试样进行夹持，使用方便。
[0049]试样屏蔽盒11内设置有绝缘支柱12、绝缘底座23 ；电极测量单元100通过绝缘支柱12设置在绝缘底座23上；使得电极测量单元100放置在试样屏蔽盒11内；试样屏蔽盒11放置在金属支柱22上，以保持接地；通过绝缘支柱12、绝缘底座23能够很好的绝缘电极测量单元100的测量电流。
[0050]第一波导管5、第二波导管10的材质为黄铜，厚度为3-6 mm，内径20-30mm，长径比为 15:1-10:1。
[0051]同轴电缆9的长度小于0.5 m，特征阻抗为50 Ω。
[0052]隔直电容8通过信号屏蔽盒6上的BNC接头与放大器20相连接。
[0053]BNC接头与放大器20之间通过电缆连接，电缆的长度小于0.5 m，特征阻抗为50Ω，保证阻抗匹配。
[0054]高压直流电源I的输出直流为土 120 kV，最大电流为2 mA,纹波系数彡0.2%。
[0055]样品屏蔽盒、信号屏蔽盒均为铝合金材质。
[0056]隔直电容8最高耐压值不低于150 kV、电容不小于0.8 nF、电感不大于32 nH ;限流电阻为I GQ。
[0057]在信号屏蔽盒6内，高压引线2与限流电阻7，限流电阻7与隔直电容8、同轴电缆9，隔直电容8与放大器20均通过铜环30连接，铜环30通过绝缘支撑杆固定在信号屏蔽盒6内。即在高压引线2与限流电阻7的连接点，限流电阻7、隔直电容8、同轴电缆9三者的连接点，隔直电容8与放大器20的连接点处均设置铜环30。
[0058]本实用新型装置对应的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量方法，包括以下步骤:
[0059]步骤I，选取绝缘材料试样及半导电电极:绝缘材料试样的厚度为0.5~2 mm，直径为170-210_ ;半导电电极的厚度为绝缘材料试样厚度的1/2-2/3，直径至少为5_，保证半导电电极与接触电极14、前电极19完全接触；在绝缘材料试样的两侧面中心分别粘贴第一半导电电极16和第二半导电电极18，绝缘材料试样17的外边沿超出第一半导电电极16、第二半导电电极18边沿至少60-80_，将粘贴了第一半导电电极16、第二半导电电极18的绝缘材料试样17放置在试样屏蔽盒11内，并通过弹簧14夹持在接触电极15和前电极19之间，试样屏蔽盒11放置在可控温的高温干燥箱24中的金属支柱22上；
[0060]步骤2，启动高压直流电源1，高压直流电源I产生的电压通过高压引线2、高压电阻4、限流电阻7和同轴电缆9后输入到后电极13，将高压电场通过接触电极15加到绝缘材料试样17两端，通过第一半导电电极16注入电荷到在绝缘材料试样17内，形成空间电荷；
[0061]步骤3，压力脉冲的产生:激光器25发射激光照射在第二半导电电极18上产生压力脉冲，压力波脉冲宽度为20-50 ns，幅度为1-10 MPa，压力脉冲作用在绝缘材料试样17表面上，产生一个声信号在绝缘材料试样17中传播；
[0062]步骤4，压力脉冲产生的声信号在绝缘材料试样17中传播时，引起介质中的不均匀变形以声速在介质中传播，在第一半导电电极16上感应电荷，产生电信号，电信号传送到电极接触电极15，再通过后电极13、同轴电缆9、隔直电容8后进入放大器20，电信号输入数字示波器21，由数字示波器20测量电信号，即试样中的空间电荷分布，实现了对空间电荷分布的测量；
[0063]步骤5，调节高温干燥箱24，重复步骤I至步骤4，测量不同温度下平板试样绝缘材料中空间电荷分布。
[0064]步骤I中在绝缘材料试样的两侧面中心分别通过热压、硅油或者凡士林粘贴第一半导电电极16和第二半导电电极18。步骤5，调节高温干燥箱24，重复步骤I至步骤4，测量不同温度下平板试样绝缘材料中空间电荷分布。
[0065]即本实用新型平板试样空间电荷分布测量过程如下:
[0066]被测量的绝缘材料试样17粘贴第一半导电电极16、第二半导电电极18，启动高压直流电源1，高压直流电源I通过高压引线2、限流电阻7和同轴电缆9达到后电极13，将高压电场通过接触电极15加到绝缘材料试样17两端。激光器25作用在第二半导电电极18产生压力脉冲，并在绝缘材料试样17中以声脉冲形式传播，并在第一半导电电极16上感应电荷(即电信号)，传送到电极接触电极15，再通过后电极13、同轴电缆9、隔直电容8和放大器20，电信号输入数字示波器21，由数字示波器20测量电流信号正比空间电荷的分布，就能测得试样中的空间电荷分布。
[0067]本实用新型为了防止外部电磁干扰对样品内空间电荷的电信号造成干扰，将绝缘材料试样17及电极测量单元整体放置于具有电磁屏蔽作用的试样屏蔽盒11中，并再将试样屏蔽盒11放置于具有控温及电磁屏蔽作用的高温干燥箱24中；将高压引线、限流电阻等加压回路与隔直电容等测量回路整体放置于具有电磁屏蔽作用的信号屏蔽盒6中。
[0068]本领域内的技术人员可以对本实用新型进行改动或变型的设计但不脱离本实用新型的思想和范围。因此，如果本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同的技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于，包括高压直流电源(1)、高压引线(2)、绝缘自粘带(3)、高压电阻(4)、第一波导管(5)、信号屏蔽盒(6)、限流电阻(7)、隔直电容(8)、同轴电缆(9)、第二波导管(10)、试样屏蔽盒(11)、金属支柱(22)、电极测量单元(100)、放大器(20)、数字示波器(21)、高温干燥箱(24)、激光器(25); 所述限流电阻(7)、隔直电容(8)设置在信号屏蔽盒(6)内； 电极测量单元(100 )设置在试样屏蔽盒(11)内，试样屏蔽盒(11)、金属支柱(22 )设置在高温干燥箱(24)内，试样屏蔽盒(11)设置在金属支柱(22)上； 所述试样屏蔽盒(11 )、高温干燥箱(24)的箱壁上均设置有光孔，所述高温干燥箱(24)光孔外设置激光器(25)，激光器(25)的发射光能够通过光孔垂直照射到所述电极测量单元(100)上； 所述高压直流电源(I)、高压引线(2)相连接，高压引线(2)截断后通过高压电阻(4)连接，所述高压电阻(4)外层包裹绝缘自粘带(3)，所述信号屏蔽盒(6)的侧壁设置第一波导管(5)，第一波导管(5)与所述信号屏蔽盒(6)相通，所述高压引线(2)穿过第一波导管(5)、信号屏蔽盒(6)的侧壁后与限流电阻(7)相连接； 所述信号屏蔽盒(6)、试样屏蔽盒(11)之间设置第二波导管(10)，并通过第二波导管(10)连通，所述同轴电缆(9)穿过第二波导管(10)，同轴电缆(9)一端连接限流电阻(7)、隔直电容(8)，另一端连接电极测量单元(100)； 所述隔直电容(8 )、放大器(20 )、数字示波器(21)依次顺序相连接。2.根据权利要求1所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 所述电极测量单元(100)包括后电极(13)、弹簧(14)、接触电极(15)和前电极(19);同轴电缆(9)连接所述后电极(13)，后电极(13)、接触电极(15)通过弹簧(14)连接，接触电极(15)、前电极(19)之间设置被测绝缘材料平板试样(17)， 前电极(19 )固定设置在试样屏蔽盒(11)的光孔处，前电极(19 )的中心设置有开孔，激光器(25)的发射光能够通过所述开孔垂直照射到被测绝缘材料平板试样(17)外侧粘贴的半导电电极上。3.根据权利要求2所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 所述后电极(13)朝向弹簧(14)的侧面设置有凹槽，所述接触电极(15)朝向弹簧(14)的侧面设置有凸面，所述弹簧(14)被压缩时，所述凸面能够收容在所述凹槽内。4.根据权利要求1所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 所述试样屏蔽盒(11)内设置有绝缘支柱(12)、绝缘底座(23);电极测量单元(100)通过绝缘支柱(12 )设置在绝缘底座(23 )上；使得电极测量单元(100 )放置在试样屏蔽盒(11)内；试样屏蔽盒(11)放置在金属支柱(22 )上，以保持接地。5.根据权利要求1所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 所述第一波导管(5)、第二波导管(10)的材质为黄铜，厚度为3-6 mm,内径20_30mm，长径比为 15:1-10:1。6.根据权利要求1所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 所述隔直电容(8)通过信号屏蔽盒(6)上的BNC接头与放大器20相连接。7.根据权利要求1所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 所述同轴电缆(9)的长度小于0.5 m，特征阻抗为50 Ω ; 所述高压直流电源(I)的输出直流为±120 kV，最大电流为2 mA，纹波系数彡0.2% ;所述隔直电容(8)最高耐压值不低于150 kV、电容不小于0.8 nF、电感不大于32 nH ；限流电阻为I GQ。8.根据权利要求1所述的防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，其特征在于， 在信号屏蔽盒(6)内，高压引线(2)与限流电阻(7)，限流电阻(7)与隔直电容(8)、同轴电缆(9 )，隔直电容(8 )与放大器(20 )均通过铜环(30连接，铜环(30 )通过绝缘支撑杆固定在信号屏蔽盒(6)内。
【专利摘要】本实用新型公开一种防止电磁干扰的平板试样空间电荷分布测量装置，包括高压直流电源（1）、高压引线（2）、绝缘自粘带（3）、高压电阻（4）、第一波导管（5）、信号屏蔽盒（6）、限流电阻（7）、隔直电容（8）、同轴电缆（9）、第二波导管（10）、试样屏蔽盒（11）、金属支柱（22）、电极测量单元（100）、放大器（20）、数字示波器（21）、高温干燥箱（24）、激光器（25）；本实用新型通过波导管将高压引线引入信号屏蔽盒，并通过波导管连接信号屏蔽盒和试样干燥箱，能够有效防止外界环境的电磁干扰，同时，高压引线中间阶段后连接高压电阻，能够将环境中的电磁干扰耦合到电路中，有效防止环境电磁干扰。
【IPC分类】G01R31/12, G01R29/24
【公开号】CN204882728
【申请号】CN201520269199
【发明人】郭世忠, 杨黎明, 朱智恩, 李栋, 高凯, 曾浩
【申请人】南京南瑞集团公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年4月30日