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技術(shù)文章

工頻介電常數(shù)測量儀的使用方法介紹

技術(shù)文章
工頻介電常數(shù)測量儀主要用于測量絕緣材料在工頻(50Hz或60Hz)下的介電常數(shù)(ε)和介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ),是評估材料絕緣性能的重要設備。以下是其通用使用方法及操作要點,不同型號儀器可能存在細節(jié)差異,需結(jié)合說明書調(diào)整。
 
一、準備工作:儀器與樣品檢查
 
1.儀器與配件確認
 
核心部件:主機(含測量電路)、測試電極(通常為三電極系統(tǒng):測量電極、保護電極、高壓電極)、連接線、校準件(標準電容器或標準介質(zhì)樣品)。
 
輔助工具:砂紙(用于打磨樣品表面)、無水乙醇(清潔樣品)、鑷子(避免指紋污染)、恒溫恒濕箱(如需控制環(huán)境條件)。
 
2.樣品制備要求
 
形狀:圓形或方形薄片,直徑/邊長一般為50~100mm,厚度均勻(建議0.1~3mm,需根據(jù)儀器量程調(diào)整)。
 
表面處理:
 
用砂紙輕磨樣品表面,去除毛刺和污漬;
 
用無水乙醇擦拭樣品,干燥后避免接觸污染。
 
環(huán)境平衡:樣品需在指定環(huán)境(如23℃±2℃,濕度50%±5%)中放置24小時,消除環(huán)境影響。
 
二、儀器校準:確保測量準確性
 
1.開機預熱
 
接通電源,打開儀器開關,預熱30分鐘(部分高精度儀器需預熱1小時),使內(nèi)部電路穩(wěn)定。
 
2.空電極校準(無樣品時)
 
將測試電極空載(不放置樣品),選擇“校準模式”:
 
測量電極與高壓電極間的電容值應接近空氣電容值(可通過公式\(C_0=\frac\)計算,其中\(zhòng)(\varepsilon_0=8.85×10^F/m\),\(A\)為電極面積,\(d\)為電極間距);
 
介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)應接近0(空載時理論損耗極?。?。
 
若數(shù)值偏差較大,需檢查電極是否清潔、間距是否正確,或使用標準電容器進行校準。
 
3.標準樣品校準(可選)
 
若需更高精度,可使用已知介電常數(shù)的標準樣品(如聚四氟乙烯,ε≈2.1)進行校準,確保儀器測量值與標準值一致。
 
三、測量操作:三電極法典型流程
 
1.安裝樣品與電極
 
將樣品放置于測量電極與高壓電極之間,調(diào)整保護電極使其完全覆蓋樣品邊緣,形成三電極系統(tǒng)(避免邊緣效應影響測量)。
 
旋緊電極固定裝置,確保電極與樣品緊密接觸,無氣泡或間隙(可通過電極壓力調(diào)節(jié)旋鈕控制)。
 
2.參數(shù)設置
 
選擇測量模式:介電常數(shù)(ε)、介質(zhì)損耗(tanδ)或電容(C)。
 
設置試驗電壓:根據(jù)樣品絕緣等級選擇(如工頻下常用500V、1000V或2500V,需不超過樣品擊穿電壓的50%)。
 
選擇頻率:固定為工頻(50Hz或60Hz,部分儀器支持可調(diào)頻率,但需確保在工頻點)。
 
環(huán)境參數(shù):若儀器支持,輸入當前溫度和濕度(影響介電常數(shù)的溫濕度修正)。
 
3.開始測量
 
點擊“開始測量”按鈕,儀器自動施加電壓并采集數(shù)據(jù):
 
穩(wěn)定讀數(shù)通常需要10~30秒(需等待數(shù)值波動小于1%);
 
若出現(xiàn)電壓跳變或數(shù)值異常,可能是樣品擊穿或接觸不良,需立即斷電檢查。
 
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