一种用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置

1.本发明涉及界面电树枝实验的技术领域，尤其涉及一种用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置。


背景技术：

2.电缆附件与本体复合绝缘界面电树枝化是导致聚合物绝缘电缆附件故障的重要原因之一，因此针对电缆附件与本体复合绝缘展开界面电树枝化研究具有重要意义。实际工程中，受施工工艺和安装要求影响，电缆附件与本体接触面存在一定界面压力，这对界面电树枝发展具有一定影响。目前针对界面压力对界面电树枝发展的影响的研究大多在预设的界面压力下进行，所采用的实验装置仅起到紧固试样的作用。这种实验装置的弊端在于，实验过程中样品受实验温度影响会发生一定形变，造成界面压力变化，实际界面压力与预设压力不符，而传统实验装置无法实施获取界面处的真实压力值，从而不可避免的导致实验结果误差。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述现有用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明目的是提供一种用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置，包括，支撑主体，包括支撑架、设置在支撑架上的下层压力缓冲板、设置在下层压力缓冲板上方的上层样品固定板以及设置在上层样品固定板两端的固定杆，所述上层样品固定板上端设置有定位螺栓；检测组件，包括设置在下层压力缓冲板与上层样品固定板之间的压力检测件、设置在下层压力缓冲板上的板电极以及设置在下层压力缓冲板下端的测微头，所述压力检测件与板电机电路相连，以及；放置组件，所述放置组件设置在支撑架上。
7.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述支撑架上设置有操作平台，所述操作平台上设置有显示平台，所述显示平台与下层压力缓冲板之间连接有电源线。
8.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述下层压力缓冲板上端设置有双层式样件，所述双层式样件上设置有针电极，所述支撑架上设置有与针电极相连的电源部件。
9.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述下层压力缓冲板下端滑移连接有移动平台，所述下层压力缓冲板上转动连接有丝杠，所述丝杠上螺纹连接有卡止块，所述卡止块与移动平台相连，所述丝杠下端设置有摇把。
10.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述放置组件包括转动连接在支撑架内的抓板、设置在支撑架外的承接滚筒以及设置在支撑架外的架子，所述架子上转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆一端与抓板铰接，另一端与承接滚筒之间连接有驱动件。
11.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述驱动件包括短架、转动连接在短架的转动盘、设置在转动盘上的伸出杆以及开设在承接滚筒侧壁上与伸出杆配合的长条槽，
12.其中，所述转动盘的圆面与伸出杆的长度方向垂直设置，所述转动盘上向外伸出有连杆，所述连杆垂直于伸出杆的长度方向，所述连杆一端铰接有第二连接杆，所述第一连接杆与第二连接杆铰接。
13.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述压力传感件包括柔性薄膜压力传感器以及设置在柔性薄膜压力传感器四角处的连接板，所述柔性薄膜压力传感器的敏感区半径为7.5mm，全长为26
±
0.7mm，厚度为0.1mm。
14.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述显示平台包括中央处理件、运算放大电路模块以及a/d转换模块。所述运算放大电路模块与中央处理件之间设有压力信号处理器。
15.作为本发明所述用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的一种优选方案，其中：所述支撑架下端向外伸出支架脚，所述支架脚下端设置有橡胶底座。
16.本发明的有益效果：上层试样固定板在实验过程中可由尼龙螺丝将试验试样夹在设定位置，非实验时可自由拆卸；上层式样固定板和下层压力缓冲板通过小径固定杆构成夹板结构，实验试样置于夹层内，通过一维平台调节步进位移使下层压力缓冲板受力推进而作用于试样下表面，由于试样上层受上层固定板固定，压力便会作用到复合试样界面起到改变界面压力的作用；置于试样界面的柔性薄膜压力传感器可实时监测界面压力，可实现压力值的在微小线性增量下的调节；本实验装置也适用于多层试样。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为本发明用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置的整体结构示意图。
19.图2为本发明用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置所述的实施例2结构示意图。
20.图3为本发明用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置所述的驱动件结构示意图。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
24.再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
25.实施例1
26.参照图1，一种用于平板复合绝缘试样界面电树枝实验的可控压力模拟装置，包括，支撑主体100，包括支撑架102、设置在支撑架102上的下层压力缓冲板101、设置在下层压力缓冲板101上方的上层样品固定板103以及设置在上层样品固定板103两端的固定杆104，上层样品固定板103上端设置有定位螺栓105；检测组件200，包括设置在下层压力缓冲板101与上层样品固定板103之间的压力检测件201、设置在下层压力缓冲板101上的板电极以及设置在下层压力缓冲板101下端的测微头203，压力检测件201与板电机电路202相连，以及；放置组件300，放置组件300设置在支撑架102上，支撑架102上设置有操作平台204，操作平台204上设置有显示平台205，显示平台205与下层压力缓冲板101之间连接有电源线，下层压力缓冲板101上端设置有双层式样件106，双层式样件106上设置有针电极107，支撑架102上设置有与针电极107相连的电源部件，下层压力缓冲板101下端滑移连接有移动平台206，下层压力缓冲板101上转动连接有丝杠207，丝杠207上螺纹连接有卡止块208，卡止块208与移动平台206相连，丝杠207下端设置有摇把，压力传感件包括柔性薄膜压力传感器以及设置在柔性薄膜压力传感器四角处的连接板，柔性薄膜压力传感器的敏感区半径为7.5mm，全长为26
±
0.7mm，厚度为0.1mm，显示平台205包括中央处理件、运算放大电路模块以及a/d转换模块，运算放大电路模块与中央处理件之间设有压力信号处理器，支撑架102下端向外伸出支架脚，支架脚下端设置有橡胶底座。
27.具体的，本发明主体结构包括支撑主体100，在本实施例中，支撑主体100包括支撑架102，在支撑架102靠近下端位置设置有下层压力缓冲板101，下层压力缓冲板101可以竖直的移动，然后在支撑架102上向上伸出有四个相对设置的固定杆104，固定杆104的直径下端大，上端小，小径部分高度为31mm，螺纹高度范围为7～10mm，直径为5～6mm，大径部分高度为12～25mm,直径为7～8mm，然后进而可以在上端位置安装上层样品固定板103，上层样品固定板103在安装之后，利用定位螺栓105，将位置进行固定，支撑架102向外延伸角度为135
°
，延伸长度≥162.64mm，建议长度200mm，固定杆104外尺寸为：小径部分高度为31mm，螺
纹高度范围为7～10mm，直径为5～6mm，大径部分高度为12～25mm,直径为7～8mm。
28.作为优选的，上层试样固定板其外尺寸为：长度为120
±
5mm，宽度为15
±
2mm，厚度范围是2～3mm，板两端开孔，板边缘距离孔心距离为5mm，孔半径为2.5～3mm，内壁有螺纹且下侧固定位置与塑料实心固定杆104的螺纹高度一致，下层压力缓冲板101，其外尺寸为：长度范围是120
±
5mm，宽度范围为15
±
2mm，厚度为1～1.5mm，左右开孔位置与上层样品固定板103一致，孔内壁光滑。
29.作为优选的，支撑架102下端向外伸出支架脚，支架脚下端设置有橡胶底座，支架脚向外延伸角度为135
°
，延伸长度≥162.64mm，建议长度200mm。
30.进一步的，本发明本体还包括检测组件200，在本实施例中，检测组件200包括设置在下层压力缓冲板101与上层样品固定板103之间的压力检测件201，在本实施例中，压力传感件包括柔性薄膜压力传感器以及设置在柔性薄膜压力传感器四角处的连接板，柔性薄膜压力传感器的敏感区半径为7.5mm，全长为26
±
0.7mm，厚度为0.1mm，显示平台205包括中央处理件，采用stc89c52主控单片机开发板，在中央处理件上连接有运算放大电路模块以及a/d转换模块，运算放大电路模块与中央处理件之间设有压力信号处理器，型号采用rfp602dw01gd，压力检测件201放置在双层式样件106的中间。
31.进一步的，在下层压力缓冲板101下端的测微头203，同时在下层压力缓冲板101上设置有板电极，板电机电路202能够连接压力检测件201和测微头203，同时在显示平台205与下层压力缓冲板101之间连接有电源线，下层压力缓冲板101上端设置有双层式样件106，双层式样件106上设置有针电极107，用于进行测量，然后在支撑架102上设置有与针电极107相连的电源部件，进而对整个测量进行供电，然后在下层压力缓冲板101的下端滑移连接有移动平台206，在下层压力缓冲板101上转动连接有丝杠207，丝杠207上螺纹连接有卡止块208，卡止块208与移动平台206相连，丝杠207下端设置有摇把，进而操作者可以通过转动摇把，使得下层压力缓冲板101向上或向下移动，施加压力。
32.操作过程：测试之前的准备工作为：首先将装置水平放置在实验台上，将下层压力缓冲板101两侧孔套在固定杆104上方，将连接有接地引线的板电极放置在下层压力缓冲板101上，预置针电极107通过气动插针装置穿过上层样品固定板103插在双层试样件内，双层试样的界面处夹有柔性薄膜压力传感件，柔性薄膜压力传感器的尾部均向外连接信号线，并小心放置在板电极上方，完成上述操作后再放置上层样品固定板103，保证试样在自由状态下能够撑起上层试样固定板，定位螺栓105紧固上层试样夹板将双层试样件紧固。移动平台206的步进端自由贴合在下层压力缓冲板101的下平面，移动平台206的固定一般在上述操作之前完成，再根据试验实验压力要求微调微侧头。柔性薄膜压力传感器信号线出端接入显示平台205，此时显示平台205在通电后可以在液晶屏上显示当前试样界面的压力值。
33.实施例2
34.参照图2和图3，该实施例不同于第一个实施例的是：放置组件300包括转动连接在支撑架102内的抓板301、设置在支撑架102外的承接滚筒302以及设置在支撑架102外的架子303，架子303上转动连接有第一连接杆304，第一连接杆304一端与抓板301铰接，另一端与承接滚筒302之间连接有驱动件305，驱动件305包括短架305a、转动连接在短架305a的转动盘305b、设置在转动盘305b上的伸出杆305c以及开设在承接滚筒302侧壁上与伸出杆305c配合的长条槽306，其中，转动盘305b的圆面与伸出杆305c的长度方向垂直设置，转动
盘305b上向外伸出有连杆307，连杆307垂直于伸出杆305c的长度方向，连杆307一端铰接有第二连接杆308，第一连接杆304与第二连接杆308铰接。
35.具体的，包括转动连接在支撑架102上的抓板301，抓板301的形状为倒置的门字形，然后在支撑架102外的位置还转动连接有承接滚筒302，承接滚筒302外设置有卡槽，并且抓板301的下表面在转动90
°
后会抵接到承接滚筒302的表面，然后在支撑架102外侧位置还设置有架子303，其中，架子303包括两部分，一部分用于承接滚筒302，另一部分用于承载抓板301，在架子303上转动连接有第一连接杆304，第一连接杆304的转动平面竖直设置，然后一端与抓板301的侧壁铰接，另一端则设置有驱动件305。
36.在本实施例中，驱动件305包括短架305a，然后在短架305a上转动连接有转动盘305b，转动盘305b的转动平面竖直设置，在转动盘305b上固定有伸出杆305c，伸出杆305c沿转动盘305b的径向方向伸出，然后在承接滚筒302的侧壁上开设有若干个等距设置的长条槽306，然后在伸出杆305c的远离转动盘305b一端设置有横向设置的卡杆，卡杆在转动后会旋入到长条槽306内，然后会拨动承接滚筒302，使得承接滚筒302转动一个角度，将下一个卡槽正对旋转后的抓板301。
37.作为优选的，转动盘305b的圆面与伸出杆305c的长度位置垂直设置，并且在转动盘305b圆面转动到承接滚筒302位置时，为了不妨碍承接滚筒302，在承接滚筒302上开设有若干圆弧槽。
38.进一步的，在转动盘305b上还向外伸出有连杆307，连杆307的长度方向垂直于伸出杆305c的长度方向，并且在连杆307的一端还铰接有第二连接杆308，在第二连接杆308的远离承接滚筒302一端与第一连接杆304铰接。
39.作为优选的，在抓板301的上端还开设有滑槽，在滑槽内还滑动连接有滑块，滑块上向外伸出转轴与架子303转动连接，进而可以弥补在第一连接杆304带动抓板301转动时的位移偏差。
40.进一步的，在承接滚筒302内开设成吸附空腔，在每个卡槽上都开设有与吸附空腔连通的真空吸孔，同时在承接滚筒302上连接有吸气管，能在待检测物放置到卡槽408上后，利用抽真空风机将待检测物进行吸附固定。
41.其余结构与实施例1相同。
42.操作过程：操作者启动转动盘305b，使得转动盘305b带动伸出杆305c旋入到长条槽306内，然后在伸出杆305c的旋转以及长条槽306的限制下，会驱动承接滚筒302的旋转，然后此时连杆307会驱动第二连接杆308的旋转，然后再带动第一连接杆304的旋转，使得抓板301向靠近承接滚筒302的方向旋转，此时抓板301上的吸盘解除吸附，此时待检测物在卡槽上的真空吸孔的作用下，吸附到卡槽内。
43.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替
代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
44.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
45.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
46.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。