一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電阻測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于對固體絕緣材料體積電阻率進行 測量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 絕緣材料又稱電介質(zhì)，在直流電壓作用下，只有極微小的電流通過，用于將電氣系 統(tǒng)的各部件之間相互絕緣或者對地絕緣；固體絕緣材料是一種具有一定厚度的絕緣材料， 不僅起絕緣作用，還可起機械支撐作用，因此，一般都希望絕緣材料具有盡可能高的絕緣電 阻，并具有良好的機械性能、化學(xué)性能和耐熱性能。
[0003] 表征絕緣材料的電阻率有表面電阻率和體積電阻率兩種常用參數(shù)，其中體積電阻 率常被用于檢測絕緣材料生產(chǎn)是否始終如一，或者檢測能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方 法檢測到的導(dǎo)電雜質(zhì)。
[0004] 體積電阻率是指單位體積內(nèi)電介質(zhì)所具有的電阻值，測量體積電阻率的方法是通 過對試樣施加直流電壓，測定通過垂直于試樣的泄漏電流來計算試樣的體積電阻率。基于 上述測量原理，傳統(tǒng)用于測量體積電阻率的設(shè)備為高阻計，高阻計的測量機構(gòu)為磁電系流 比計，指示方式有指針式和數(shù)字式，但是無論何種結(jié)構(gòu)的高阻計，對于絕緣材料的體積電阻 率測量都存在測量精度低、無法克服外部感應(yīng)電流干擾的問題。
[0005] 中國專利CN101968511B公開了一種礦物及固體絕緣材料電阻率測量的小型電極 實驗裝置，采用Ξ電極系統(tǒng)（即測量電極、保護電極W及高壓電極構(gòu)成)工作原理，通過采用 保護電極接地來克服外部感應(yīng)電流干擾的問題;但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測量電極和高壓電極之 間需要精確對位，且測量電極和保護電極之間的間隙距離制作時不易控制，因此如果該裝 置在制作過程中稍有偏差，必將導(dǎo)致Ξ個電極不能精確定位，就難W獲得可靠測量數(shù)據(jù)，還 容易出現(xiàn)短路，破壞設(shè)備；另外，該裝置的結(jié)構(gòu)僅能針對固定大小的被測物體進行測試，無 法滿足不同大小被測物體的測試需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種操作方便、測量精度高、能夠克服外部感 應(yīng)電流干擾的固體絕緣材料體積電阻率測量方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[000引一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，該測量方法基于Ξ電極測量裝置完 成，具體包括W下步驟：
[0009] A.連接測量電路:將被測物體夾緊在Ξ電極測量裝置的低壓電極和高壓電極之 間，高壓電極連接高壓直流電源正極，低壓電極經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電阻連接高壓直流電源負(fù)極，Ξ電極 測量裝置的保護電極接地;在高壓直流電源的兩端W及標(biāo)準(zhǔn)電阻的兩端分別并聯(lián)一電壓 表；
[0010] B.測量短路電流:通過外接線短路Ξ電極測量裝置的低壓電極和高壓電極，逐步 增加電流直到短路電流達到恒定值，記錄短路電流Ιο的值和方向；
[0011] C.測量電化電流:拆除短接線，向被測物體施加標(biāo)稱直流電壓Ux并開始計時，在不 同電化時間內(nèi)分別做一次測量，記錄每次測量的電化電流Is ;
[0012] D.計算被測物體體積電阻率：當(dāng)連續(xù)兩次測量的電化電流Is相同時，利用該電化 電流Is、短路電流1〇、直流電壓1]χ、Ξ電極測量裝置低壓電極與被測物體接觸的有效面積AW 及被測物體的平均厚度h計算被測物體的體積電阻率。
[0013] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，步驟C所述的不同電化時間為 lmin、2min、5min、10min、50min^R100min。
[0014] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，步驟D通過下式計算體積電阻率 Pv：
[0015]
[0016] 式中，Ux為標(biāo)稱直流電壓，A為低壓電極與被測物體接觸的有效面積，Is為電化電 流，1〇為短路電流，h為被測物體的平均厚度。
[0017] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述Ξ電極測量裝置包括低壓電 極、高壓電極、高度調(diào)節(jié)機構(gòu)W及設(shè)置有保護電極的保護屏蔽機構(gòu)，所述低壓電極、高壓電 極和保護屏蔽機構(gòu)設(shè)置在高度調(diào)節(jié)機構(gòu)中，其中低壓電極和高壓電極上下相對設(shè)置，保護 屏蔽機構(gòu)設(shè)置在低壓電極周側(cè)。
[0018] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括平行設(shè)置 的上支撐板和下支撐板，上支撐板和下支撐板之間通過垂直于支撐板的至少Ξ根絲桿連 接，絲桿與支撐板之間通過螺母調(diào)節(jié)上支撐板和下支撐板之間的距離并定位;所述絲桿勻 布在上支撐板和下支撐板之間。
[0019] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述高壓電極的縱截面為T型結(jié) 構(gòu)，高壓電極的豎直段底端垂直穿過并伸出下支撐板中屯、。
[0020] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述高壓電極與下支撐板之間設(shè) 置有用于將被測物體壓緊在高壓電極和低壓電極之間的壓緊機構(gòu);所述壓緊機構(gòu)包括平行 于高壓電極的下絕緣板，下絕緣板與下支撐板之間設(shè)置有用于將下絕緣板頂緊在高壓電極 下端面的彈黃。
[0021] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述低壓電極通過上絕緣板固定 設(shè)置在上支撐板下端面上，保護屏蔽機構(gòu)設(shè)置在低壓電極與上絕緣板之間；保護屏蔽機構(gòu) 包括環(huán)低壓電極側(cè)周設(shè)置的保護電極和設(shè)置在保護電極與低壓電極之間的絕緣電極。
[0022] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述低壓電極的縱截面為T型結(jié) 構(gòu)，低壓電極的豎直段頂端垂直穿過并伸出上支撐板中屯、。
[0023] 上述一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，所述上支撐板上方設(shè)置有用于保 護低壓電極豎直段的保護帽，保護帽的側(cè)壁上設(shè)置有BNC接口。
[0024] 由于采用了 W上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得技術(shù)進步如下。
[0025] 本發(fā)明的應(yīng)用，能夠在克服外部感應(yīng)電流干擾基礎(chǔ)上，對被測物體的體積電阻率 進行準(zhǔn)確測量，具有操作方便、測量精度高、對被測物體形狀大小要求低的優(yōu)點。本發(fā)明Ξ 電極測量裝置中高度調(diào)節(jié)機構(gòu)的設(shè)置，可使本發(fā)明能夠應(yīng)用于不同厚度的被測物體，提高 了通用性;壓緊機構(gòu)的設(shè)置，能夠使被測物體與高壓電極和低壓電極之間可靠接觸，提高了 測量精度;上支撐板上方設(shè)置的保護帽W及保護帽上設(shè)置的BNC接口，不僅可W保護低壓電 極，還可W將低壓電極W及保護電極的引線引出，方便了作業(yè)人員快速準(zhǔn)確的接線。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明所述壓緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明所述保護屏蔽機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)分體圖；
[0031 ]圖6為本發(fā)明的測試電路圖。
[0032] 其中：1、保護帽；2、BNC接口； 3、上支撐板;4、螺母;5、上絕緣板;6、保護電極;7、絕 緣電極;8、低壓電極;9、絲桿；10、被測物體；11、高壓電極；12、彈黃；13、下絕緣板；14、下支 撐板。
【具體實施方式】
[0033] 下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0034] 本發(fā)明提供一種固體絕緣材料體積電阻率的測量方法，該測量方法基于Ξ電極測 量裝置完成，Ξ電極測量裝置的結(jié)構(gòu)如圖1至圖5所示，具體包括低壓電極8、高壓電極11、高 度調(diào)節(jié)機構(gòu)W及設(shè)置有保護電極6的保護屏蔽機構(gòu)，低壓電極8、高壓電極11和保護屏蔽機 構(gòu)設(shè)置在高度調(diào)節(jié)機構(gòu)中，其中低壓電極和高壓電極上下相對設(shè)置，保護屏蔽機構(gòu)設(shè)置在 低壓電極周側(cè)。
[0035] 高度調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括平行設(shè)置的上支撐板3和下支撐板14,上支 撐板和下支撐板之間通過垂直于支撐板的至少Ξ根絲桿9連接，絲桿與支撐板之間通過螺 母4定位，并通過調(diào)節(jié)螺母在絲桿上的位置來調(diào)節(jié)上支撐板和下支撐板之間的距離，滿足不 同厚度被測物體的測量要求。本實施例中，絲桿共設(shè)置有四根，四根絲桿勻布在上支撐板和 下支撐板之間。
[0036] 本發(fā)明中的高壓電極11的縱截面和低壓電極8的縱截面均為T型結(jié)構(gòu)，高壓電極11 和低壓電極8與被測物體的接觸面均為圓形平面。為方便接線，高壓電極的豎直段底端垂直 穿過并伸出下支撐板14中屯、，低壓電極8的豎直段頂端垂直穿過并伸出上支撐板3中屯、。
[0037] 由于低壓電極的豎直段頂端伸出上支撐板后裸露設(shè)置，為保護低壓電極豎直段， 本實施例在上支撐板3上方設(shè)置了保護帽1，保護帽1的側(cè)壁上設(shè)置有BNC接口 2,方便引出低 壓電極接線，如圖1所示。
[0038] 本實施例中，低壓電極和高壓