一种频域介电谱测量装置的制作方法

本实用新型属于绝缘检测技术领域，尤其涉及一种频域介电谱测量装置。

背景技术：

国内外研究表明介电响应测量技术在诊断变压器整体绝缘状况中应用更为有效。介电响应的测量过去主要被用来进行试验室样品的绝缘特性研究，近年来，随着计算机及测量技术的迅速发展，基于时域介电响应技术的回复电压法、极化/去极化电流法和基于频域测量技术的频域介电谱法在变压器油纸绝缘老化评估的研究中受到重视，并在变压器油纸绝缘系统现场诊断中得应用。在回复电压法中，测量后经分析可得到的极化谱线的中心时间常数与绝缘系统的老化程度密切相关，并且还对反应绝缘中的水分含量有较高的灵敏度，常被用作表征变压器油纸绝缘老化状态和微量水分的变化，老化程度的加剧和水分含量的增加都会造成中心时间常数的下降，却无法区分两者的影响。所以，仅依靠回复电压法判断变压器油纸绝缘老化是不够的。而对于极化去极化电流法，由于其抗干扰能力差等原因制约了该方法的发展，而频域介电谱法（FDS）由于具有抗干扰能力强，携带绝缘信息丰富等优点，非常适合现场应用。

然而现在一般使用商用频域介电谱测量装置的屏蔽效果良好，安全性能较高，但只能与内置1kV直流电源的静电计配合使用，更高电压（电场）的测量受到限制；此外该电极箱也不宜在较高温度下使用，同时，部分频域介电谱测量测量的电流限号小，采集的信号不准确，容易造成测量结果不真实。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种频域介电谱测量装置，从而克服了现有频域谱介电谱测量装置不耐高温和测量结果不准确的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种频域介电谱测量装置，包括：

测量电极装置，与待测绝缘材料连接；

电压放大模块，与所述测量电极装置连接，对所述测量电极装置施加电压信号；

过电流保护模块，设置在所述测量电极装置与电压放大模块之间，用于保护测量电极装置；

电流放大模块，与所述测量电极装置连接，用于对所述测量电极装置测量到的电流信号进行放大；

信号发生采集模块，与所述电流放大模块连接，用于发出测试频率的扫描信号至所述电压放大模块和对电压信号和电流信号进行采集；

电源模块，分别与电压放大模块、信号发生采集模块连接；

上位机，与所述信号发生采集模块连接，用于根据所述电压信号和电流信号计算频域介电谱；

金属壳，用于将所述电源模块、电压放大模块、过电流保护模块、电流放大模块及信号发生采集模块集合在一起；以及

散热装置，设置在所述金属壳的下方；

所述信号发生采集模块的测试频率为1x10^-3-5x10³Hz。

进一步的，所述金属壳为长方体结构。

进一步的，所述散热装置采用散热板或散热风扇。

进一步的，所述信号发生采集模块为A/D转换电路。

进一步的，所述A/D转换电路采用的芯片为ADR431。

进一步的，所述电压放大模块采用运算放大器。

进一步的，所述上位机为工控机。

进一步的，所述过电流保护模块为过流保护器。

进一步的，所述电源模块采用交流电源。

进一步的，所述信号发生采集模块的测试频率为1x10^-3-5x10³Hz。

与现有的技术相比，本实用新型通过电流放大模块，能够对电流进行放大，方便信号发生采集模块进行采集信号，从而提高测量结果的准确性；同时，设置有金属壳和散热装置，能够降低频域介电谱测量装置在使用时候的温度，使频域介电谱测量装置不受测量限制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种频域介电谱测量装置的结构示意图；

其中：10-待测绝缘材料，20-测量电极装置，30-电源模块，40-过电流保护模块，50-电压放大模块，60-电流放大模块，70-信号发生采集模块，80-上位机。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的频域介电谱测量装置包括：测量电极装置20、电源模块30、过电流保护模块40、电压放大模块50、电流放大模块60、信号发生采集模块70、上位机80、金属壳及散热装置。

测量电极装置20与待测绝缘材料10连接；电压放大模块50与测量电极装置20连接，对测量电极装置20施加电压信号；过电流保护模块40设置在测量电极装置20与电压放大模块50之间，用于保护测量电极装置20；电流放大模块60与测量电极装置20连接，用于对测量电极装置20测量到的电流信号进行放大；信号发生采集模块70与电流放大模块60连接，用于发出测试频率的扫描信号至电压放大模块50和对电压信号和电流信号进行采集；电源模块30，分别与电压放大模块50、信号发生采集模块70连接；上位机80与信号发生采集模块70连接，用于根据电压信号和电流信号计算频域介电谱；金属壳为长方体结构，用于将电源模块30、电压放大模块50、过电流保护模块40、电流放大模块60及信号发生采集模块70集合在一起，电源模块30设置在金属壳的侧边，方便充电或者插电；散热装置设置在金属壳的下方，散热装置采用散热板或散热风扇。

信号发生采集模块70为A/D转换电路，A/D转换电路采用的芯片为ADR431。电压放大模块50采用运算放大器，运算放大器采用的芯片型号为OPA551。上位机80为工控机。过电流保护模块40为过流保护器或者限流电阻。电源模块30采用交流电源。

使用时，将频域介电谱测量装置接地、接电，上位机80控制信号发送采集模块发出的频率为1x10^-3-5x10³Hz的扫描信号，扫描信号经过电压放大模块50，经过电流保护模块40在至测量电极装置20，测量电极装置20对待测绝缘材料10进行测量；然后电流放电模块60将测量电极装置20测量到的电流放大，传送至信号发送采集模块70，上位机80将采集到的电流信号和电压信号及之前设置的频率进行计算，即可得到待测绝缘材料10的频域谱。在使用的过程中，金属壳和设置在金属壳下方的扇热装置能够起到很好的散热效果。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。