因(yīn)，而且也(yě)是(shì)防止此(cǐ)類(lèi)電纜快(kuài)速劣化的主(zhǔ)要原因(yīn)。而(ér)且，已經(jīng)表明(míng)可以通(tōng)過空間電荷測(cè)量來診斷在使(shǐ)用應力(lì)下(xià)的(dí)絕緣(yuán)劣(liè)化。但(dàn)是，仍然缺(quē)少由(yóu)空(kōng)間電荷測(cè)量(liáng)並且也與(yǔ)絕緣體(tǐ)的電氣(qì)性能有關(guān)產生(shēng)大量數據(jù)，來(lái)幫助(zhù)總結和(hé)解(jiě)釋。

工(gōng)作原(yuán)理//////////////////////////////////////////////////////////

   在絕緣材(cái)料(liào)樣品的(dí)電極之間施加周(zhōu)期性的高壓(yā)脈衝(chōng)。這(zhè)種(zhǒng)脈(mài)衝的特點是上升(shēng)時間(jiān)很快，持(chí)續時(shí)間很短。絕緣材(cái)料(liào)的試樣也(yě)要(yào)經(jīng)受高壓直流(liú)電(diàn)(等(děng)級取(qǔ)決於試樣(yàng)的厚度(dù)和(hé)形狀(zhuàng))，這(zhè)會(huì)導(dǎo)致(zhì)絕(jué)緣(yuán)材(cái)料層中(zhōng)的(dí)空(kōng)間(jiān)電荷(hé)積聚。每個(gè)脈衝產生(shēng)的電場擾(rǎo)動絕(jué)緣材料中的內部電(diàn)荷(hé)。這些電(diàn)荷(hé)在每一層都產(chǎn)生(shēng)相應(yīng)的聲(shēng)壓波(bō)。壓(yā)電傳(chuán)感器器(qì)檢測(cè)聲波，利(lì)用(yòng)傳感器信號獲得空(kōng)間電荷分布。為了描(miáo)述空間電荷分(fēn)布(bù)及其(qí)時間特(tè)性(xìng)，可以(yǐ)對施加每個高壓脈(mài)衝後(hòu)檢測(cè)到的(dí)此類信號進行(háng)詳 細分析。 目前，絕(jué)大多數的電(diàn)聲脈衝法(pulsed electro- acoustic method，PEA)空(kōng)間電(diàn)荷(hé)測量裝(zhuāng)置(zhì)均(jūn)使(shǐ)用 β相(xiāng)的聚偏 氟(fú)乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)有機聚合(hé)物薄膜(mó)作為壓電(diàn)傳(chuán)感器。在(zài)溫度低於 90℃時(shí)，PVDF 才(cái)能保(bǎo)持其壓(yā) 電(diàn)性能穩定。在 70℃~90℃範(fàn)圍(wéi)內(nèi)，其壓電應變常數(d33)隨(suí)溫(wēn)度升高(gāo)反(fǎn)而減小。因此(cǐ)，現有(yǒu)的絕大多數空間(jiān)電(diàn)荷測(cè)量 隻(zhī)在 70℃以內進(jìn)行(háng)。日(rì)本武藏(cáng)工業(yè)大學Tatsuo Takada教授的(dí)課題(tí)組采(cǎi)用(yòng)過(guò)铌(ní)酸(suān)鋰(lǐ)(LiNbO3)壓(yā)電(diàn)元件，開發了適(shì)用於(yú)高溫(wēn)(可(kě)高達150℃)時 PEA 法空間(jiān)電荷測量裝置。由(yóu)於加(jiā)工工藝(yì)和(hé)成本(běn)的(dí)限製，很難獲得厚度(dù)小於(yú)50μm的LiNbO3 壓(yā)電晶片。與 PVDF 等(děng) 有(yǒu)機聚(jù)合(hé)物傳感器相比，雖然(rán)無機(jī)晶(jīng)體(tǐ)LiNbO3 適用溫(wēn)度高，並且聲波透射係數大(以鋁板作(zuò)為下電(diàn)極時)，但是(shì)壓(yā)電電壓常數小，性能(néng)綜(zōng)合(hé)評價係(xì)數低(dī)，難加工(gōng)成很(hěn)薄的(dí)壓(yā)電(diàn)晶(jīng)片(piàn)。華(huá)測(cè)儀(yí)器選(xuǎn)擇(zé)新(xīn)型耐(nài)高(gāo)溫(wēn)共(gòng)聚物壓電(diàn)傳感(gǎn)器，重(zhòng)新設計(jì)電(diàn)極 係(xì)統(tǒng)，開(kāi)發了(liǎo)適用於高(gāo)溫(wēn)下(xià)(≤110℃)的(dí)PEA 法空(kōng)間電荷(hé)測(cè)量係統(tǒng)，分析(xī)了溫(wēn)度(dù)對(duì)壓電傳感(gǎn)器性(xìng)能(néng)，聲(shēng)信號(hào)的(dí)傳播特 性和穿(chuān)過介質特性的影響(xiǎng)，得出了對放(fàng)大器(qì)輸(shū)出的電(diàn)壓信號(hào)和空(kōng)間(jiān)電荷密(mì)度(dù)值的影響因素，進(jìn)而(ér)校(xiào)正了溫度(dù)對(duì) PEA 測(cè)量(liáng)係統的影響(xiǎng)。利(lì)用建(jiàn)立的(dí)高(gāo)溫 PEA 法(fǎ)空(kōng)間(jiān)電荷測(cè)量係統，測(cè)量(liáng)了純(chún)環(huán)氧試(shì)樣在不同溫(wēn)度(dù)下(xià)空間(jiān)電荷產生(shēng)，積聚及消散(sàn)的特性(xìng)。

PEA空間(jiān)電荷測(cè)量係統(tǒng)/脈衝電聲(shēng)法

PEA空間(jiān)電荷測量(liáng)係統(tǒng)/脈衝(chōng)電聲(shēng)法