Устройство для измерения диэлектрических свойств электроизоляционных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N27/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения удельного поверхностногю, удельного объемного электрических сопротивлений и тангенса угла диэлектрических потерь. Известно устройство для измере1ШЯ диэлет трических свойств электроизоляционных материалов, содердащее высок вольтные и измерительные электроды, потфь тые с одной стороны изопяшюшгым слоем l 3 . Указанное устройство приме няется при исследовании электропровод ности изоляпионных материалов с малой подвижностью свободных зарящов. Известно устройство для измерения диэлектрических свойств электроизоляционных материалов, содержащее подвижный, неподвижный и охранный кольцевой электроды 23. устройств предназначено для измерегшя поперечног сопротивлеш1я волокнистых материалов. Ближайилпч техническим решением к изобретению является устройство для измерения диэлектрических свойств электроизоляшюнных материалов, содержащее высоковольтный и, установленные с зазором измерительный и охранный кольцевой электроды из металлической фольги, закрепленные в металлических держателях на упругой подложке з. Эле7 ;троды из металлической фольги снабжены фигурными вырезами по тфаям для обеспечения получения круглой поверхности при закреплении их на держателях. Данное устройство применяется для измерения удельного поверхностного удельного объемного электросопротивлений и тангенса угла диэлектрических потерь. Однако точность измерения снижается погреигаости, связанной с образовавшем емкости конденсаторов между металлическими держателями. Кроме того, трудно установить и сохранить постоянным зазор между охранным и измерительным электродами, держатели которых закреплены отдельно. Закрепление металлической фопьгиэлектродов-осуществляется механически зажатием их.; на держателях с помощью обечаек. Такое закрепление не дает возможности предотвратить появnemie морщин на отдельных участках электродов, причем oco6eifflo трудно получить ровную поверхность кольцевог охранного электрода. У закреплешо.1х на подложках электрсхдов получаются по краям закругления. При приложении нагрузки электроды .. -по 11ричине упругой деформации подложки изменяют сво площадь, которая входит в расчетную формулу Как . постоянная величина. Все это не дает возможности обесп чить постояпшую поверхность контакта электродов с испытуемым образцом и наютадывает дополнительную погрешность при измерении. Примене1ше обеча ек для 7{репления электродов из фольги и наличие на 1фаях ее ф1лгурных вырезов усложняет конструкцию устройства, его изготовление и сборку. Целью изобретешш является повыше ние точности измерешет и упрощение конструкшш устройства. Цель достигается тем, что в извест ном усэройстве держатель охранного электрода выполнен в виде втулки со ступенчатым отверстием, а держатель измерительного электрода снабжен выступом, входящил в отверстие, причем в дерх ателях размещены проводшпси, соприкасающиеся с электродами. Держа тели выполнены из фторопласта. На чертеже изображено предлагаемо устройство, где на фиг. 1 схемат1гчески изображено устройство в разрезе; на фиг. 2 - изображен вид сверху части устройства с измерительным и охранным электродами. Устройство содержит высоковольтньгй электрод 1, измерительный электрод 2 и ох1эаш1ый электрод 3, которые выполн ны из металшгаеской фольги и закрепле ны с помощью невысыхающего клея, например, полиэтилепполиамина, на упругта резшювых подложках 4, 5 в дер жателях из фторопласта 7, .8 и 9 соотBeTCTBeiiHo. Высоковольтный и измерительный элек1роды 1 и 2 вьтолнены в форме диска, а охранный электрод 3 имеет кольцевую орму. В указанных держателях выполнены пазы 10, И и 12. В каждом из держателей вьшолнено один или несколько сквозных каналов 1 3 В которых размешены проводники 14 с плоскими концами 15, расположенными на поверхности резиновых подложек 4,5, и 6 соприкасающимися с электродами 1, 2и 3. Противоположные концы проводников, размезненных в каждом из держателей,соедш1ены с токопроводящими кольцами 16, 17 и 18, установленны МЙ всоответствующих кольцевых проточках. Высоковольный электрод 1 соединен с источником напряжения, измерительный электрод 2-е измерительным прибором (на чертеже не указаны), а охранный электрод 3 заземлен. Между электродами 1, 2 и 3 поминается испытуемый образец 10 из электроизоляционного материала. Держатель охранного электрода выполнен в виде втулки со ступенчатым отверстием 2О, а держатель измерительного электрода снабжен выступом 2 1, входящим в это отверстие. Предлагаемое устройство работает следующим образом. . Испытуемый образец 19 зажимается в устройстве между электродами 1 и 2, 3с требуемым усилием, прикладываемым к держателям 7, 8, 9. К высо7{овольтному электроду 1 подводят высокое напряжение через токопроводящее кольцо 16, размещенные в каналах 13 провод1шки 14 с Ш1оск1ау1и концами 15. Электри еский ток проходит через образец 19 на измерительный электрод 2 и далее по проводникам 14 с плоскими концами 15 и токопроводящему кольцу 17 поступает на измерительный прибор. Величина тока, проходящего через образец 19, изменяется в зависимости от его диэлектрических свойств. Охрашгый электрод 3 отводит электрический ток, проходящий по поверхности образца 19, выступающей за измерительный электрод, черз проводншш 14 и токопроводящее кольцо 18 на землю. Уложенные в пазах 1О, 11 и 12 упругие подложки 4,5 и 6 обеспечивают плотное прижатие электродов к поверхности образца 19. Полиэтиленполиамин надежно обеспечивает соединение упругих подложек 4, 5 и 6 с электродами 1, 2 и 3, чем упрощается конструкция устройства за счет исключения применения электродов с фигурными вьфезами краев. При таком соед1шении сохраняются неизмешюй форма, площадь, и полскГ жетше электродов. Выступ 21 держателя 8, зафиксировшпгый в ступенчатом отверстии 20

дердателя 9, обеспечивает постоянный зазор между электродами 2 и 3.

Вьтолнениедержателей из электроизоляционного материала, например фторопласта, уменьшает погрешности при намерении вносимые емкостью конденсаторов,

Вьтолнение в держателях каналов с размещенными в них проводниками упрощает конструкцию устройства, повышая его компактность, исключает применение дополнительных деталей для закрепления электродов, а также подвода и отвода тока. Плоские концы проводников обеспечивают надежный контакт с электродами, не нарушая их ровной поверхности. Постоянство зазора между электродами, постоянство плошади элетктродов, уменьшение емкости конденсаторов между дер жателями, обеспечивают повышение точности измерений.

Формула изо б.р е т е н и я25

1. Устройство для измерения диэлектрических свойств электроизоляционных

материалов, содержащее высоковольтный и установленные с зазором охранный и измерительный электроды, выполненные из металлической фольги и закрепленные в держателях на упругой подложке, отличающееся г&л, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, держатель охранного электрода выполнен в виде втулки со ст5пенчатым отверстием, а держатель измерительного электрода снабжен выступом, входящим в отверстие, причем в держателях размещены проводники, соприкасающиеся с электродами.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в каждом из держателей выполнен торцовый паз, в котором установлена упругая подложка, а фольга закреплена на ней с помощью невысыхающего клея.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 381043, кл. G01 R 27/ОО, 197О.

2.Авторское свидетельств о СССР № 333492, кл. GO1 R 27/24, 1970.

3.ГОСТ 6433. 1.2.3.4.71,с. 24, 61 (прототип).

11