一种材料渗透性的测量装置的制作方法

[0001]
本申请涉及测量技术领域，特别涉及一种材料渗透性的测量装置。


背景技术：

[0002]
绝缘子是输电线路上应用较多的电气元件，它的主要作用是机械支撑和电气绝缘。常见的硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性、耐漏电起痕性和抗冲击性。但是由于硅橡胶护套透水性好，外界的湿气和水分容易通过护套进入复合绝缘子的芯棒和护套界面。水分、热量和电场的相互作用导致复合绝缘子界面老化，界面质量下降，甚至引起界面脱粘等现象。水分通过护套进入界面脱粘和气隙处，一方面会引发局部放电，使得复合绝缘子异常发热。另一方面水分和芯棒接触会导致芯棒中的环氧树脂发生水解，使得芯棒性能劣化。可见，绝缘子护套材料的透水性与绝缘子的安全稳定运行密切相关。
[0003]
为了解决硅橡胶复合绝缘子透水性的问题，有研究人员将绝缘子护套材料由硅橡胶换成了环氧树脂。目前针对水分透过绝缘子护套的研究主要集中在环氧树脂材料和硅橡胶材料的吸水性以及水分透过绝缘子护套之后引发的不良现象和原因。但是对不同绝缘子护套材料的透水量没有进行定量评估和对比，同时也不存在规范的测量绝缘材料透水性的装置和方法。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种材料渗透性的测量装置，有效地解决现有技术中存在无法对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量的技术问题。
[0005]
为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：
[0006]
一种材料渗透性的测量装置，包括第一容器和第二容器；
[0007]
所述第一容器的底部设有第一开口，所述第二容器的顶部设有第二开口；
[0008]
所述第一容器堆叠在所述第二容器上，且所述第一开口和所述第二开口之间通过样品隔开设置；
[0009]
所述第一容器和所述第二容器均通过密封层与样品连接；
[0010]
所述第一容器内放置有流体，所述第二容器内放置有用于识别所述流体的识别物。
[0011]
优选地，在上述的测量装置中，所述流体为蒸馏水，所述识别物为干燥剂。
[0012]
优选地，在上述的测量装置中，所述干燥剂具体为无水氯化钙。
[0013]
优选地，在上述的测量装置中，所述密封层具体为硅脂。
[0014]
优选地，在上述的测量装置中，还包括第三容器，所述第三容器设置在所述第二容器内，所述第三容器的顶部设有第三开口，所述识别物位于所述第三容器内。
[0015]
优选地，在上述的测量装置中，所述第三容器位于所述第二容器的正中间。
[0016]
优选地，在上述的测量装置中，所述密封层呈环状，所述密封层环绕设置在所述第一开口的外边缘和所述第二开口的外边缘上。
[0017]
优选地，在上述的测量装置中，所述第一容器的直径等于所述第二容器的直径。
[0018]
优选地，在上述的测量装置中，所述第一容器的竖直投影与所述第二容器的竖直投影重合。
[0019]
优选地，在上述的测量装置中，所述第一容器设有进液口。
[0020]
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
[0021]
本申请通过将样品放置在第一容器的第一开口和第二容器的第二开口之间，同时第一容器和第二容器均通过密封层与样品密封连接，位于上方的第一容器内的流体只能依次通过第一开口、样品内部的孔隙和第二开口进入到第二容器内，并且通过第二容器内的识别物可以识别第一容器的流体是否进入到第二容器，并且可以根据识别物的重量变化来评估流体在样品内的渗透性效果，具有装置简单、操作方便的优点。当本申请运用于对绝缘子护套材料的透水性进行测量，流体为蒸馏水，识别物为干燥剂时，可以通过干燥剂的重量变化来测量不同绝缘子护套材料的透水量，有效地解决现有技术中存在无法对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量的技术问题。
附图说明
[0022]
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]
图1为本申请实施例提供的一种材料渗透性的测量装置的结构示意图。
[0024]
图中：
[0025]
1为第一容器、2为第二容器、3为第三容器、4为样品、5为密封层、6为流体、7为识别物。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0029]
绝缘子是输电线路上应用较多的电气元件，它的主要作用是机械支撑和电气绝缘。常见的硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性、耐漏电起痕性和抗冲击性。但是由于硅橡胶护套透水性好，外界的湿气和水分容易通过护套进入复合绝缘子的芯棒和护套界面。水分、热量和电场的相互作用导致复合绝缘子界面老化，界面质量下降，甚至引起界面脱粘等现象。水分通过护套进入界面脱粘和气隙处，一方面会引发局部放电，使得复合绝缘子异常发热。另一方面水分和芯棒接触会导致芯棒中的环氧树脂发生水解，使得芯棒性能劣化。可见，绝缘子护套材料的透水性与绝缘子的安全稳定运行密切相关。
[0030]
为了解决硅橡胶复合绝缘子透水性的问题，有研究人员将绝缘子护套材料由硅橡胶换成了环氧树脂。目前针对水分透过绝缘子护套的研究主要集中在环氧树脂材料和硅橡胶材料的吸水性以及水分透过绝缘子护套之后引发的不良现象和原因。但是对不同绝缘子护套材料的透水量没有进行定量评估和对比，同时也不存在规范的测量绝缘材料透水性的装置和方法。本实施例提供了一种材料渗透性的测量装置，有效地解决现有技术中存在无法对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量的技术问题。
[0031]
请参阅图1，本申请实施例提供了一种材料渗透性的测量装置，包括第一容器1和第二容器2；第一容器1的底部设有第一开口，第二容器2的顶部设有第二开口；第一容器1堆叠在第二容器2上，且第一开口和第二开口之间通过样品4隔开设置；第一容器1和第二容器2均通过密封层5与样品4连接；第一容器1内放置有流体6，第二容器2内放置有用于识别流体6的识别物7。
[0032]
本实施例可以运用于对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量，也可以运用于对其他材料的透水性或透油性进行测量，还可以运用于某一流体6在某一材料内的渗透性进行测量，本实施例不再一一赘述。
[0033]
本实施例通过将样品4放置在第一容器1的第一开口和第二容器2的第二开口之间，同时第一容器1和第二容器2均通过密封层5与样品4密封连接，位于上方的第一容器1内的流体6只能依次通过第一开口、样品4内部的孔隙和第二开口进入到第二容器2内，并且通过第二容器2内的识别物7可以识别第一容器1的流体6是否进入到第二容器2，并且可以根据识别物7的重量变化来评估流体6在样品4内的渗透性效果，具有装置简单、操作方便的优点。在本实施例运用于对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量，流体6为蒸馏水，识别物7为干燥剂时，可以通过干燥剂的重量变化来测量不同绝缘子护套材料的透水量，有效地解决现有技术中存在无法对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量的技术问题。
[0034]
进一步地，在本实施例中，在对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量，流体6可以为蒸馏水，识别物7可以为干燥剂(或吸水剂)，当蒸馏水通过样品4进入到第二容器2时，干燥剂可以吸收进入到第二容器2内的水分，通过对干燥剂和第二容器2的重量变化可以测量绝缘子护套材料的透水量。
[0035]
更具体地说，本实施例也可以运用于某一流体6在某一材料内的渗透性进行测量，例如流体6为油液，可以检测某一材料的透油性，本实施例不再一一赘述。
[0036]
进一步地，在本实施例中，干燥剂可以为无水氯化钙、无水硫酸铜或其他干燥剂，本实例优选无水氯化钙作为干燥剂，无水氯化钙具有生产工艺成熟和吸湿性极好的优点，且可以通过无水氯化钙是否融化判断是否有水通入第二容器2内。
[0037]
进一步地，在本实施例中，在对不同绝缘子护套材料的透水性进行测量，密封层5
具体为硅脂，硅脂具有良好的抗水性。通过硅脂作为第一容器1和样品4的密封层5，可以避免蒸馏水从第一容器1的第一开口的边缘漏出，有利于保证透水性测量作业的正常进行；同样通过通过硅脂作为第二容器2和样品4的密封层5，不仅可以避免蒸馏水从第二容器2的第二开口的边缘漏出，而且还可以避免空气中的水分直接进入到第二容器2干扰透水性的测量结果。
[0038]
更具体地说，硅脂优选7501高真空硅脂，具有化学稳定性好、材料适应性强和密封效果好的优点，并且硅脂为粘稠糊状，方便工作人员快速对第一容器1和第二容器2进行密封。
[0039]
进一步地，在本实施例中，密封层5呈环状，密封层5环绕设置在第一开口的外边缘和第二开口的外边缘上，这样设置可以有效地避免第一容器1和第二容器2对外漏水，还可以避免空气中的水分进入到第二容器2，均有利于测量作业的正常进行。
[0040]
进一步地，在本实施例中，还包括第三容器3，第三容器3设置在第二容器2内，第三容器3的顶部设有第三开口，识别物7位于第三容器3内。由于无水氯化钙的吸湿性很强，无水氯化钙可以对空气中的水分具有吸收作用，而蒸馏水往往以微小水珠或水分子的方式通过绝缘子护套材料，微小水珠和水分子容易漂浮在第二容器2的空气中，这时无水氯化钙可以吸收第二容器2空气中的微小水珠和水分子，因此绝缘子护套材料的透水量可以由从无水氯化钙的质量变化反映，为了方便工作人员测量无水氯化钙的质量变化，可以将无水氯化钙放置在尺寸较小的第三容器3中，以便于工作人员快速取出无水氯化钙进行称重。
[0041]
进一步地，在本实施例中，第三容器3位于第二容器2的正中间，这样更方便第三容器3中的无水氯化钙更好地吸取蒸馏水透过样品4在第二容器2空气中形成的水分。
[0042]
进一步地，在本实施例中，第一容器1的外表和第二容器2的外表均为圆柱状，第一容器1的直径等于第二容器2的直径，且第一容器1的竖直投影与第二容器2的竖直投影重合。这样设置有利于通过样品4的绝大部分水分均能进入到第二容器2内，保证测量作业的正常进行。
[0043]
更具体地说，样品4的竖直投影覆盖第一容器1(或第二容器2)的竖直投影，也就是样品4的横截面积大于第一容器1(或第二容器2)的横截面积，这样设置保证蒸馏水只能通过样品4才能进入到第二容器2内。第三容器3的外表也可以为圆柱状，第三容器3的直径小于第二容器2的直径。
[0044]
进一步地，在本实施例中，第一容器1的顶部或侧壁设有进液口，这样设置方便第一容器1堆叠在样品4上时，保证可以通过进液口往第一容器1内通入流体6，以保证测量作业的正常进行。
[0045]
在测量时，在通过硅脂密封好第一容器1的第一开口和第二容器2的第二开口，并且往第一容器1加入流体6后，可以定期取出第三容器3用精度为0.1mg的天平测量其干燥剂的质量变化。每次测量后，将第三容器3放回原位并用硅脂重新密封第一开口和第二开口，等待下次测量，记录干燥剂的质量变化，即为绝缘材料的透水量；最后可以把绝缘材料透水量随透水时间的变化曲线绘制出来并计算斜率k，k值即能反应绝缘材料的透水性，k值越大代表绝缘材料透水性越好，越不适用于绝缘子护套材料中。
[0046]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0047]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。