一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及电导电流测量装置技术领域，尤其是一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，包括样品室、样品室温度控制器、测量电极、程控高压直流电源、过流保护器、静电计和计算机，在被测试样两侧设置测量电极一和二，再将两个电极接入程控高压直流电源，过流保护器由电流比较器和高压继电器构成，样品室侧壁设置有氮气接口，氮气接口与氮气瓶接通。本发明全部测量过程由计算机控制，完成自动测量，被测样品和电极置于密封样品室，样品室具有加热器和温度控制器，可实现不同温度下试样电导电流的测试。
【专利说明】
一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置
技术领域
[0001]本发明涉及电导电流测量装置技术领域，尤其是一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置。
【背景技术】
[0002]传统的固体绝缘材料电导电流测试装置在待被测试样两侧设置测量电极，在将两个电极接入可调高压直流电源，然后读取静电计的电流值，即得到通过试样的电导电流，但是这种测量方式，人工读取每个测量点需要等待电流值稳定，时间在30分钟以上，完成一次测试需要花费大量时间和人力资源，另外，由于材料在高电压作用下常常会被击穿，无法实现无损测试，在试样击穿瞬间回路中会有一个大电流，虽然回路中设置了限流电阻，但试样击穿瞬间产生的电磁辐射，仍然可能导致静电计损坏，因此需要一种高效率且安全可靠的固体绝缘材料自动测量装置。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的固体绝缘材料电导电流测量的非自动化、对静电计保护措施不足的问题，本发明提供了一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，能完成电导电流的自动测量，并且将实验过程中的所有数据都保存下来，为后期的数据处理提供了大量的实验信息，还对被测试样和静电计提供了有效的硬件保护，能确保试样在测试过程中不被击穿。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，包括样品室、样品室温度控制器、测量电极、程控高压直流电源、过流保护器、静电计和计算机，静电计、程控高压直流电源和样品室温度控制器通过USB 口或GPIB接口连接到计算机上，在被测试样两侧设置测量电极一和二，再将两个电极接入程控高压直流电源。
[0005]根据本发明的另一个实施例，进一步包括过流保护器由电流比较器和高压继电器构成。
[0006]根据本发明的另一个实施例，进一步包括样品室侧壁设置有氮气接口，氮气接口与氮气瓶接通。
[0007]本发明的有益效果是，全部测量过程由计算机控制，完成自动测量，被测样品和电极置于密封样品室，样品室具有加热器和温度控制器，可实现不同温度下试样电导电流的测试，测试过程中样品室充入氮气，防止高温测量时下电极的氧化，测量回路中带有过流保护器，当回路中电流超过阈值时切断高压电源，可有效防止试样击穿并保护静电计不受损坏。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0009]图1是本发明的结构示意图。
[0010]图中1.测试电极一，2.测试电极二，3.高压直流电源，4.静电计，5.被测试样，6.过流保护器，7.氮气瓶，8.样品室温度控制器，9.计算机，10.样品室。
【具体实施方式】
[0011]如图1是本发明的结构示意图，一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，包括样品室10、样品室温度控制器8、测量电极、程控高压直流电源3、过流保护器
6、静电计4和计算机9，静电计4、程控高压直流电源3和样品室温度控制器8通过USB 口或GPIB接口连接到计算机9上，在被测试样5两侧设置测量电极一 I和测量电极二 2，再将两个电极接入程控高压直流电源3，过流保护器6由电流比较器和高压继电器构成，样品室10侧壁设置有氮气接口，氮气接口与氮气瓶7接通。
[0012]该测量装置由可控温样品室、测量电极、程控高压直流电源、过流保护器、静电计、计算机等功能单元构成。静电计、程控高压直流电源、以及样品室温度控制器通过USB 口或GPIB接口连接到计算机上。测量时，将被测材料制成薄膜试样，置于测量电极之间。通过计算机设定测试温度和测试数据点数以及步长，完成测试过程。测试时计算机程序会自动判断测试数据是否达到稳定，待数值稳定后进行记录。全部测试过程无需人工干预，最终测量结果以数据文件形式保存在计算机中。过流保护器由电流比较器和高压继电器构成，当测量回路中的电流大于安全阈值时，电流比较器输出高电平，驱动高压继电器切断高压电源，从而有效避免试样被击穿。进行高温测量时，样品室内出入氮气，避免被测试样和测试电极发生氧化。
[0013]样品室有直径200mm，壁厚1.5mm的不锈钢筒构成。其下端封闭，上端为带有石英窗口的活动法兰，通过该法兰可以完成被测试样安装和观察。样品室内衬1000W电加热器，通过温度控制器控制，可实现室温到200°c内的恒温控制，温度传感器设置在被测试样处。样品室侧壁还设置有高压接线柱和氮气接口，高压接线柱必须与样品室腔体绝缘，以实现电气连接和氮气接入。测试电极为直径20mm，长40mm的圆柱形铜电极，其一与样品室腔体连接并接地，其二与高压接线柱连接。电极表面平整度不大于ΙΟμπι，边缘45°导角，两电极间有弹簧锁紧机构，保证与被测试样紧密接触。被测材料需加工成直径大于40mm，厚约0.2到0.5mm的薄片试样，两侧蒸镀直径20mm，厚约50μπι的铝或金等金属电极。直流电源为最高输出1kV的程控电源。静电计灵敏度不低于0.1pA并具有计算机接口。可以根据静电计量程设置回路保护电阻R。过流保护器由电流比较器和高压继电器构成，直流电源由高压继电器接入回路。当测量回路中的电流大于安全阈值时，电流比较器输出高电平，驱动高压继电器切断高压电源，电流比较器的阈值可根据被测试样的特性进行设定。计算机测控程序可以根据设定的测试条件自动完成测试过程，并以数据文件形式保存测试结果。计算机测控程序的关键功能是判断被测数值是否达到稳定。在某一电压作下，程序会判断连续两次的电流测量结果差值，直到该差值小于一个极小量，然后再连续采集9个电流数据并作中值滤波，以消除干扰。如果需要在高温条件下测试，需要在样品室中充入氮气，保护被测试样和测试电极不被氧化。
[0014]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，其特征是，包括样品室(10)、样品室温度控制器(8)、测量电极、程控高压直流电源(3)、过流保护器(6)、静电计(4)和计算机(9)，静电计(4)、程控高压直流电源(3)和样品室温度控制器(8)通过USB 口或GPIB接口连接到计算机(9)上，在被测试样(5)两侧设置测量电极一(I)和测量电极二 (2)，再将两个电极接入程控高压直流电源(3)。2.根据权利要求1所述的一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，其特征是，所述过流保护器(6)由电流比较器和高压继电器构成。3.根据权利要求1所述的一种带有过流保护的固体绝缘材料电导电流自动测量装置，其特征是，所述样品室(10)侧壁设置有氮气接口，氮气接口与氮气瓶(7)接通。
【文档编号】G01R1/36GK106093518SQ201610387083
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月3日 公开号201610387083.3, CN 106093518 A, CN 106093518A, CN 201610387083, CN-A-106093518, CN106093518 A, CN106093518A, CN201610387083, CN201610387083.3
【发明人】解洪俊, 王暄, 周春云
【申请人】江苏宝源高新电工有限公司