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介電常數(shù)及介質損耗設備組成及測試系統(tǒng)

更新時間:2025-03-26      點擊次數(shù):207

介電常數(shù)及介質損耗測試系統(tǒng)

介電常數(shù)和介質損耗因數(shù)是評估電介質材料性能的重要參數(shù)。本文針對現(xiàn)行IEC 60250標準,系統(tǒng)闡述了高精度測試系統(tǒng)的關鍵技術,重點分析了平板電極系統(tǒng)設計與諧振頻率法的耦合機理,為工程應用提供理論依據(jù)。

1. 測試原理

基于電容比較法,通過精密LCR測量單元獲取介質復電容率。采用四端對屏蔽技術,將測試頻率范圍擴展至20Hz-2MHz,配合溫度控制模塊(-40℃~200℃)實現(xiàn)寬溫域測量。特別設計了可替換式電極系統(tǒng),兼顧固體/液體試樣測試需求,電極表面粗糙度控制在Ra≤0.8μm以降低接觸損耗。

2. 設備組成

核心單元包含:高穩(wěn)定度信號源(±0.01%)、矢量阻抗分析模塊(基本精度0.05%)、三軸屏蔽測試夾具。創(chuàng)新性引入動態(tài)補償算法,有效消除雜散電容(≤0.1pF)和引線電感(≤5nH)對測量結果的影響。

3. 應用驗證

在變壓器油檢測中,系統(tǒng)分辨率達tanδ=1×10^-5,介電常數(shù)測量誤差≤±0.5%。經(jīng)國家計量院標定,在50Hz工頻條件下,系統(tǒng)不確定度優(yōu)于0.2%,滿足GB/T 5654-2007標準要求。實際測試顯示,含水量0.002%的聚乙烯試樣,損耗因數(shù)重復性誤差<3%。

本系統(tǒng)已成功應用于絕緣材料研發(fā)、電力設備預防性試驗等領域,為電介質材料的性能評價提供了可靠技術手段。操作時需嚴格遵循ASTM D150規(guī)范,確保試樣厚度均勻性及電極清潔度。


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